Prodotti di alterazione e degradazione

I composti di nuova formazione derivanti dai processi di alterazione e degradazione dell’intonaco (e in misura minore anche del substrato calcarenitico) sono stati caratterizzati mediante le tecniche XRPD e SEM-EDS.

Nelle pitture murali della Grotta del Crocifisso sono stati riconosciuti due tipi di prodotti secondari formatisi nel corso dei secoli in questo particolare ambiente: i depositi incrostanti e le efflorescenze di sali solubili. Queste ultime sono state trovate anche sviluppate direttamente sulla calcarenite.

Le incrostazioni, che complessivamente costituiscono la maggior parte dei prodotti di degradazione (circa il 95%), sono diffuse in tutte le pareti decorate. Presentano un colore biancastro, uno spessore variabile da 1 a 5 mm e una morfologia spesso botriforme (Fig. 6A).

Fig. 6

Fig. 6 (A) Immagine macroscopica dei depositi incrostanti e (B) dell’efflorescenza; (C) modello XRPD dell’incrostazione e (D) dell’efflorescenza; (E) immagine SE del gesso e (F) il corrispondente spettro EDS; (G) immagine SE dei cristalli lamellari di KNO3 e (H) il corrispondente spettro EDS. Legenda dei modelli XRPD: Sng = singenite, Gp = gesso, Cal = calcite, Nit = nitrato di potassio (salnitro).

Le efflorescenze, invece, sono molto meno comuni e si trovano solo nella parte inferiore della parete nord vicino al pannello della Madonna del Latte, a circa 1 m dal suolo, come aggregati di cristalli bianchi fibrosi (Fig. 6B).

L’analisi XRPD ha rivelato le composizioni mineralogiche delle incrostazioni e delle efflorescenze. Le prime sono costituite da gesso, CaSO 4 .2H 2 O, e da quantità molto minori di singenite K 2 Ca(SO 4 ).2H 2 O, mentre le efflorescenze sono composte da nitrato di potassio (salnitro) (Fig. 6C-D).

Le immagini SEM evidenziano chiaramente aggregati di cristalli di gesso lamellare e gli spettri EDS ottenuti da queste fasi hanno permesso di verificarne la composizione mineralogica (Fig. 6E-F). Le osservazioni al SEM delle efflorescenze mostrano chiaramente il piccolo diametro (pochi micron) del "baffo" di KNO 3 (Fig. 6G-H).

Il MES 3 mostra i risultati del monitoraggio termoigrometrico effettuato da marzo 2019 a dicembre 2020.

Nel grafico sono riportati i valori medi settimanali ottenuti da circa 17.500 misure puntuali (registrazioni orarie). Per quanto riguarda il 2019, si può apprezzare un andamento simile tra T e RH, le cui curve sono quasi sovrapposte, con entrambe che presentano i valori più alti nel periodo estivo. Le temperature medie si sono attestate intorno ai 17 °C (con oscillazioni da 15 a 19 °C tra la stagione invernale e quella estiva), mentre l’umidità relativa si è attestata intorno all’85% (con oscillazioni da 82 a 88%). Per il 2020, si osservano tendenze opposte per i due parametri microclimatici misurati, che potrebbero essere interpretate come una conseguenza della chiusura forzata del sito a causa della pandemia COVID-19.

Nello stesso intervallo di tempo (2019-2020), i valori medi di temperatura e umidità relativa misurati nelle stazioni microclimatiche situate nello stesso territorio. stazioni climatiche situate nello stesso territorio (dati forniti dal SIAS dal Servizio SIAS della Regione Siciliana) sono stati di circa 12 °C (inverno) e 27 °C (estate), con un’UR dell’85% (inverno) e del 65% (estate).