Nel complesso monumentale del Monastero di San Giovanni Evangelista a Parma, la conservazione dei codici manoscritti e dei grandi corali miniati del XVI secolo rappresenta uno dei casi di studio più rilevanti per la scienza dei materiali applicata ai beni librari. La biblioteca monastica, distinta dalle imponenti scaffalature in noce scolpito realizzate nel XVII secolo, racchiude un patrimonio codicologico la cui integrità dipende dal sottile equilibrio tra la struttura fisica dei supporti e le condizioni ambientali dell'edificio. L'analisi dello stato di conservazione di questi manufatti richiede una comprensione analitica delle dinamiche termiche e igrometriche che agiscono sulla materia organica. La pergamena, impiegata come supporto primario per i testi liturgici e le miniature rinascimentali, è un materiale altamente reattivo, la cui risposta strutturale alle fluttuazioni dell'umidità relativa determina la durata nel tempo dell'opera e dei suoi strati pittorici.
Attraverso la combinazione di competenze storico-artistiche, ingegneria ambientale e fisica dei polimeri naturali, la salvaguardia del patrimonio librario di San Giovanni Evangelista si focalizza sull'adozione di strategie di micro-climatizzazione passiva. Questo approccio sfrutta le proprietà intrinseche dell'architettura storica e degli arredi lignei per stabilizzare il microclima interno, evitando l'introduzione di impianti meccanici invasivi che potrebbero generare sbalzi termo-igrometrici dannosi. Lo studio rigoroso del comportamento meccanico del collagene idratato costituisce il punto di partenza per calibrare ogni intervento di conservazione preventiva.
La fisica della pergamena: risposta molecolare alle variazioni igrometriche
La pergamena è un supporto dermo-proteico ottenuto dalla lavorazione di pelli animali, principalmente ovine o bovine, sottoposte a processi di depilazione al calce, raschiatura e essiccamento sotto tensione. Dal punto di vista strutturale, il materiale è costituito prevalentemente da una rete tridimensionale di fibre di collagene nativo, legate tra loro da ponti a idrogeno. Questa conformazione molecolare conferisce alla pergamena un'elevata igroscopicità: il supporto assorbe e cede molecole d'acqua dall'aria circostante in funzione dell'umidità relativa dell'ambiente, tendendo costantemente verso un valore di equilibrio igroscopico.
Quando l'umidità relativa sale al di sopra del limite di sicurezza del 65%, il collagene assorbe acqua all'interno della propria matrice molecolare. Questo fenomeno causa un aumento del volume delle fibre, una riduzione delle forze intermolecolari di coesione e un conseguente rammollimento della struttura proteica. Al contrario, quando l'umidità relativa scende al di sotto del 40-45%, si innesca un processo di desorbimento idrico che comporta il ritiro dimensionale delle fibre, l'irrigidimento del supporto e l'insorgenza di tensioni meccaniche interne. Poiché la pergamena non è un materiale omogeneo e presenta variazioni di spessore e orientamento delle fibre lungo la superficie del foglio, i processi di contrazione e dilatazione non avvengono in modo uniforme.
Le conseguenze macroscopiche di questi movimenti igroscopici si manifestano con fenomeni di svergolamento, arricciamento dei margini (cockling) e deformazioni ondulate delle carte membranacee. Nei corali miniati del XVI secolo, questo comportamento fisico del supporto genera un forte attrito meccanico tra la pergamena e la pellicola pittorica sovrapposta. I pigmenti utilizzati dai miniatori rinascimentali — come il lapislazzuli, la malachite, il cinabro e la foglia d'oro — sono applicati tramite leganti organici come la gomma arabica o il chiara d'uovo. Poiché la pellicola pittorica possiede un coefficiente di dilatazione idrica nettamente inferiore a quello del supporto pergamena, i continui cicli di contrazione ed espansione provocano micro-fratture, sollevamenti a scaglie e perdite definitive di strato pittorico.
Il microclima della Biblioteca di San Giovanni Evangelista a Parma
La collocazione geografica di Parma, inserita nel contesto climatico della Pianura Padana, espone la struttura del monastero a marcate escursioni termiche stagionali e a tassi elevati di umidità relativa durante i mesi invernali, contrapposti a periodi estivi caldi e talvolta secca ventilazione. In questo scenario, l'involucro edilizio della Biblioteca di San Giovanni Evangelista funge da primo filtro protettivo contro le sollecitazioni esterne. Le murature storiche in mattoni pieni, caratterizzate da una notevole massa muraria e da un'elevata Inerzia termica, consentono di smorzare l'ampiezza delle oscillazioni termiche esterne, mantenendo la temperatura interna su valori relativamente stabili.
Tuttavia, il controllo dell'umidità relativa all'interno della sala richiede un monitoraggio continuo. Le variazioni igrometriche sono influenzate non solo dagli scambi gassosi con l'esterno attraverso le aperture finestrate, ma anche dall'affluenza dei visitatori e dai flussi d'aria interni. Nel caso dei volumi di grandi dimensioni come i corali liturgici del Cinquecento, la massa di pergamena racchiusa all'interno dei legni di coperta crea un microclima locale specifico. Se l'ambiente circostante subisce rapida deumidificazione o improvvisi innalzamenti termici, l'esterno del foglio reagisce immediatamente mentre il cuore del blocco carte rimane rigonfio d'umidità, provocando forti tensioni tangenziali all'altezza del dorso e delle cuciture.
Per prevenire questi fenomeni di degrado strutturale, i parametri di conservazione preventiva stabiliti dalle normative internazionali per i materiali membranacei indicano un intervallo di umidità relativa compreso tra il 50% e il 55%, con una temperatura costante tra i 18 °C e i 22 °C. Mantenere tali condizioni all'interno di un ambiente storico senza alterare l'architettura con canalizzazioni invasive richiede l'implementazione di sistemi di gestione passiva altamente raffinati.
Strategie di micro-climatizzazione passiva e il ruolo del legno di noce
La micro-climatizzazione passiva si basa sull'ottimizzazione delle capacità autoregolanti dell'edificio e degli elementi d'arredo presenti al suo interno. Nella Biblioteca di San Giovanni Evangelista, le imponenti scaffalature in noce scolpito del XVII secolo svolgono una funzione fondamentale che supera la pura veste decorativa e contenitiva: il legno lavora come un vero e proprio polmone igroscopico a scala spaziale.
Il legno di noce, essendo anch'esso un materiale organico poroso, possiede una spiccata capacità di scambiare vapore acqueo con l'ambiente circostante. Nelle fasi di elevata umidità ambientale, l'ampia superficie di legno esposta all'interno della sala assorbe l'eccesso di vapore presente nell'aria; durante i periodi di secchezza, rilascia gradualmente l'umidità accumulata. Questo processo di tamponamento igrometrico (hygric buffering) riduce drasticamente i picchi di variazione dell'umidità relativa all'interno delle scaffalature e nelle immediate vicinanze dei manoscritti. I moduli librari chiusi o semichiusi creano micro-ambienti protetti in cui le fluttuazioni igrometriche vengono ritardate e attenuate rispetto al centro della sala.
Le strategie passive prevedono inoltre una gestione controllata della ventilazione naturale. Tramite la pianificazione dell'apertura delle vetrate in precisi orari della giornata, basata sul calcolo dei valori di umidità assoluta interna ed esterna, è possibile favorire il ricambio d'aria ed evitare la formazione di sacche di ristagno igrometrico che potrebbero agevolare l'attacco di agenti biologici, come spore fungine o insetti xilofagi e bibliofagi. L'impiego di tavoli da studio dotati di leggii in metallo permette una consultazione dei volumi che riduce al minimo il contatto diretto con le mani dell'operatore, limitando il trasferimento di calore corporeo e umidità superficiale alle carte miniate.
Protocolli di diagnosi analitica e monitoraggio continuo
L'efficacia della micro-climatizzazione passiva viene verificata attraverso protocolli di monitoraggio microclimatico continuo. All'interno della biblioteca del monastero vengono posizionati sensori datalogger miniaturizzati di temperatura e umidità relativa, collocati sia nell'ambiente aperto, sia all'interno degli stipiti in noce, sia a stretto contatto con i contenitori di conservazione dei codici cinquecenteschi. I dati raccolti ad alta frequenza temporale permettono di tracciare le mappe termo-igrometriche dello spazio e di valutare l'indice di stabilità del microclima in conformità alla norma UNI EN 15757.
Accanto alla rilevazione dei parametri ambientali, la ricerca scientifica ricorre a metodologie analitiche non invasive per monitorare lo stato di salute dei materiali senza prelievo di campioni. Tra queste, la spettroscopia Fourier-Transform Infrared (FTIR) in riflettanza totale attenuata permette di analizzare il grado di denaturazione del collagene della pergamena, evidenziando eventuali rotture delle catene peptidiche causate da idrolisi acida o ossidazione. La fotografia multispettrale e la micro-fotogrammetria digitale consentono invece di mapparlo con precisione millimetrica: attraverso modelli tridimensionali ad alta risoluzione, è possibile rilevare anche le minime variazioni plano-altimetriche delle superfici manoscritte nel tempo, identificando l'insorgenza di nuove deformazioni prima che diventino irreversibili.
La convergenza tra materia storica e ricerca scientifica
La gestione della Biblioteca di San Giovanni Evangelista a Parma dimostra come la conservazione del patrimonio culturale contemporaneo risieda nella rigorosa comprensione scientifica della materia. I corali miniati del XVI secolo non sono soltanto testimonianze della liturgia e dell'arte rinascimentale, ma complessi sistemi fisici la cui durata è legata alle leggi della termodinamica e della chimica macromolecolare.
L'integrazione tra le proprietà passive dell'architettura benedettina, il comportamento igroscopico degli arredi in noce del Seicento e l'impiego di strumentazioni analitiche avanzate garantisce la tutela di questi codici senza ricorrere a trasformazioni impiantistiche aggressive. Questo modello di conservazione preventiva evidenzia come la scienza dei materiali fornisca gli strumenti decisivi per decodificare il passato e preservare l'integrità fisica delle opere per le generazioni future.