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La diagnostica applicata al mosaico

Tele, tavole, affreschi e statue: solitamente sono queste le tipologie di opere d’arte che, nell’immaginario collettivo, sono sottoposte ad indagini scientifiche da parte dei conservation scientists per poterne stabilire lo stato di conservazione, la composizione o l’età. Pochi pensano che, invece, i beni culturali da poter studiare sono molti di più: praticamente ogni materiale che sia stato utilizzato per produrre un oggetto dal valore storico e artistico può essere analizzato.

Tessere di mosaico policromo, Antiquarium Villa dei Quintili, Roma.
Foto: Melania Di Fazio

Tra questi manufatti ce n’è uno dalle origini antichissime, utilizzato nel tempo sotto diverse forme e in molteplici contesti, ma che spesso viene sottovalutato o, peggio ancora, dimenticato. Stiamo parlando del mosaico.

Per definizione, il mosaico è una tecnica decorativa, parietale o pavimentale, che utilizza frammenti colorati di diversi materiali naturali (ciottoli, marmi policromi o pietre colorate in genere) o artificiali (terracotta o pasta vitrea), alle volte ricoperti da una sottile lamina di metalli preziosi, allettati in una superficie composta da malte o cementi di varia natura. Nel corso dei secoli si sono susseguite svariate tecniche di produzione del mosaico, dal primordiale mosaico di ciottoli, passando per l’opus sectile, fino alla decorazione in opus musivum caratteristica dell’arte bizantina.
Per la presenza di una notevole varietà di materiali in un’unica tipologia di opera d’arte, lo studio archeometrico dei materiali musivi prevede l’utilizzo di diverse tecniche d’indagine (sia distruttive che non invasive), per poter rispondere a tutte le domande che archeologi, storici dell’arte e curatori museali pongono ai diagnosti per i beni culturali. Prima tra tutte: di cosa sono composte esattamente le tessere del mosaico?

Per la presenza di una notevole varietà di materiali in un’unica tipologia di opera d’arte, lo studio archeometrico dei materiali musivi prevede l’utilizzo di diverse tecniche d’indagine (sia distruttive che non invasive), per poter rispondere a tutte le domande che archeologi, storici dell’arte e curatori museali pongono ai diagnosti per i beni culturali. Prima tra tutte: di cosa sono composte esattamente le tessere del mosaico?

Se questa domanda è posta davanti ad un’opera realizzata con frammenti lapidei, la risposta potrà essere trovata effettuando una caratterizzazione minero-petrografica delle tessere. Prelevando un tassello dal mosaico, o utilizzando un frammento naturalmente distaccato dalla malta, è possibile realizzare delle sezioni sottili, dello spessore solitamente di 30 µm, e caratterizzare il campione con l’utilizzo di un microscopio ottico petrografico. Le indicazioni ottenute valutando le associazioni mineralogiche sono poi confrontate con le informazioni derivanti dall’analisi visiva macroscopica e dallo studio storio-archeologico del mosaico nel suo complesso. Bisogna, infatti, tener conto che i materiali impiegati in antico dovevano essere facilmente lavorabili: la pietra selezionata, quindi, doveva avere caratteristiche di bassa durezza e grana fine, il che permette solitamente di escludere la messa in opera di rocce ignee. Inoltre, gli artisti erano soliti utilizzare materiali locali, sicuramente più facili da reperire. Se, dunque, il materiale lapideo analizzato dovesse risultare originario di una zona differente da quella di ritrovamento dell’opera musiva, potremmo dire di avere davanti a noi il risultato di scambi commerciali tra due nazioni (come capita spesso, per esempio, con l’uso del lapislazzuli o di rocce contenenti azzurrite). Laddove l’analisi al microscopio non dovesse bastare, la diffrattometria a raggi X, la microscopia a scansione elettronica e la microsonda elettronica forniscono informazioni qualitative e quantitative del campione in studio.

Nel caso in cui ci si trovasse, invece, davanti a tessere vetrose, l’approccio multi-analitico avrebbe la finalità di scoprire la “ricetta segreta” per la realizzazione della miscela silicea di partenza. Mediante la fluorescenza di raggi X, la spettroscopia Raman e la microanalisi SEM-EDS, solo per citarne alcuni, è possibile individuare i pigmenti, gli opacizzanti, i fondenti e gli stabilizzanti caratteristici dei differenti laboratori di produzione del vetro. Lo studio ad alti ingrandimenti delle tessere da la possibilità di esaminare difetti del vetro, come bolle e fratture, difetti di produzione (aree di disomogeneità del colore, inclusi, parti non fuse) e infine aree degradate e prodotti di alterazione. Per quanto riguarda il colore, l’analisi colorimetrica può dare una definizione oggettiva del colore delle tessere e, se ripetuta nel tempo, fornire informazioni sul degrado delle stesse. Anche per i vetri è possibile provare a realizzare degli studi di provenienza: come per i vetri vulcanici naturali, anche per le tessere musive l’ICP-MS può essere un ottimo strumento per la caratterizzazione e per gli studi di provenienza.

Andando oltre le tessere, lo studio della malta (calce e inerti) e dei vari strati d’allettamento fornisce importanti informazioni sulle tecniche sia di produzione dei materiali che della produzione musiva in senso stretto. Mediante analisi termogravimetriche, ad esempio, è possibile individuare la tipologia di malta impiegata, mentre la porosimetria fornisce non solo informazioni sulle caratteristiche fisiche del materiale, ma permette anche di valutare nel tempo l’avanzamento del degrado dell’opera (attraverso un monitoraggio continuo dello stato di conservazione e della variazione della porosità della malta). Inoltre, uno studio attento dello strato d’allettamento più esterno potrebbe rivelare la presenza di un disegno preparatorio o di uno schema guida per la posa delle tessere.

Infine, più importante di tutti gli altri studi è la caratterizzazione chimica e morfologica dei prodotti di degrado e alterazione dell’opera musiva, al fine di poterla preservare il più a lungo possibile. A questo scopo sono utili una notevole quantità di metodologie d’indagine che combinate insieme daranno un quadro completo dello stato di conservazione del mosaico. Oltre a tutte le tecniche già citate, utili non solo per la caratterizzazione dei materiali, ma anche per lo studio dello stato di conservazione dell’opera, possiamo servirci di:

- Tecniche fotografiche:
realizzando immagini ad altissima risoluzione, con luce diffusa e con luce radente, è possibile evidenziare particolari che ad occhio nudo sarebbero difficili da identificare (zone d’ombra presenti solo su aree limitate del mosaico, indicano il sollevamento di un gruppo di tessere, permettendo di ipotizzare un distacco delle stesse o di uno strato di malta). Associando alla fotografia tradizionale anche un rilievo fotogrammetrico si ottiene una restituzione grafica dell’opera in analisi, con la possibilità di individuare in maniera ancor più dettagliata le caratteristiche di ogni singola tessera e della malta sottostante, distinguendo materiali degradati da quelli intatti.

- Fluorescenza UV e riflettografia IR:
l’utilizzo di lunghezze d’onda diverse dalla luce visibile permette di identificare la presenza di sostanza organica o di un attacco biologico (UV) sull’opera e di distinguere in prima battuta ed in maniera non distruttiva i differenti materiali costitutivi del mosaico (riflettografia IR e IR falso colore).

- Tecnica termografica e tecniche soniche:
lo studio di immagini ottenute mediante termocamera permette di valutare la continuità o meno dell’intonaco e, in generale, della struttura portante il mosaico. La termocamera, infatti, mette in evidenza aree a differente comportamento termico (per discontinuità strutturali, presenza di umidità, aree di condensa, distacchi delle tessere), il che permette di localizzare l’area di intervento per i restauratori, con conseguente risparmio di tempo e risorse. Allo stesso modo, le tecniche soniche forniscono informazioni sull’eventuale discontinuità, all’interno della malta, delle caratteristiche meccaniche e strutturali, evidenziando perdita di coesione, fratture o distacchi negli strati di allettamento delle tessere o presenza di corpi estranei come perni o griglie metalliche, tipiche di interventi di restauro precedenti alla campagna diagnostica.

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