Biodiversitatea artefactelor/obiectelor de piatr1. Introducere.

Colonizarea biologic a artefactelor din piatr expuse condiiilor de exterior (ex. fntni arteziene, statui din parcuri, monumente din zonele urbane, siturile arheologice) este influenat ntotdeauna de ctre microclimat i de ctre biodiversitatea ridicat a florei i faunei aeriene. Exist o relaie strns ntre dezvoltarea biologic i diferii factori, cum ar fi tipul rocilor, fenomenele meteorologice i zonele de mediu urban sau rural. Multe organisme, cum sunt fototropele, folosesc pietrele drept suport, dar pot favoriza colonizri mai complexe, cu posibile efecte de biodeteriorare. Mai exact, aceste organisme se pot dezvolta folosindu-se de componentele minerale ale pietrei sau de depunerile/zcmnt superficiale(n cantitate redus) de acestea, exercitnd deteriorri ale materialului pietros prin activitatea lor metabolic. Organismele provocatoare de deteriorri sunt numite biodeteriogeni. Cunoaterea biodiversitii, a aspectelor ecologice i fiziologice ale colonizrii biologice pe materialul pietros al monumentelor, este esenial la meninerea i prezervarea patrimoniului din piatr pentru generaiile viitoare.2. Bioreceptivitatea materialului pietros.

Pietrele naturale sau artificiale au fost folosite din timpuri strvechi ca materiale de construit sau artistice. Marea parte a artefactelor se gsesc n exterior i, drept urmare, sunt supuse frecvent la colonizri biologice epilitice, chasmofitice i endolitice. Aceste micro-sisteme biologice pot avea diferite culori i aspecte, precum pustule, cruste, patine, biofilme sau covoare. Microorganismele pot coloniza un substrat de piatr n diferite feluri, mai ales dac sunt motile/mobile, pe cnd microorganismele ne-/imotile/imobile/care nu sunt motile (multe cianobacterii, diatomi) i propagulele (materialele de reproducere?) (spori, semine) se presupune c sunt depuse pe un substrat cu ajutorul gravitii, din aer sau din curgerile de ap. Dezvoltarea biocenozei pietrei depinde de combinaia dintre mediul n care se afl i condiiile climatice, pe lng caracteristicile chimice, fizice i petrografice ale pietrei. O aciune biodeteriorativ sinergic asupra substratului poate ncepe prin creterea simultan de populaii fototrofice i heterotrofice din timpul succesiunii ecologice. Toate caracteristicile care contribuie la colonizarea biologic (flor i/sau faun) a fost definit drept bioreceptivitate de ctre Guillitte n anul 1995, care a mers mai departe i a definit mai multe tipuri de bioreceptivitate, cum ar fi cea primar, cea secundar sau cea teriar.2.1. Caracteristicele substratului de piatr

Odat extras din carier, materialul pietros este supus alterrii meteorice ireversibile indus prin aciunea sinergic a factorilor externi i intrinseci, cu nivele de deteriorare diferite, care duc, deci la diferite schimbri geometrice i compoziionale. Pietrele naturale sau artificiale sunt definite prin structura lor petrografic, textur, culoare, compoziie mineral i chimic. Dsrintre acestea, duritatea la suprafa, porozitatea, higroscopicitatea, compoziia chimic, precum i stadiul de conservare al pietrei, sunt cele mai importante caracteristici care favorizeaz biocolonizarea i care pot, n diferite feluri, s duc la deteriorarea operelor de art (Caneva i Ceschin, 2008). Rocile sedimentare (calcar, gresie, travertin, tufuri vulcanice), metamorfice (gresia), vulcanice (bazaltul) i cele plutonice (granit, diorit) au fost deseori folosite i ca materiale de construcie, i la realizarea operelor de art. Au fost folosite chiar i materiale bazate pe piatr artificiale, cum sunt ceramica (crmizi, dale, teracota), tencuiala, mortarul de construcii, stucaturile i frescele. Acestea au caracteristici diferite i, n general, o porozitate mai mare fa de pietrele naturale (Pinna&Salvadori, 2008). Porozitatea este definit ca spaiile goale din volumul total al materialului pietros. Afecteaz permeabilitatea i efectul de difuziune molecular. Permeabilitate necesit, de obicei, de pori mari, pe cnd difuzia molecular poate aprea chiar i prin spaii mici interstiiale (Amoroso, 2002). Doar unele pri ale spaiului gol comunic ntre ele i cu exteriorul, formnd porii deschii i parial deschii, n timp ce prile care nu comunic sunt porii nchii. Distribuia, forma i mrimea porilor influeneaz absorbia apei i alterrile care au legtur cu aceasta (nghe-dezghe, cristalizarea srii/salin i hidratarea/hidrolizarea, colonizarea biologic). Microorganismele fototrofe, cum sunt cianobacteriile coccoid/cianob. coc sau cu form sferic i algele, ncep s se adune n niele/spaiile formate de porozitatea suprafeei sale, n prima faz a colonizrii unei roci. De asemenea, sporii i seminele din aer se pot aduna, din pur ntmplare, n pori sau fisuri i pot ncepe s se dezvolte, atunci cnd condiiile de micro-mediu sunt favorabile. Unii litotipi ? sunt mai uor de colonizat dect altele, aa cum sunt materialele poroase (tuf, calcar, gresie).

Pe lng factorii externi implicai n colonizarea i dezvoltarea biologic, sunt foarte importante i caracteristicile intrinseci ale rocii. Acestea sunt legate de porozitatea i transportul apei, retenie i difuziune. Astfel, higroscopicitatea este o proprietate important, de luat n seam. Are legtur cu structura poroas i presiunea capilarelor cu ap prezente n roc. Apa, n stare de vapori sau lichid, poate urma ci diferite de penetrare, prin procese de mbibare sau condensare. Vaporii de ap sunt n strns legtur cu mediul nconjurtor, avnd tendina de a ajunge la un echilibru, spre exemplu cu ct e mai mare umiditatea relativ, cu att e mai mare absorbia de umezeal. Apa n stare lichid este absorbit prin capilaritate i se deplaseaz prin difuziune sau/i prin osmoz n roc. Existena apei este esenial pentru dezvoltarea vieii, dar crucial este perioada de timp ct e reinut umiditatea pe/n roc. De aici rezult un alt parametru de luat n seam, procesul de evaporare al apei evaporarea sczut duce, de obicei, la o colonizare biologic mai mare. O colonie microbian vie de lung durat poate aprea la rocile cu granulaie fin care rein umezeala mult timp, n timp ce rocile cu granulaie aspr/dur, cu permeabilitate mare, favorizeaz doar colonizri biologice temporare.

Duritatea suprafeei reprezint deviaiile verticale complexe aprute n timp a topografiei suprafeei pietrei. Mai exact, aceasta reprezint modificrile provocate de aciunea climei, de procesele de murdrire/aciunea solului, de procesul de eutrofizare i de succesiunea biologic. Muli autori (Tiano et al., 1995; Tomaselli et al., 2000; Miller et al., 2009) confirm c o colonizare microbian ridicat apare atunci cnd duritatea este mai mare, pentru c suprafaa crete, micorndu-se fora de forfecare i crescnd absorbia apei.

Componentele chimice, aa cum sunt macro- i micro-elementele, pot influena tipurile de creteri biologice, permind existena de micronutrieni anorganici. Spre exemplu, Miller et al. (2006) au observat c Gloeocapsa alpina i Sticochoccus bacillarisI s-au dezvoltat pe substraturi carbonate, dar au crescut foarte puin pe subtraturi silicate. De asemenea, multe specii de licheni se dezvolt pe un fel specific de substrat, cum ar fi pe roci silicate (Acarospora fuscata, Caloplaca flavovirescens, Lecanora rupicola) sau calcaroase (Acrocordia conoidea, Lecanora spadicea, Protoblastenia incrustans). Cnd suprafaa pietrei este eutrofizat, iar compoziia chimic a pietrei devine mai puin important, se pot dezvolta ale microorganisme, cum sunt microfungii, bacteriile heterotrofe i lichenii nitrofili (Xanthoria calcicola, X. parietina, Diplocacia canescens) (Nimis et al., 1992).2.2. Mediu, material pietros i biodiversitate.

Fiecare material pietros face parte dintr-un ecosistem, fiind interconectat cu factorii nconjurtori biotici i abiotici. La nivel global, un ecosistem face parte dintr-un biom, acesta din urm fiind parte a ecosferei sistemul planetar compus din atmosfer, geosfer, hidrosfer i biosfer, care fac n mod continuu schimb de materie i energie, pentru a ajunge la un echilibru dinamic. Clima este un termen folosit pentru a descrie sistemele conectate menionate mai sus, alimentate de Soare, pe o scar de timp i spaiu. Macro-climatul include o zon mare, cum ar fi o regiune sau o ar, pe cnd micro-climatul include doar o zon mic (care face, la rndul ei, parte din macro-climat), cum ar fi o cldire sau o statuie. Ecosistemul operei de art este un sistem complex auto-reglator, compus din biotop (materialul pietros), biocenoza (organismele) i mediul nconjurtor (micro-climatul). Clima este principalul factor care controleaz distribuia i dinamica ecosistemelor (Levqu, 2003). Poluarea este o consecin a industrializrii i urbanizrii societii i este principala cauz a schimbrilor climatice. Aceasta are impact nu doar asupra sntii oamenilor i a mediului natural, ci i asupra mediului construit, acolo unde modificrile chimice, fizice i biologice sunt influenate de factorii climatici. Efectele schimbrilor climei i ale vremii asupra organismelor vii (bioclimat) sunt scoase n eviden n special prin reducerea biodiversitii i prin creterea uniformitii, amndou la nivelul macro- i micro-ecosistemelor (Caneva, 2010). Studii asupra biodeteriorrii monumentelor legate de schimbrile climei (Caneva et al., 1995; Ario et al., 2010) au scos la iveal scderea/reducerea diversitii floristice(a florei?) i dispariia speciilor mai sensibile, cum ar fii lichenii. n acelai timp, alte specii de alge, cianobacterii, fungi i licheni au dezvoltat rezisten la poluanii din aer, devenind specii invazive. S-a raportat c introducerea materialelor de construcii, care nu erau native zonelor geografice respective, au crescut biodiversitatea prin colonizarea cu microorganisme specifice (Ario & Saiz-Jimenez, 1996).

n cadrul sectorului general de patrimoniu de piatr, se pot enumera cteva tipuri de medii (Tabelul 1), care joac un rol considerabil n dezvoltarea agenilor biologici specifici i generali (Albertano et al., 2008).

Tabel 1.

2.3. Mecanismele colonizrii.

Mecanismul de colonizare ncepe atunci cnd un organism gsete condiiile optime ecologice pentru a se dezvolta i nmuli. De fapt, microorganisme pot fi fixate pe materialul pietros pe ntreaga durat de via a acestuia, nainte i dup procesare, de la carier pn la opera de art finit (Garcia-Valls et al., 2000; Cmara et al., 2011). Acest contact iniial poate duce la o atracie chimic tranzitorie greu de caracterizat. Lipirea i detaarea de celule depind de caracterele micro-habitatului.

Microorganismele fotosintetice se dezvolt cu uurin pe suprafeele pietroase i ajut la dezvoltarea altor consorii microbiene mai complexe, formate din microorganisme heterotrofe care pot exercita activiti de deteriorare i mai puternice (Tiano, 1993; Tomaselli et al., 2000; Crispim et al., 2003; Peraza Zurita et al., 2005). Microorganismele fototrofe creeaz un aa-numit biofilm, mbogit cu componeni organici i anorganici.

n legtur cu colonizarea pietrei de ctre licheni, rolul acestora de colonizatori primari este ndoielnic, n special n cazul fomelor endolitice asemntoare crustei. Conform Savoye & Lallemant, 1980, lichenii ncep s se dezvolte pe substrat dup ce acesta a fost mbogit parial cu nutrieni din aer i colonizatori precedeni bacterii (Lisci et al., 2003). Colonizatori eseniali sunt, de fapt, componentele unice (alge i microfungi), iar dac acestea sunt compatibile, se pot dezvolta ntr-un organism simbiotic nou, lichenul (Joneson & Lutzoni, 2009).

n stagii mai avansate ale colonizrii pietrei, se pot dezvolta comuniti de briofite i plante vasculare (Warscheid & Braams 2000). Un rol important n creterea lor este prezena unui protosol (Gmez-Alarcn et al., 1995), care este favorizat de colonizrile anterioare (celule/resturi rmase) i prin particulele aeropustate reinute biofilme sau adunate n crpturi ori goluri.

Biofilmele apar pe toate suprafeele solide din habitate unde exist o umezeal continu. Aceast biocenoz complex const n principal din ap (70 pn la 95% din greutatea proaspt), substane polimerice extracelulare (Flemming, 1993) i microorganisme cum ar fi cele fototrofe (alge, cianobactrii, diatomee), care sunt ncorporate n aceast matrice hidratat. Proporia fiecrui grup variaz sezonial i este influenat de diferite habitate (Underwood, 1984; Anderson, 1995; Roeselers et al., 2007). n continuare, biofilmul conine resturi celulare, particule aeropurtate i spori, alturi de material anorganic absorbit prin substrat (Warscheid, 2008). Aceast dtructur complex conine, de asemenea, biopolimeri, cum sunt exopolizaharidele (EPS) cu proprieti adezive, care sunt foarte relevante n etapa premergtoare de dezvoltare a unui biofilm, din moment ce faciliteaz ataarea celulelor pe substrat (Decho, 2000; Barranguet et al., 2005).

Organizarea unui biofilm pe o suprafa solid const din trei nivele principale: ancrasarea molecular, micro-decontare i o macro-decontare. A fost observat faptul c formarea unui strat organic molecular ar trebuii realizat nainte de ataarea microorganismelor pe un substrat solid. Dup aceasta, ncepe o perioad reversibil de adeziune a colonizatorilor primari, urmat de fixarea i propagarea lor, cu o structur auto-organizat tridimensional. Unirea colonizatorilor secundari (cianobacterii filamentoase, fungi) cu alte colonizri suplimentat de nevertebrate, au condus la un biofilm matur cu o structur a micro-ecosistemului specific/clar exprimat. Aceasta este o faz homeostatic al biofilmului, cu cretere continu i detaare a prilor de mici dimensiuni. Biofilmul matur are o heterogenitate genetic complex care confer stabilitate i rezistena biocenozei (Nikolaev & Plakunov, 2007). Evoluia biofilmului depinde de asemenea de procesele stocastice i mecanice, de fenomene deterministe i de schimbrile temporale (Wimpenny et al., 2000). Formarea unui biofilm vizibil pe o suprafa de piatr ntr-un mediu natural este un proces ceva mai lung, iar proliferarea sa este puternic dependent de condiiile de mediu (n special lumina, temperatura i coninutul de ap) i de concentraia de microorganisme care pot adera la ea.

Compoziia patinei observat pe un specimen de marmur cu un microscop confocal (CSLM) conine alge verzi, cianobacterii idiatomee. Aceti pionieri fototrofici sunt observai, ca primii colonizatori ai pietrei ntr-un biofilm tnr dup doar 6 zile de incubare n ap concomitent i este posibil s se observe c cianobacteriile prefer s colonizeze deformrile din adncime ale substratului de piatr. Prezena EPS-ului i a heterotrofelor poate fi observat dup doar 22 de zile de imersiune a specimenului de marmur n apa contaminat, n condiiile de interior de laborator.

3. Heterogenitatea biologic a artefactelor din piatr

Creterea biologic poate prezenta diferite culori, morfologii i ageni. Patina-bio sau patina este cel mai general termen pentru definirea unei ntinderi microbiotice epilitice pe o suprafa de piatr. Aceasta, care difer de "patina artistic", modificnd esteticul, aspectele fizice i chimice (Krumbein, 2003) ale substratului. Cnd aceast patin exercit un rol protectiv pentru substratul pietrei, poate fi denumit bioderm. Trebuie luat n considerare c n faza iniial unii ageni biologici se pot dezvolta n interiorul pietrei cu un model ascuns. Tipurile de organisme pot fi mprite n chasmoendolii (fisuri colonizate, fisuri i pori, fiind n contact cu suprafaa pietrei), cryptoendolii (pori colonizai n interiorul rocilor i/sau dezvolta n straturi n interior paralel cu suprafaa pietrei) i euendolii (dizolv n mod activ i penetreaz suprafeele de piatr, formnd caviti cu morfologii diferite). Bio-patina poate sprijini dezvoltarea altor organisme cum ar fi protozoare, nematode, insecte i artropode. Conform diferitelor tipologii din literatur, colonizrile biologice se pot diviza n: creteri epilitice micro-coloniale; formaiuni epilitice cu aspect de patin; evoluiile chasmo-endolitice.

A.B2. Biofilme, biofilme subaeriene.

Biofilmele sunt agregate de microorganisme ncorporate ntr-o matrice organic mucilaginoas (EPS) care se gsete n medii acvatice, de obicei sub forma unei creteri microbiene ntinse pe interfaa substratului apei, aa cum sunt bazinele i fntnile artistice sau elementele arhitecturale aflate sub o curgere continu de ap (Cuzman et al., 2010). n funcie de cantitate, turbulene i dispersia apei, suprafaa pietrei poate fi n contact cu aerul parial sau total. Biofilmele subaeriene se dezvolt la suprafa, la interfaa dintre atmosfer i roc, dar n condiii de mediu foarte umed. Au fost observate la monumentele hipogene, n catacombe (Gorbushina, 2007), pe zidurile i statuile orientate spre nord i nconjurate de vegetaie, sau n zone de percolare a apei. Biofilmele subaeriene care colonizeaz nu doar iregularitile suprafeei pietrei, dar i penetreaz activ n adncimea substratului, se numesc biofilme subaeriene endolitice.

Aceste formaiuni sunt caracterizate prin cretere neuniform, de obicei n prezena umiditii ridicate, fiind mai complexe dect cele grupate n filme sau pustule, dar mai subiri i mai puin complexe dect un covor microbian. Pot avea diferite patine colorate, ptnd suprafaa pietrei cu pigmeni organici (de exemplu, clorofil, carotenoid, melanin) (Warscheid & Braams, 2000). Culoarea depinde de tipul de biocenoz, stadiul de dezvoltare i faza de cretere a speciei dominante. Indivizi din aceste comuniti evit reproducerea sexual, dar coopereaz extensiv ntre ei, n special pentru a evita pierderea de energie i nutrieni (Gorbushina, 2007). Pot supravieui ca celule vegetative sau ca structuri asemntoare cu esutul pe perioade ndelungate, sub condiii de stres (Gorbushina & Broughton, 2009), fiind foarte rezistente pentru controlul tratamentelor.

Organisme: diverse asocieri de grupuri biologice figerite, cum sunt cianobacterile coci (Gloeocapsa, Chlorococcum, Myxosarcyna), cianobacterii filamentoase (Phormidium, Leptolyngbya), alge coci (Chlorella, Muriella terestris), alge filamentoase (Trentepohlia, Mougeotia), bacterii heterotrofe (Rubrobacter radiotolerans) i fungi (Acremonium, Fusarium, Penicillium, Aspergillus).

Ecologie: n zone umede, cu umiditate foarte mare, unde au loc procese de condensare a apei sau n zone de percolaie, n fntnile monument, n cavouri, catacombe i medii hipogene , cripte, medii cu ap dulce sau de mare.

B3. Covoare microbiene.

Formaiuni fototrofe cu grosime considerabil, caracterizate prin speciile dominante filamentoase, s-au dezvoltat la interfaa apei i a atmosferei cu piatra. Pot prezenta fungi filamentoi, precum i licheni (Snchez Castillo & Bolvar, 1997). Aceste agregri/aglomelri constituie un tip de biofilm stratificat i complex, laminat sau care prezint stromatolite, ce este unit de substrat, inute laolalt prin vscozitatea EPS-ului. Se gsesc mai ales n medii extreme (Riding, 2000). De obicei, straturile de la suprafa este dominat de fototrofi aerobi, pe cnd straturile cele mai joase sunt dominate de bacterii anaerobe. Covorul microbian poate fi mucilaginos (alctuit din microorganisme cu nveli) sau fibros (alctuit din microorganisme fr nveli) (Snchez Castillo & Bolvar, 1997).

Organisme: covoare mucilaginoase: Phormidium, Diadesmis, Apatococcus; covoare fibroase: Cladophora, Gongrosira, Pleurastrum, Melosira.

Ecologie: n zonele cu cicluri foarte lungi uscat-umede, n fntnile monument, n mediile de coast.

B4. Cruste.

Formarea crustei biogenice se datoreaz unui proces fizico-chimic (precipitarea calcitului) mpreun cu creterea biologic prezent pe suprafaa pietrei, sau se poate constitui prin mprtierea organismelor care formeaz structuri asemntoare crustei, cum sunt lichenii crustoi i diferite tipuri de muchi.

Crustele pot aprea pe straturile cele mai nalte ale pietrei, pn la 1 cm adncime, fiind alctuite dintr-o microflor complex i stabil (Warscheid & Braams, 2000). Procesul de mineralizare poate avea loc n biofilme, biofilme subaeriene sau covoare. Ofer protecie biofilmelor subaeriene fa de aciunea mediului nconjurtor i permite acumularea i aglutinarea/depunerea de particule aeropurtate, precum i depunerea de minerale (Gorbushina & Broughton, 2009). Biofilmul ncrustat are capacitatea de a penetra nuntrul rocii prin dezvoltarea de hifali i prin activitate biocoroziv (Warscheid & Braams, 2000).n cazul fntnilor monument formaiunile minerale (depuneri de calcar) pot avea un aspect plat sau nodular (Bolvar & Snchez Castillo, 1997; Snchez Castillo & Bolvar, 1997).

Crusta compus din licheni ader la substrat prin hifa cortexului inferior care penetreaz pn la diverse grade n substrat. Lichenii crustoi pot avea aspecte diferite, n funcie de variaiile morfologice ale prii vizibile a lichenilor: lepros?, continuu, areolat, verucos, peltat ori placodiomorphic.

Crustele de muchi?( Mosses crusts) nu se ntlnesc foarte des pe suprafaa pietrelor din monumente. Se cunoate faptul c muli muchi sunt implicai n formarea depozitelor calcaroase, fiind des asociai cu alte microorganisme, cum sunt cianobacteriile, microalgele verzi i diatomii. Muchii care formeaz cruste au un rol important n degradarea fntnilor monument i pot duce la formarea unor cruste groase de mai muli decimetri, mpiedicnd complet vederea asupra operei, cum a fost cazul Fntnii Dragonului din curtea grdinii Villa dEste din Tivoli (Ricci, 2008).

Organisme: biofilme ncrustate: multe cianobacterii i alge (Schizothrix, Symploca,

Chlorosarcinopsis minor, Apatococcus, Scenedesmus, Trentepohlia; Scytonema julianum, Geitleria calcarea, Loriella osteophila, Herpizonema pulverulentum) (Ortega-Calvo et al., 1995; Snchez Castillo & Bolvar, 1997); fungi chemoorganotrofi (Exophiala, Penicillium, Cladosporium, Aspergillus, Phoma, Ulocladium) (Warscheid & Braams, 2000); licheni care formeaz crust/licheni crustoi? (Caloplaca, Dirinia massiliensis, Lecanora, Pertusaria); muchi care formeaz cruste (Eucladium verticillatum, Barbula tophacea, Cratoneuron, Philonotis).

Ecologie: pot aprea n zone cu cicluri de alternan umed-uscat, care favorizeaz procesul de mineralizare, dar cu destul umiditate, la fntnile monument, n parcuri, medii rurale i urbane, n zone de coast.

B5. Cruste negre.

Crustele negre sulfatate, din cauza interaciunii dintre substratul calcaros i atmosfera poluat, difer de cele care se formeaz de obicei n locurile ferite de ploaie. Crustele negre biologice i au originea n mediile umede i n zonele pietroase cu ape curgtoare (Gmez-Alarcn et al., 1995b; Lewin, 2006). Multe organisme heterotrofe i fototrofe pot adera la crustele negre bogate n gips(ghips). Aceti ageni biologici pot metaboliza compuii organici (fenantren) i anorganici (sulf) care se gsesc pe el (Ortega-Calvo et al., 1995; Saiz-Jimenez, 1997). Un studiu recent relev existena n mediile nepoluate a crustelor negre subiri cu origini biogene, alctuite din cantiti masive de cianobacterii filamentoase (Gaylarde et al., 2007).

Organisme: n cruste negre non/ne-biogene: bacterii (Bacillus licheniformis, B. subtilis, B. brevis, Corynebacterium glutamicum, Actinomyces, Flavobacterium breve, Pseudomonas stutzeri, Nocardia) (Turtura et al., 2000), fungi (Papulaspora-like, Engyodontium album, Aureobasidium pullulans, Cladosporium sphaerospermum) (Saiz-Jimenez, 1997; Frank-Kamenetskaya et al., 2009), i cianobacterii (Gloeothece, Chlorosarcinopsis) (Ortega-Calvo et al., 1994); n crustele negre biogene: cianobacterii (Gloeocapsa, Nostoc flagelliforme, Chloroglea microcystoides, Scytomena, Oscillatoria), licheni negrii (Verrucaria), i fungi negrii (Ulocladium, Phoma, Alternaria), fungi meristematici? (Aureobasidium, Sarcinomyces petricola).

Ecologie: n habitate mai uscate i ocazional umede i expuse razelor solare, n medii rurale i urbane.

B6. Inflorescene albe.

Creteri coloniale heterotrofe neregulate cu aspect pufos (datorat miceliilor albi fungici) sau de pudr (datorit coloniilor bacteriene sortate). Evoluia actinomicetelor formeaz patine albicioase extinse, subiri i pulverulente (sub form de pulbere), sau forme locale care se aseamn cu inflorescene saline (Nugari et al., 2008).

Organisme: fungi (Fusarium solani) (Bastian & Alabouvette, 2009), actinomicete (Streptomyces, Micromonospora, Nocardia) i bacterii (Pseudomonas fluorescens) (Nugari et al., 2008; Nugari et al., 2009).

Ecologie: n medii cu materie organic, n locuri umbrite i umede, pe picturi murale n cavouri, catacombe.

B7. Forme de covor i pern

Aceste formaiuni sunt compuse din asociaii de briofite i, rareori din licheni foliacei? (foliose lichens) care se dezvolt n formaiuni asemntoare unui covor. Covoarele se ntind pe suprafeele pietrei, cu indivizi(licheni individuali?) crescnd paraleli unul cu cellalt, fie pe o singur ax, fie cu ramificaii. Pernele se gsesc n locurile ferite ale monumentelor, unde particulele de sol/impuriti/murdrie se adun cu uurin, cu indivizi(licheni individuali?) aezai radial i avnd ramificaii laterale cu structuri emisferice/de emisfer? (Ricci, 2008). Aceste formaiuni biologice pot favoriza germinarea seminelor plantelor vasculare de mici dimensiuni.

Organisme: muchi saxicolous (Tortula muralis, Eucladium verticillatum), licheni foliacei? (foliose lichens)? (Parmelia, Xanthoria).

Ecologie: n habitate umede, n situri arheologice, n parcuri i medii rurale.

C. Creteri Chasmo-endolithic.

C1. Micropits.

Caviti mici create prin dizolvarea/descompunerea activ a substratului. Cianobacteriile euendolithic pot avea diferite modele plictisitoare, n funcie de diversele specii (Caneva et al., 1991; Hoppert et al., 2004). Lichenii endolitici pe matrice de carbon? (The endolithic lichens on carbonate matrix) pot coloniza/pot forma colonii pn la o adncime de civa milimetri sau, n cazuri excepionale, pn la o adncime mai mare de un centimetru (Piervittori et al., 2008). Fenomenul de biopitting poate fi confundat uor cu deteriorrile abiotice, cum este soiling/murdrirea?, din cauz c pare o simpl variaie a culorii naturale a pietrei, de multe ori verde sau negru (Pinna & Salvadori, 2008).

Organisme: alge albastru-verzi (Hyella balani, Hyella caespitose, Hormatonema paulocellulare, Kyrtuthrix dalmatica), fungi endolitici (Lichenothelia), licheni endolitici (Lecidea, Caloplaca) (Caneva et al., 1991).

Ecologie: n habitate umede i ntunecate, uneori pe suprafee udate sporadic i expuse direct razelor solare, n zone rurale, urbane i de coast.

C2. Structuri microcoloniale.

Evoluia microcoloniilor poate avea trei modele principale: a) cretere inter-cristalin(inter-crystalline growth), b) cretere biopitting i c) cretere n crpturile i fisurile deja existente (Urz et al., 2000). Agenii biologici care formeaz acest tip de dezvoltare sunt, de obicei, cianobacteriile i/sau fungii negri merstematici. Se pare c doar filamentele de fungi cei mai aproape de suprafaa rocii sunt pigmentai, pe cnd filamentele crescute mai n adncimea pietrei sunt lipsii de culoare (Hoppert et al., 2004).

Organisme: fungi care formeaz licheni (Verrucariales, Lichenothelia), drojdii negre i fungi meristematici (Sarcynomyces,Exophiala, Aureobasidium, Capnobotryella, Phaeococcus, Trimmatostroma); cianobacterii (Gloeocapsa).

Ecologie: de obicei, pe suprafeele expuse direct razelor solare, dar cu destul umiditate n prezenta fototrofelor, n zone urbane, rurale i de coast.

C3. Biofilme endolitice subaeriene.

n cazul biofilmelor subaeriene, comunitile de biofilm nu sunt doar la suprafaa pietrei, ci i-au croit drum spre straturile mai adnci ale substratului i s-au oferit ca nie/firide endolitice n care (efectele?)extremele (ale) mediului nconjurtor sunt amortizate? mai bine (Gorbushina & Broughton, 2009). Uneori, aceast biocenoz are un aspect de sandvi, cu straturi verzi compacte i distincte sub suprafaa pietrei (Gorbushina, 2007; Saiz-Jimenez et al., 1990).

Organisme: cianobacterii (Chroococcidiopsis, Synechococcus) (Saiz-Jimenez et al., 1990), fungi meristematici, licheni endolitici.

Ecologie: n zone umede i/sau sporadic uscate, n medii urbane, rurale i de coast.4. Consecina prezenei biologice pe materialele de piatr artistice

Pe lng prezena degradrii, efectul biodeteriorrii sinergetice(sinergice?) pe suprafaa pietrei poate fi nceput de creterea(dezvoltarea) concomitent a populaiilor fototrofe i heterotrofe. Pagubele bio produse pe substratul pietrei sunt legate pe de o parte de activitatea metabolic a organismelor vii i pe de alt parte de schimbrile estetice ale suprafeei pietrei. Agenii biologici care locuiesc pe monumentele de piatr sunt implicai direct i indirect n dezagregarea pietrei i a mineralelor constituente(pe care acestea le conin/din care acestea sunt compuse?) (Warscheit & Braams, 2000), i pot induce numeroase alterri formice(alterri ale formei/modificri ale formei), cum reiese din tabel.

CauzeTipul alterriiDezvoltarea potenial biologic

stres mecanic cum ar fi umflarea-micorarea i penetrarea fizic n interiorul rocii...crpturi?.............fisuri

fracturibiofilme i biofilme subaeriene, cruste de licheni, penetrri fizice n hifele fungilor sau organe specializate cum ar fi rizine (licheni), rizoizi (muchi) sau rdcini (plante vasculare)

reacia cu poluani din atmosfer, corelai cu fenomenul de condensare exfoliere

umflturi?ngroparecruste negre

solubilizarea datorat proceselor metabolice, atacuri acidedezintegrare

pulverizare

fulgicretere ascuns microbian (bacterii), licheni

depozite(depuneri) de diferite tipuri de materiale, cristalizarea mineralelorencrustare(formare de crust?),

concreiuni,

coaj de film?(exfolierea filmului)biofilme, biofilme subaeriene, rogojini(covoare?) microbiene, cruste de licheni i muchi

penetrarea activ prin dizolvare chimicfracturicianobacterie endolitic i licheni

prezena diferiilor pigmeni naturali i produse degradantealterare cromatic,

ptaremicroorganisme fototrofe

fungi negri

bacterii chemoorganotrofice

Tabel...Diferite procese de dezagregare asociate cu colonizarea biologic i alterri relaionate pe materialul de piatr artistic.

Principalele tipuri de procese de biodeteriorare, de multe ori intercorelate, pot fi clasificate ca (Amoroso, 1955; Tiano, 1998):

fizico-mecanice: abraziune, detari, dezintegrare, fisuri i formrii de crpturi datorit creterii de organisme sau a micrii.

chimic: modificri chimice ale substratului pietrei datorit interaciunii cu produse metabolice, solubilizare, ngroparea bio i formarea(apariia) produselor de reacii noi.

estetic: pete colorate, patine, cruste.

Vorbind la general, n afar de procesele de decolorare i colorare produse de pigmenii biogenici, microflora duce la schimbarea caracteristicilor materialelor cu privire la proprietile lor mecanice, absoria/hidrofobia superficial, stabilitate, densitate, difuzabilitate i al comportamentului hidric-termal (Warscheid, 1996, 2008). De exemplu, formaiunile biologice cu un coninut ridicat de ap (filme, biofilme, biofilme subaeriene, rogojini/covoare) pot induce procese de alterare combinate, care se datoreaz a reteniei de lichide, ciclurilor repetitive de umezire i uscare cu expansiunea i contracia ulterioar a biocenozei, aciunii agresiv a produilor metabolici i a poluanilor atmosferici prini n EPS, prin creterea procesului de coroziune chimic.

Prin urmare, structura pietroas poate prezena pete, transfer de ioni, diminuarea i ieirea proceselor (Tiano, 1998). Un aspect particular al biodeteriorrii monumentelor de piatr este legat de colonizarea organismelor endolitice n interiorul rocilor (Salvadori, 2000). Prezena formaiunilor endolitice (cruste, micropits, biofilme subaeriene endolitice, sisteme de/ale rdcini/-lor de plante/-lor), care pot penetra pn la adncimi de civa mm, cu difuzarea produselor lor excretate n matricea intergranular, sporind reacia dezagregrii i scderea proprietilor mecanice ale materialului de piatr.

Fauna are, de asemenea, un rol important n biodeteriorarea pietrei. Microfauna, cum ar fi numeroase artropode care hrnesc fungi i licheni, care contribuie n difuzia lor cu transportul de materiale de reproducere i spori. Microfauna, n special psrile, au o aciune de deteriorare datorat micrii lor i a acumulrii de material organic, care favorizeaz creterea organismelor heterotrofe.