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Calderón-Mesén P, Jaikel-Víquez D, Barrantes-Madrigal MD, Sánchez-Solís J, Mena-Vega JP, Arguedas-Molina J, Ureña-Alvarado K, Maynard-Hernández G, Santamaría-Montero L, Cob-Delgado M, Angulo-Pardo E, Vallejo F, Sandoval MI, Durán-Quesada AM, Redondo-Solano M, Herrera-Sancho OA. Multidisciplinary approach to the study of large-format oil paintings. Sci Rep 2023; 13:2143. [PMID: 36750633 PMCID: PMC9905513 DOI: 10.1038/s41598-023-28777-9] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/17/2022] [Accepted: 01/24/2023] [Indexed: 02/09/2023] Open
Abstract
Cultural heritage has become a keystone for comprehending our society, as it represents and reflects our origins, passions, beliefs and traditions. Furthermore, it provides fundamental information about specific temporary spaces, materials' availability, technology, artist's intention, and site weather conditions. Our aim was to develop a multidisciplinary approach with a main focus on investigating two Italian large-format paintings located in highly diverse environments such as the National Theater of Costa Rica. We monitored environmental conditions and quantified fungal aerial spores. Then, we determined regions of possible biodeterioration with the software MicroorganismPattern and used the software PigmentArrangement to elucidate the apparent colour of the paintings based on distribution and arrangement of the pigment crystals. Finally, we characterized eight genera of calcareous nannofossils found in the ground layers of the artwork. The former Men's Canteen at the National Theater of Costa Rica presented a mean air temperature of 23.5 [Formula: see text]C, a relative humidity of 72.7% and a concentration of CO[Formula: see text] of 570 ppm. The fungal aerial concentration was 1776 spores/m[Formula: see text]. The software MicroorganismPattern identified 32 sampling regions, out of which 11 were positive for microbial contamination. The software PigmentArrangement determined that the blue crystals (ultramarine pigment) had the shortest distances between themselves (29 [Formula: see text]m). Finally, the nanofossils identified enabled us to restrict the age of the material to a biostratigraphic interval ranging from Coniacian to Maastricthian ages. By using a multidisciplinary approach we were able to explore the diptych, suggest a set of minimally invasive perspectives in tropical environments to be used worldwide and obtain key information about the artist's artistic process, materials used along with better understand its state of conservation.
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Affiliation(s)
- P Calderón-Mesén
- Centro de Investigación en Estructuras Microscópicas, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica.,Instituto de Investigaciones en Arte, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica
| | - D Jaikel-Víquez
- Instituto de Investigaciones en Arte, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica.,Facultad de Microbiología, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica.,Centro de Investigación en Enfermedades Tropicales (CIET), Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica
| | - M D Barrantes-Madrigal
- Instituto de Investigaciones en Arte, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica.,Escuela de Química, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica
| | - J Sánchez-Solís
- Escuela de Ingeniería Eléctrica, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica
| | - J P Mena-Vega
- Escuela de Física, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica
| | - J Arguedas-Molina
- Instituto de Investigaciones en Arte, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica.,Escuela de Química, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica
| | - K Ureña-Alvarado
- Diseño Gráfico, Sede de Occidente, Universidad de Costa Rica, 2060, San Ramón, Alajuela, Costa Rica
| | - G Maynard-Hernández
- Escuela de Física, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica
| | - L Santamaría-Montero
- Department of History of Art, Cornell University, Ithaca, NY, 14853, USA.,Escuela de Artes Plásticas, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica
| | - M Cob-Delgado
- Instituto Costarricense de Investigación y Enseñanza, en Nutrición y Salud, 42250, Cartago, Costa Rica
| | - E Angulo-Pardo
- Grupo de Investigaciones en Estratigrafía, y Vulcanología (GIEV-Cumanday) y Departamento de Ciencias Geológicas de la Universidad de Caldas, Instituto de Investigaciones en Estratigrafía (IIES), Calle 65 # 26-10, 1700004, Manizales, Colombia
| | - Felipe Vallejo
- Grupo de Investigaciones en Estratigrafía, y Vulcanología (GIEV-Cumanday) y Departamento de Ciencias Geológicas de la Universidad de Caldas, Instituto de Investigaciones en Estratigrafía (IIES), Calle 65 # 26-10, 1700004, Manizales, Colombia.,Departamento de Geología, Facultad de Ciencias, Universidad de Salamanca, España, Plaza de los Caídos, s/n, 37008, Salamanca, Spain
| | - M I Sandoval
- Escuela Centroamericana de Geología, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica
| | - A M Durán-Quesada
- Departamento de Física Atmosférica, Oceánica y Planetaria & Laboratorio para la Observación del Sistema Climático, Escuela de Física, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica.,Centro de Investigación en Contaminación Ambiental, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica
| | - M Redondo-Solano
- Instituto de Investigaciones en Arte, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica.,Facultad de Microbiología, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica.,Centro de Investigación en Enfermedades Tropicales (CIET), Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica.,Laboratorio de Investigación y Entrenamiento en Microbiología de Alimentos y Aguas (LIMA), Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica
| | - O A Herrera-Sancho
- Instituto de Investigaciones en Arte, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica. .,Escuela de Física, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica. .,Centro de Investigación en Ciencias Atómicas Nucleares y Moleculares, Universidad de Costa Rica, 2060, San Pedro, San José, Costa Rica.
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