El Dr. Oscar Andrey Herrera resalta que los estudiantes que colaboraron en el proyecto tuvieron la oportunidad de estudiar las obras y tener un acercamiento con el Teatro Nacional, el cual algunos no conocían hasta que empezaron a trabajar en la iniciativa.
El Teatro Nacional de Costa Rica (TNCR) fue declarado “Símbolo Nacional del Patrimonio Histórico Arquitectónico y Libertad Cultural” en el 2018. Esta hermosa obra arquitectónica cuenta con 128 años de antigüedad y fue inaugurada a finales del siglo XIX.
Es así como, con el propósito de poner la ciencia al servicio del arte y la preservación del patrimonio cultural costarricense, se creó el proyecto de investigación de la UCR llamado “Abordaje multidisciplinario para el establecimiento del estado de conservación de las obras pictóricas de gran formato del Teatro Nacional de Costa Rica”, del Instituto de Investigaciones en Arte (IIArte) de la Universidad de Costa Rica (UCR).
Por medio de esta iniciativa, la UCR de forma interdisciplinaria trabaja en el estudio y conservación del inmueble del TNCR y, principalmente, de algunas de sus obras. El proyecto inició a finales del 2016 y, desde entonces, ha explorado distintos recintos del Teatro. En esta oportunidad, estudió la oficina de la Dirección y publicó los resultados del análisis en agosto del 2025 en la revista Scientific Reports de Nature.
Se escogió esta sala, porque tras realizar un muestreo anual durante el 2022 en los recintos del Teatro que tienen obras de gran tamaño, se descubrió que la oficina de la Dirección, en ciertos meses, tenía en promedio un conteo de esporas de hongos (estructuras de reproducción o latencia del microorganismo) en el aire más alto que el que poseían los otros espacios. Por ello, surge la necesidad de estudiar a fondo este aposento para determinar por qué tiene una mayor cantidad de esporas con respecto al resto de la infraestructura.
La oficina de la Dirección se ubica al suroeste del Teatro Nacional. Además, está rodeada al sur por una de las carreteras principales de San José, la avenida Segunda, y al oeste por la plaza de la Cultura, un lugar lleno de palomas y peatones. La sala está decorada con murales, que cubren de pared a pared, y por una pintura al óleo en el cielorraso, obras pintadas por el artista italiano Paolo Serra.
Es importante destacar el enfoque interdisciplinario de este proyecto, en el que participan personas de Física, Microbiología, Geología, Biología, Arte, Ingeniería Mecánica e Ingeniería de Biosistemas, entre otras.
Microorganismos predominantes
El estudio determinó, por medio del muestreo microbiológico, que Cladosporium es el hongo que predomina en el aire y en las paredes de la oficina de la Dirección y en el Teatro en general. Es de color negro y es el causante de las manchas negras en los baños de las casas. Dicho hongo viene de las pinturas que están colonizadas, es decir, aquellas que tienen estos microorganismos en las superficies.
Las personas investigadoras del proyecto son Leonora de Lemos Medina, Álvaro Bermúdez Marín, Daniela Jaikel Víquez, Natalia Camacho Cambronero, Alejandra Segura Vargas, Alejandra Gómez Arrieta, Yojina Mora Quirós, Keylin Ureña Alvarado, Lasse Rautenberg, Isaí Fonseca Alfaro, Paula Calderón Mesén, María Isabel Sandoval Gutiérrez, Mauricio Redondo Solano, Óscar Andrey Herrera Sancho. Foto: cortesía de Oscar Andrey Herrera.
Asimismo, encontraron hongos que se presentan mayormente en interiores, como Penicillium y Aspergillus. Estos microorganismos se reproducen y forman unos filamentos llamados hifas, las cuales crecen y se van metiendo entre las capas de pintura de las obras. Eso provoca que esas capas se vayan levantando.
Además, las hifas se alimentan liberando enzimas en el medio ambiente donde se encuentren, en este caso, las pinturas y sus soportes. Las enzimas que liberan los hongos degradan los compuestos que están en las pinturas y absorben compuestos mucho más simples.
La microbióloga Daniela Jaikel, una de las investigadoras, expone que estos hongos degradan las pinturas para poder alimentarse, lo cual se refleja como una pérdida de pigmento y daño en los soportes de las pinturas. También, como parte de su metabolismo, son capaces de secretar sustancias que manchan las obras.
En los murales encontraron bacterias y hongos de la microbiota de las manos, como Staphylococcus y Candida. El proceso es el siguiente: las personas tienen acceso a los murales de la oficina, pueden tocar la obra, liberar los microorganismos de las manos en la pared y, luego, estos microorganismos hacen biopelículas (comunidades de microorganismos protegidas por sustancias como carbohidratos y proteínas) y se establecen en los murales.
Jaikel señala que este proceso es normal en una oficina que tiene tránsito de personas, lo cual, naturalmente, tendrá un impacto en el inmueble.
Un objeto de investigación desde diferentes miradas
La ingeniera Leonora de Lemos, otra de las investigadoras del proyecto, explica que lo primero que hicieron fue entender el comportamiento del flujo de aire de la oficina de la Dirección.
Realizaron mediciones de velocidad, de temperatura y de humedad relativa del aire (en el exterior e interior del recinto) en varias partes de la oficina y en distintos planos. Con la información que obtuvieron de esas mediciones, plantearon un modelo de fase discreta que permitió hacer la simulación de dinámica de fluidos computacionales (CFD, por sus siglas en inglés). Con esta, pudieron estimar cuáles eran las zonas donde era más probable la sedimentación de las partículas, según esas condiciones de la habitación.
En las imágenes se observa que la oficina de la Dirección está rodeada al sur por una de las carreteras principales de San José, la avenida Segunda, y al oeste por la plaza de la Cultura (A). También se aprecia que el aposento posee tres ventanas (B) y que está completamente decorado con pinturas (C). Imagen: cortesía de Oscar Andrey Herrera.
Dado que la ventana de la oficina de la Dirección está abierta y en contacto directo con el exterior del centro de San José, el objetivo era determinar si esas condiciones podrían tener una incidencia en el flujo del aire, la deposición de partículas y la presencia de microorganismos.
El equipo efectuó un muestreo directamente de las paredes, el mural y el techo de la habitación, también tomó fotografías en los espectros visible y ultravioleta. Adicionalmente, se realizó un mapeo de daños en el que se seleccionaron las zonas de interés para tomar las muestras, entre ellas, el techo, las paredes y el mural de la oficina.
Jaikel se encargó de la muestra microbiológica. Luego, se determinó la concentración de esporas de hongos y de bacterias que estaban circulando en el aire del aposento, en los mismos planos y sitios donde se hicieron los muestreos ambientales. Con esto, se pudo comprobar que la deposición de partículas se correlacionaba con las esporas circulantes y la cantidad de bacterias, especialmente en la esquina noreste de la oficina de la Dirección.
Además, se correlacionaron los hongos que están en el interior con los que encontraron en el aire para identificar si son hongos del interior los que están circulando o si, efectivamente, es el flujo de aire el que está trayendo esporas del exterior y son esas las que se están depositando en la habitación.
Los estudios determinaron que en la oficina de la Dirección hay hongos tanto del interior (Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, etc.) como del exterior (basidiomicetos, etc.). Cabe destacar que encontraron más cantidad de estos microorganismos en las zonas donde las simulaciones indicaron que había una mayor presencia de partículas.
Jaikel resalta que en el proyecto, anteriormente, solo analizaban las obras en los techos, ya que utilizaban un andamio y tomaban las fotografías en un solo plano. Sin embargo, como innovación, en este análisis, por primera vez, estudiaron un mural. Por tanto, requirieron hacer las fotografías y mediciones respectivas, variando los planos de medición.
A raíz de la necesidad de tomar fotos en horizontal y vertical del mural, Álvaro Bermúdez, estudiante de la carrera de Ingeniería Agrícola y de Biosistemas, diseñó un artefacto en el que pudieron colocar las cámaras y las luces de forma que se pudieran mover. Con este aparato tomaron los planos necesarios y obtuvieron las gigantografías. Este prototipo ahora es utilizado en otras salas del Teatro donde también hay murales.
De Lemos menciona que el equipo también tenía la meta de identificar si hay una degradación del color con el que se pintó inicialmente la obra, debido a su antigüedad o a la deposición de partículas que identificaron en la simulación. Por ello, llevaron a cabo un muestreo de color.
Infografía por Jose Rafael Espinoza Valverde
El físico Óscar Andrey Herrera, uno de los investigadores, explica que realizaron una medición de la luminosidad del color mediante un dispositivo llamado colorímetro. Este instrumento emite una luz en la superficie de la obra y mide la luz que rebota de la superficie. Esa medición de la luz que rebota es la luminosidad.
Si hay una mayor deposición de partículas en determinada zona, la luminosidad va a disminuir. Herrera expone un ejemplo sencillo para entenderlo: si alguien tiene una superficie y la cubre completamente de negro, la luminosidad de ese lugar va a ser cero porque tiene muchas partículas.
En la esquina noreste de la oficina de la Dirección, encontraron que, debido a una mayor deposición de partículas, esa parte de la obra tiene menor luminosidad que otras zonas del mismo mural que fueron pintadas al mismo tiempo y con el mismo pigmento. La luminosidad fue disminuyendo conforme se acercaron a esa zona.
Este aposento tiene tres ventanas que se abren periódicamente. Jaikel indica que las simulaciones que realizaron les permitieron determinar cuál configuración de dos ventanas abiertas permite una mejor ventilación y flujo de aire, que promueva una adecuada movilización de las esporas.
La idea es que las esporas de hongos entren (es inevitable), pero que también puedan salir. En el caso de los hongos del interior, la meta es que, cuando se estén reproduciendo, el flujo de aire permita la salida de esas esporas para que no queden depositadas en partes de las obras.
Estos datos son suministrados a los encargados del Teatro Nacional para su implementación, de manera que sirva como insumo para los procesos de restauración y de uso de los espacios.
Conocimiento y ciencia UCR al servicio de la comunidad
Herrera indica que el proyecto se acerca a una problemática de Costa Rica: preservar las obras a pesar de las características ambientales del país. El físico destaca esta iniciativa costarricense porque este tipo de estudios de patrimonio cultural, generalmente, solo se realizan en museos reconocidos de Estados Unidos y Europa.
Jaikel, por su parte, recalca el aporte de la UCR para preservar el patrimonio del país, un acervo que para la investigadora es artístico, social e histórico y debe ser cuidado para las futuras generaciones.
La microbióloga agrega que el proyecto está en una etapa en la que no solo hacen el diagnóstico de las pinturas, sino que contribuyen a la preservación de la obra al brindar insumos a la administración del Teatro, los cuales permitan efectuar la restauración necesaria, como fue el caso de las obras “Musas I” y “Musas II”, ubicadas en la Galería Enrique Echandi.
De Lemos resalta que la iniciativa utiliza el conocimiento y la ciencia que se genera en la Universidad para el estudio de elementos significativos de la sociedad. También señala el enfoque STEAM (ciencia, tecnología, ingeniería, arte y matemática, por sus siglas en inglés) del proyecto, lo que demuestra la importancia de abordar los problemas desde diferentes disciplinas que enriquezcan y beneficien el proceso.