• home
  • Restauri - Restauri conclusi

Il Satiro Danzante di Mazara del Vallo

indagini scientifiche

Nell’ottobre del 1998 la statua bronzea del Satiro danzante di Mazara del Vallo fu affidato alle cure dei tecnici dell’Istituto Superiore per la Conservazione ed il Restauro. La statua è stata sottoposta ad una serie di analisi all’avanguardia che hanno permesso di comprendere le problematiche che presentava, il suo stato di conservazione e quindi di decidere la migliore e più efficace strategia di restauro da svolgere; salvo alcuni microprelievi, le principali metodologie adottate sono state di tipo non distruttivo. Una serie di analisi elettrochimiche e fisiche, hanno posto in risalto alcuni problemi derivanti dall’avanzata mineralizzazione e dalla corrosione del metallo ed il suo conseguente indebolimento denunciato, in alcuni punti, da un sensibile assottigliamento dello spessore.

Aspetti biologici dello stato di conservazione

La statua presentava colonizzazioni biologiche di organismi marini bentonici che si sono sviluppati sulla sua superficie, nel corso della permanenza sul fondo del mare. Le indagini biologiche finalizzate all’identificazione di questi ultimi, hanno confermato la correlazione tra le caratteristiche ecologiche della fauna bentonica presente e le condizioni di giacitura della statua su alti fondali. Inoltre, sulla base delle tipologie di alterazione biologica sono state realizzate mappature della colonizzazione riportate, poi, sui rilievi fotogrammetrici della statua. La conoscenza delle esigenze ecologiche degli organismi ha permesso, dunque, di stabilire che l’oggetto non giaceva nella zona fotica, oltre la quale è impossibile la vita per gli organismi fotosintetizzanti. Le forme biologiche presenti sono state ricondotte ai seguenti gruppi sistematici: Serpulidi, Madreporari, Bivalvi. Le specie identificate vivono a profondità comprese tra i 200 e i 700 m. Il dato è in perfetta corrispondenza con la presunta profondità di recupero, intorno ai 480 m. Per quanto riguarda i processi di corrosione indotti da microrganismi, le analisi condotte non hanno mostrato la presenza di solfuri di rame, caratteristici prodotti di degrado dell’attività batterica. Probabilmente il biofouling, presente in quantità rilevante su gran parte della superficie della statua, ha contribuito in modo rilevante alla formazione dei vari processi corrosivi.

Analisi di Spettroscopia EDXRF (Energy-Dispersive X-Ray Flourescence)

L’EDXRF è un metodo non distruttivo, multielementale e relativamente economico. La tecnica è basata sull’irraggiamento di un campione con raggi X e la misurazione dell’energia dei raggi X secondari emessi dal campione stesso. L’energia dei raggi X secondari è legata agli elementi chimici presenti nel campione analizzato e la loro intensità è proporzionale all’abbondanza dell’elemento sotto esame. L’elevato numero atomico e la densità di un manufatto metallico facilita la produzione dei raggi X di fluorescenza. Inoltre, le linee di fluorescenza emesse sono di tutti gli elementi costituenti il metallo, infatti gli elementi a basso numero atomico, non rilevabili dal sistema, non sono presenti nel campione. L’EDXRF permette quindi di caratterizzare completamente un metallo. Attraverso un puntatore a diodo laser è possibile centrare superfici di pochi millimetri quadrati e fare misure molto selettive. Nel caso del Satiro sono state effettuate più di 45 diverse misure, per caratterizzare tutta la superficie della statua. Inoltre sono state analizzate zone particolarmente corrose per verificare eventuali arricchimenti superficiali. L’analisi di fluorescenza X dispersiva in energia ha evidenziato che si tratta di un bronzo a medio contenuto in stagno ed elevato tenore di piombo; è stata evidenziata l’elevata disomogeneità del piombo nella lega, attribuibile al fenomeno della liquazione e alla corrosione preferenziale a carico degli altri elementi con arricchimento superficiale del piombo.  

Metallografia

Si tratta di un settore della metallurgia che studia la struttura cristallina dei metalli e delle leghe, in funzione dei trattamenti termici e meccanici subìti. Inoltre studia le alterazioni strutturali e i fenomeni corrosivi che un manufatto può aver subito per l’esposizione ai diversi fattori ambientali quali atmosfera, interramento, immersione in acqua. I campioni da esaminare devono essere preparati in modo da presentare la superficie in esame perfettamente piana, liscia e speculare. Prima di essere osservati al microscopio metallografico vengono inglobati in resina trasparente e lucidati, e successivamente trattati con particolari reattivi chimici per evidenziare i grani cristallini, le fasi e le altre particolarità strutturali. Nel caso del Satiro, i campioni esaminati hanno mostrato una microstruttura cristallina costituita da una matrice di dendriti tendenti al poligonale, con presenza di piani di slittamento. I campioni presentavano una superficie molto corrosa, che penetrava in profondità ed era di tipo inter-intradendritica. Erano presenti globuli tondeggianti di piombo di dimensioni variabili e inclusioni di varia natura e dimensioni.

Analisi di diffrazione X

Il metodo sfrutta il fenomeno della diffrazione, che si verifica ogni volta che sul percorso di una qualsiasi onda luminosa sia frapposto un ostacolo che abbia dimensioni dello stesso ordine di grandezza della lunghezza d’onda considerata. L’analisi permette di misurare le distanze interplanari “d”, e perciò di individuare la sostanza cristallina in esame, perché tali valori di “d” sono dello stesso ordine di grandezza della lunghezza d’onda dei raggi X. Il campione, ridotto in polvere sottile, è steso su un porta campione e posto su un piatto rotante in modo da poter essere colpito dal fascio di radiazioni X sotto vari angoli, compresi tra 0° e 90°. Al termine dell’analisi si ottiene uno spettro di diffrazione X i cui “picchi” sono caratteristici per ogni sostanza cristallina. Nel caso del Satiro, ad esempio, l’analisi effettuata sulla patina di corrosione verde sul dorso, ha evidenziato la presenza di Atacamite [cloruro basico di rame Cu2Cl(OH)3] che indica un’area di instabilità elettrochimica. Sulla patina di corrosione rosso-bruna presente in diverse aree del manufatto, invece, è stata evidenziata la presenza di Cuprite [ossido di rame Cu2O] e Cerussite [carbonato di piombo PbCO3], prodotti di corrosione stabili dal punto di vista elettrochimico.

Analisi con il metodo della “resistenza di polarizzazione”

Il metodo permette la misura della corrosione in atto nel manufatto. Implica una interazione con il processo corrosivo in atto e dà un valore “istantaneo” della velocità di corrosione in presenza di un “velo d’acqua”. Il risultato può essere espresso in micron/anno, corrispondenti alla “profondità” del metallo asportato dalla superficie del bronzo dal processo corrosivo in un anno, alla condizione della misura indicata. La misura è influenzata dallo stato della superficie del manufatto, dalla presenza di sali solubili e dallo stato di aggregazione e porosità dei prodotti di corrosione presenti in superficie. Nel caso del Satiro, dopo un precampionamento generale, sono state individuate delle “aree tipiche” e su queste effettuate misure di attività corrosiva prima e dopo interventi di assottigliamento-lavaggio delle incrostazioni e delle patine. I risultati hanno dimostrato una ampia variabilità dei valori della corrosione in dipendenza della tipologia della superficie, con valori ridotti sulle incrostazioni e valori elevatissimi in aree in cui era netta la presenza di paratacamite. Infine è stata effettuata una campagna di misura a restauro ultimato. I risultati hanno evidenziato l’efficacia e quindi la buona qualità dei trattamenti di inibizione e protezione effettuati sul bronzo: i valori di corrosione si erano ridotti, portando a frazioni minime accettabili i valori delle misure.

Microcondensazione capillare

Il fenomeno della condensazione di acqua nelle patine dei manufatti metallici, in presenza di specie ioniche in soluzione, è una delle cause che può determinare l’innesco della corrosione elettrochimica. Il fenomeno può essere studiato e caratterizzato con un’apparecchiatura che permette di stabilire il valore soglia o intervallo dell’umidità relativa al di sopra della quale la patina aumenta la sua conducibilità elettrica. Tale aumento è in stretta correlazione con lo svilupparsi ed il mantenersi di un regime di corrosione elettrochimica. La caratterizzazione di una patina di un manufatto metallico dal punto di vista termoigrometrico permette di conoscere le condizioni in cui si verifica la condensazione capillare di acqua, permette di conoscere, note le condizioni termoigrometriche e climatiche di conservazione, la frazione di tempo di bagnamento (tempo nel quale si possono verificare i fenomeni corrosivi elettrochimici) dovuto al fenomeno della condensazione capillare, quando il manufatto è esposto all’aperto. In ambiente museale, condizionato, tale caratterizzazione è finalizzata a stabilire le condizioni termoigrometriche da imporre nell’ambiente per consentire la migliore e più lunga conservazione del reperto.

Indagine radiografica e endoscopica

Il Satiro è stato sottoposto a radiografie, gammagrafie e a indagini endoscopiche. La radiografia è una metodologia diagnostica non distruttiva ampiamente utilizzata per le analisi di manufatti archeologici e di interesse storico-artistico. La campagna radiografica/gammagrafica, eseguita sul Satiro è stata condotta in modo estensivo da dieci posizioni di osservazione che hanno interessato numerose zone della statua. L’esame delle lastre radiografiche ha permesso di analizzare i principali elementi che caratterizzano il bronzo. In particolare è stato utile per caratterizzare le tecniche di esecuzione della statua. Inoltre è stato possibile mettere in risalto una difettologia insorta in parte al momento della realizzazione della statua, ma anche di probabile formazione successiva, imputabile alle differenti sollecitazioni meccaniche che nel tempo hanno potuto agire sulla statua a causa della sua lunga permanenza in mare.

L’endoscopia, associata all’intervento di restauro delle superfici interne, e quindi al concetto di Restauro Laparoscopico, è una metodologia caratterizzata da forti analogie tecniche e concettuali con le tecniche della chirurgia laparoscopica mini-invasiva. Nel Satiro l’endoscopia, da un lato ha contribuito alla corretta interpretazione delle informazioni radiologiche, dall’altro ha permesso di realizzare la pulitura dell’interno per via remota.

Hanno fatto parte del gruppo di lavoro ISCR per la diagnostica anche:

Giorgio Accardo
Maurizio Marabelli
Mario Micheli
Giuseppe Viggiano

Collaborazioni esterne

Università di Roma “La Sapienza” (Dipartimento di Fisica): Giovanni Ettore Gigante, Stefano Ridolfi