Predicción de riesgo de daño en pinturas murales con sustratos de arcilla y enlucido terroso durante el secado

Por qué a las pinturas de los templos antiguos les importa el aire interior

En museos y templos históricos, incluso pequeños cambios en la humedad interior pueden agrietar lentamente valiosas pinturas murales. Este estudio se centra en famosos murales budistas del templo Horyu-ji en Japón y plantea una pregunta práctica: ¿con qué rapidez y en qué medida puede secarse el aire alrededor de estas obras frágiles sin causar nuevos daños? Al construir un modelo informático detallado de las capas de arcilla y enlucido de las pinturas, los autores exploran formas más seguras de controlar la humedad evitando un uso innecesario de energía.

Arte antiguo hecho de tierra que respira

Las pinturas murales de Horyu-ji están montadas sobre paneles compuestos por varias capas: una capa media y una superior de enlucido terroso, una capa de arcilla blanca que ayuda a la adherencia de la pintura y la fina capa de pigmento. Estos materiales son porosos y se comportan un poco como una esponja: se hinchan al absorber humedad y se contraen al secarse. Debido a que cada capa responde de manera diferente, los cambios en la humedad del aire pueden crear deformaciones y tensiones internas que eventualmente pueden agrietar la superficie. Algunos paneles originales ya muestran grietas verticales, especialmente cerca de sus centros, lo que plantea la preocupación de que futuros cambios de humedad puedan agravar el daño.

Un gemelo virtual de una pintura frágil

Para estudiar este problema sin experimentar con los originales, los investigadores construyeron un “gemelo virtual” numérico de un panel típico. Representaron la pintura mural en sección transversal y combinaron dos tipos avanzados de modelos: uno que sigue cómo se mueven el calor y la humedad a través de materiales porosos a lo largo del tiempo, y otro que vincula los cambios de humedad con las tensiones y deformaciones mecánicas dentro de esos materiales. Usando datos de muestras maqueta cuidadosamente preparadas de la arcilla blanca y el enlucido, alimentaron el modelo con propiedades materiales realistas, como rigidez, resistencia, porosidad y la forma en que estas propiedades cambian con la humedad y la composición. El modelo produce un grado de riesgo de daño, un número entre cero y uno que compara la tensión tensil predicha con la resistencia a tracción del material.

Dónde y cuándo es más probable que aparezcan grietas

Las simulaciones mostraron que durante el secado las mayores tensiones a tracción se desarrollan cerca de la superficie frontal de la capa de arcilla blanca, especialmente alrededor del centro de la pintura. A medida que se seca el aire alrededor de la pintura, la región cercana a la superficie pierde humedad y comienza a contraerse primero, mientras que el interior aún húmedo resiste ese movimiento. Esa restricción concentra la tensión cerca de la superficie. El equipo también examinó cómo la receta exacta de la arcilla blanca —su mezcla de arcilla de alfarería, fibras vegetales y harina de arroz— afecta la vulnerabilidad. Entre muchas combinaciones, identificaron una mezcla específica con contenido relativamente alto de fibras y harina de arroz que produjo el mayor riesgo de daño, y usaron esta composición de “peor caso” para evitar subestimar el posible perjuicio a las pinturas reales.

¿Cuánto secado es demasiado, y con qué rapidez?

Los autores probaron entonces distintos escenarios de humedad. Compararon caídas abruptas de humedad relativa en un segundo con cambios más lentos y graduales que duraban hasta seis horas. Incluso un cambio súbito muy grande —del 90 por ciento al 10 por ciento de humedad relativa— no elevó el riesgo de daño simulado por encima del umbral de iniciación de grietas en sus materiales no envejecidos. Sin embargo, el modelo probablemente subestima el riesgo real para los originales centenarios, que pueden ya estar debilitados por daños pasados y envejecimiento a largo plazo. Más confiablemente, el modelo sirve como herramienta para comparar condiciones. Mostró que para una caída moderada de humedad del 70 al 50 por ciento, distribuir el cambio a lo largo de seis horas produjo un riesgo de daño menor que una caída pequeña y rápida del 70 al 65 por ciento que las guías actuales de los museos consideran inofensiva para la mayoría de los objetos.

Los cambios suaves protegen mejor la historia

Para no especialistas, el mensaje principal es simple: las pinturas murales hechas de capas de arcilla y enlucido terroso son especialmente sensibles a la rapidez con la que se seca el aire circundante, no solo al nivel final de humedad. Un secado lento y controlado permite que la humedad y las tensiones se igualen dentro de las capas, reduciendo la probabilidad de nuevas grietas. Aunque se necesita más trabajo para tener en cuenta el envejecimiento y los daños existentes en las pinturas reales de Horyu-ji, este enfoque de modelado ofrece a los conservadores una forma basada en la ciencia para comparar estrategias ambientales y elegir ajustes de humedad que protejan obras de arte inestimables y limiten el uso energético del control climático.

Cita: Ishikawa, K., Ogura, D., Iba, C. et al. Damage risk prediction of wall paintings with clay and earthen plaster substrates during drying. npj Herit. Sci. 14, 156 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02408-8

Palabras clave: conservación de pinturas murales, control de humedad, patrimonio cultural, enlucido terroso, modelado numérico