水分吸着実験と拡散モデルを用いたレンブラント『夜警』（1642年）の環境応答の評価

名作を空気から守る

レンブラントの『夜警』は世界で最も有名な絵画の一つですが、すべてのキャンバス同様、周囲の空気とともに静かに“呼吸”しています。湿度の変化は複数の層を膨張・収縮させ、応力を蓄積して最終的に絵具の亀裂やキャンバスの歪みを引き起こす可能性があります。本研究は博物館にとって重要な、見かけより単純な問いを立てます。より省エネルギー化された現代の気候基準下で、『夜警』は日々の湿度変動に対して実際にどのように応答するのか、そして歴史的なワックス樹脂裏打ちは依然として保護に役立っているのか、という点です。

古い処置がいまも重要である理由

19〜20世紀にかけて、多くのオランダのキャンバス作品――17世紀の作例の推定90％――にはワックス樹脂による裏打ちが施されました。修復家は蜂蜜のワックスと天然樹脂を熱して溶かした混合物で新しいキャンバスを元の裏側に接着しました。この処置は剥落する絵具の再接着、弱ったキャンバスの強化、そして重要な点として周囲の空気から絵画への水分の侵入を遅らせることを目的としていました。今日では、BIZOTグリーンプロトコルに従いエネルギー節約のために美術館が気候管理を緩和し、相対湿度を40〜60％の範囲で変動させ、日々の変化が従来よりも速く許容されるようになっています。この変化によって、『夜警』のような古い裏打ちが依然として保護に寄与しているのか、あるいはむしろ損なっているのかを理解する必要が一段と高まっています。

紙の上で絵画を分解する

研究者たちはレンブラントの傑作に直接実験する代わりに、典型的な裏打ちキャンバスを通じて水がどのように移動するかを物理的かつ数学的に詳細に描きました。絵画をニス、絵具、下地、元のキャンバス、ワックス樹脂、追加された裏打ちキャンバスという層の積み重ねとして扱い、それぞれの層を水がどのように拡散するかで記述しました。現実的な数値をモデルに与えるため、関連材料の小さな試料が制御されたチャンバー内で湿度を上げた際にどれだけ重さを増すかを測定しました。この手法は動的蒸気吸着（dynamic vapor sorption）と呼ばれ、各材料が特定の湿度でどれだけ水を保持できるか、またどれくらい速く吸湿するかを明らかにします。これらのデータを使って、周囲の空気が急に湿度を増したり周期的に上下したりした場合に、層状構造の任意の深さで時間経過に伴って水分濃度がどのように変化するかをシミュレートできました。

各層が実際に果たす役割

実験とシミュレーションは、ワックス樹脂と裏打ちキャンバスを加えることで絵画の裏側が一種の水分ブレーキおよびバッファーになることを示しています。ワックス樹脂自体は強く撥水性を保ちますが、元のキャンバスの隙間を埋めることで水分が内部へ侵入する初期速度を遅らせます。追加のキャンバスと含浸された元のキャンバスは合わせて貯蔵層として働き、水分をゆっくりと吸収し徐々に放出します。BIZOTのガイドラインで許容される最も速い湿度変動下でも、ワックス樹脂裏打ちされた絵画の絵具層中央は、上限の一定湿度下にある場合と比べて到達する水分量がおよそ3分の1にとどまります。厚い絵具はさらに保護効果を高めます：絵具層が10倍厚ければ中心部の応答は薄い層よりも著しく遅れるため、同一の絵画内でも部分ごとにかなり異なる水分履歴を経験し得るのです。

経年で変わる防御力

時間の経過とともに、蜜蝋や樹脂は化学的に変化し、より水を引き寄せやすい官能基が形成され、小さな微細な亀裂が発生します。新たに作ったワックス樹脂と『夜警』のタッキングエッジから除去された材料を比較すると、歴史的な混合物は当初よりも多くの水を取り込むようになっていることが分かりました。しかし、モデル化はこの増加した保水能が全体的な挙動を僅かにしか変えないことを示唆します：裏打ちは依然として水分輸送を遅らせ、下層での追加吸着は短期的には絵具の緩衝をむしろ強化する可能性すらあります。ひび割れが裏打ちキャンバスをより露出させ、ワックス樹脂が水をより速く通すようになるという慎重な最悪のシナリオでさえ、層状構造全体は無裏打ちのキャンバスと比べて湿度変動が絵具に到達するのを鈍らせ遅らせ続けます。

『夜警』にとっての意味

一般の観察者にとって、主要なメッセージは安心できるものです：新しい、より柔軟な気候規則の下でも、『夜警』や同様のワックス樹脂裏打ちされた絵画は美術館の湿度の細かな変動をそのまま追うわけではありません。老朽化したワックス樹脂の裏打ちを含む多層構造が、環境変動の影響を遅らせ滑らかにします。非常に急速な湿度変化では絵具層はほとんど影響を受けず、緩やかな変化では裏打ちは依然としてかなりの遮蔽効果を提供しますが、条件が完全に安定している場合ほどではありません。本研究はこれらの絵画がリスクフリーだと主張するものではありませんが、エネルギー節約と取り返しのつかない美術品の長期的安全性のバランスを取るための、より確かな定量的根拠を提供します。

引用: Duivenvoorden, J.R., van Duijn, E., Vos, L. et al. Evaluating the environmental response of Rembrandt’s The Night Watch (1642) using water sorption experiments and diffusion modelling. npj Herit. Sci. 14, 165 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02430-w

キーワード: 絵画保存, 美術館の気候, ワックス樹脂裏打ち, 湿度の影響, 遺産科学