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MAIA

Microbes for Archaeological Iron Artworks

Les objets archéologiques en fer rencontrent de graves problèmes après leur excavation lorsqu’ils sont contaminés par des sels. En effet, ils sont alors exposés à de fortes concentrations en oxygène et un faible taux d’humidité relative, ce qui rend la couche de corrosion formée durant l’enfouissement instable.

Nous avons exploité les propriétés uniques de certains microorganismes pour la stabilisation du fer archéologique. Dans ce but, trois approches différentes ont été adoptées soit par la formation de composés stables à faible volume molaire, soit en utilisant les propriétés de translocations des chlorures tout en conservant la surface d’origine de l’objet.

Des tests ont été faits avec des précipités d’oxalates de fer avec la souche Beauveria Bassiana. La même approche a été envisagée pour précipiter la magnétite (Fe3O4), un autre composé stable à faible volume molaire, utilisant des microorganismes référencés dans la littérature pour la biosynthèse de nanoparticules de magnétite : Eusarium oxysporum ou Verticillium sp. Ou magnetotactic bacteria.

Cultures de Beauveria bassana: observations au microscope optique, par image électrons secondaires, par spectre en transmittance FTIR                                                                                                                                                                                                                 Cultures de Beauveria bassiana sur des milieux de malt-agar avec des joints de fer. a) observations au microscope optique. b) image électrons secondaires. c)Spectre en transmittance FTIR (4000-650 cm-1) obtenu par des hyphes incrustés avec des cristaux rouges. Les résultats obtenus lors de la thèse de master de S. Cario « Etude et optimisation de la formation d’oxalates d’origine pour la conservation d’objets en cuivre, fer et argent »

Dans le but d’améliorer le retrait des ions chlorures des objets ferreux, la translocation à l’aide de champignons a été étudiée. Dans les environnements riches en chlorures, certaines espèces de champignons développent des stratégies pour éloigner le chlore, qui leur est toxique. Ces espèces halophiles ont été isolées et cultivées dans des environnements naturels, tels que les lacs salés. De plus, des pourritures blanches ont aussi été étudiées pour la bioremédiation permettant la migration du chlore.

En se basant sur les résultats, il a été possible de développer un consortium microbiologique synergétique spécialement consacré à l’extraction d’ions chlorure et, simultanément, la formation de composés ferreux stables. Des attentions particulières ont été portées sur l’efficacité et l’impact sur la structure métallurgique de ce traitement, pour surmonter les problèmes actuellement rencontrés.

Des essais sur de vrais objets sont aussi pris en compte dans l’étude, pour valider le traitement. Cette recherche présente des aspects innovateurs dans la biogéochimie des microorganismes et la science de la conservation.

 

Autres instituts intégrés au projet :

  • Laboratoire LAMUN
  • Haute Ecole Arc Conservation-Restauration, University of applied sciences Western Switzerland
  • Swiss National Institute for Technology in Lausanne (EPFL)
  • Zurich Swiss National Museum

Contacts

Edith Joseph, professeure assistante

 

Lucrezia Comensoli, doctorante

 

Wafa Kooli, doctorante

 

Lidia Mathys-Panaguzzi, laborantine