Conservación y restauración de documentos cartográficos de medio y gran formato: Adecuación de protocolos de intervención mediante el uso de técnicas analíticas y tratamiento de imágenes

Abstract

La presente tesis doctoral desarrolla un protocolo de investigación dirigido a la optimización de los tratamientos de conservación y restauración de documentos cartográficos de medio y gran formato de los siglos XIX y XX tomando como referencia a la colección de mapas del Archivo de la Universidad de Granada y su relación con ejemplares iberoamericanos procedentes de la Universidad de Guadalajara en México. Originalmente concebidos como instrumentos didácticos con un carácter estrictamente funcional, estos mapas han adquirido con el tiempo un valor histórico, técnico, documental, socio-cultural y artístico que los ha convertido en bienes de una incuestionable relevancia patrimonial y ha motivado su inclusión en fondos de archivos, bibliotecas, museos e instituciones académicas por todo el mundo. Sin embargo, la mala calidad de los materiales constitutivos, la incompatibilidad entre los diferentes estratos que componen su estructura, y la despreocupación por su correcta salvaguarda han derivado en un grave deterioro de las colecciones y en la necesidad de implementar estrategias específicas para su conservación y restauración. El estudio sobre el origen y trayectoria histórica de la cartografía y, en particular, de los mapas escolares ha servido para completar la información disponible acerca de los mapas que conforman la colección objeto de estudio. Asimismo, la aplicación de diversas técnicas analíticas no invasivas –microscopía óptica y digital, Microscopía Electrónica de Barrido, Espectroscopía de Infrarrojo por Transformada de Fourier con Reflexión Total Atenuada y Fluorescencia de Rayos X- y sistemas avanzados de documentación e imagen –fotografía digital, panorámica, fotogrametría y digitalización multibanda- ha resultado en una completa caracterización material y procedimental de los ejemplares y su compleja estructura multicapa –textil, papel, tintas y barniz-, poniendo en evidencia las innovaciones introducidas por las revoluciones industriales en lo referente a la incorporación de nuevos materiales y procedimientos. Destaca la preferencia por textiles de algodón, papeles a base de fibras de paja de cereal, tintas grasas de aceite de linaza y pigmentos artificiales como azul de Prusia, bermellón, negro de carbón o amarillo de cromo, y la variabilidad en el recubrimiento superficial del barniz, donde se ha identificado la resina dammar. Considerando las necesidades específicas de conservación de las colecciones, con soportes fuertemente oxidados, acidificados y friables, se ha logrado diseñar una metodología para elaborar probetas facsímil de los mapas, que han permitido evaluar tratamientos simples y combinados de desacidificación y consolidación sin comprometer la integridad de los documentos, pero garantizando la reproducibilidad del protocolo y la aplicabilidad de los resultados a casos reales de intervención. Para asegurar la similitud entre mapa y modelo simulado, se han seleccionado papeles y tintas de composición análoga a las originales que, gracias a la combinación de un tratamiento en disolución acuosa de ácido acético seguido de un envejecimiento acelerado por calor húmedo, ha proporcionado a las probetas condiciones de degradación físico-mecánica, química y óptica equivalentes a las de un documento naturalmente envejecido. El descenso de los valores de pH y resistencia a la tracción, los cambios colorimétricos y la detección de degradación química de la celulosa mediante la metodología NREL han confirmado la efectividad del protocolo. La evaluación de los tratamientos de restauración sobre probetas facsímiles determina que, si bien procedimientos habituales como el lavado acuoso son efectivos en la estabilización química y retirada de ácidos dañinos para el soporte, otros como la desacidificación con hidróxido de calcio quedan totalmente descartados por las modificaciones producidas tanto en el pH como en el color, con valores excesivamente alcalinos e incompatibles con la correcta conservación de los mapas. El tratamiento combinado de metilcelulosa e hidróxido de calcio se establece como la mejor alternativa al proporcionar mejoras significativas en términos de resistencia mecánica y estabilidad del pH a largo plazo gracias a la introducción de una reserva alcalina por la formación de carbonato cálcico, detectada mediante FTIR-ATR. Además, la variación del color es mínima, incluso tras el envejecimiento acelerado de las probetas. Finalmente, el estudio comparativo de los procesos de restauración aplicados sobre mapas escolares a ambos lados del Atlántico ha sido posible gracias a la colaboración entre la Universidad de Granada y la Escuela de Conservación y Restauración de Occidente (México), que ha permitido identificar divergencias en los criterios y procedimientos habituales de ambas instituciones ofreciendo nuevas alternativas a favor de la optimización metodológica de la restauración de mapas entelados y barnizados. Se ha evidenciado la necesidad de las investigaciones multidisciplinares y colaborativas entre profesionales de diferente ámbito de conocimiento y procedencia, la internacionalización de los estudios más allá de casos puntuales de restauración y la necesidad de priorizar la autenticidad del objeto y la aplicación de tratamientos mínimamente invasivos.

This doctoral thesis develops a research protocol aimed at optimizing conservation and restoration treatments for medium- and large-format cartographic documents from the nineteenth and twentieth centuries, using as a reference the map collection of the Archive of the University of Granada and its relationship with Ibero-American specimens from the University of Guadalajara in Mexico. Originally conceived as didactic instruments with a strictly functional character, these maps have over time acquired historical, technical, documentary, socio-cultural, and artistic value, which has rendered them assets of unquestionable heritage significance and led to their inclusion in the collections of archives, libraries, museums, and academic institutions worldwide. However, the poor quality of the constituent materials, the incompatibility among the different layers composing their structure, and the general neglect regarding their proper preservation have resulted in severe deterioration of the collections and the consequent need to implement specific strategies for their conservation and restoration. The study of the origin and historical development of cartography -and, in particular, of school maps- has contributed to expanding the available information concerning the maps that form the object of this research. Likewise, the application of various non-invasive analytical techniques -optical and digital microscopy, Scanning Electron Microscopy, Attenuated Total Reflectance Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR-ATR), and X-Ray Fluorescence Spectroscopy- as well as advanced documentation and imaging systems -digital and panoramic photography, photogrammetry, and multiband digitization- has resulted in a comprehensive material and procedural characterization of the specimens and their complex multilayered structure (textile, paper, inks, and varnish). This analysis highlights the innovations introduced by the Industrial Revolutions regarding the incorporation of new materials and manufacturing processes. Particularly noteworthy are the prevalent use of cotton textiles, straw-based papers, linseed oil-based greasy inks, and artificial pigments such as Prussian blue, vermilion, carbon black, and chrome yellow, along with variability in the surface varnish coating, in which dammar resin was identified. Considering the specific conservation needs of collections with heavily oxidized, acidified, and friable supports, a methodology was designed for the production of facsimile test samples of the maps. These samples allowed the evaluation of simple and combined deacidification and consolidation treatments without compromising the integrity of the original documents, while ensuring both the reproducibility of the protocol and the applicability of the results to real restoration cases. To guarantee the similarity between the maps and their simulated models, papers and inks with compositions analogous to the originals were selected. Through the combination of an aqueous acetic acid treatment followed by accelerated aging under humid heat, the samples acquired physical-mechanical, chemical, and optical degradation conditions equivalent to those of naturally aged documents. The decrease in pH and tensile strength values, colorimetric variations, and the detection of cellulose degradation through the NREL methodology confirmed the effectiveness of the protocol. The evaluation of restoration treatments on the facsimile samples determined that, although common procedures such as aqueous washing are effective in chemical stabilization and the removal of harmful acids from the support, others -such as deacidification with calcium hydroxide- must be entirely ruled out due to the alterations they produce in both pH and color, resulting in excessively alkaline values incompatible with the proper preservation of maps. The combined treatment with methylcellulose and calcium hydroxide proved to be the best alternative, as it provided significant improvements in mechanical strength and long-term pH stability through the introduction of an alkaline reserve generated by the formation of calcium carbonate, detected via FTIR-ATR. Furthermore, color variation was minimal, even after accelerated aging of the samples. Finally, the comparative study of restoration processes applied to school maps on both sides of the Atlantic was made possible through collaboration between the University of Granada and the School of Conservation and Restoration of the West (Mexico). This partnership enabled the identification of divergences in the criteria and procedures commonly employed by both institutions, offering new alternatives in favor of methodological optimization for the restoration of canvas-backed and varnished maps. The study underscores the necessity of multidisciplinary and collaborative research among professionals from diverse fields and backgrounds, the importance of internationalizing research beyond isolated restoration cases, and the need to prioritize the authenticity of the object alongside the application of minimally invasive treatments.