Røntgenstråler afslører svamp i historisk dokument

Gamle breve, bøger og optegnelser er en uvurderlig kilde til vores viden om historiens gang.

Men vores indblik i fortiden kan blive sløret, når historiske dokumenter bliver angrebet af mug, skimmel og andre svampe.

I en ny undersøgelse har forskere sendt røntgenstråler ind mod et håndskrevet dokument fra 1600-tallet for at afsløre, hvordan svampene angriber papiret.

»Vi kan se, at svampen sidder gemt inden i papiret og har indlejret sig mellem papirets fibre. Det er vigtig viden, for det betyder, at hvis man forsøger at rense svampen væk fra overfladen af papiret, vil det ikke hjælpe noget. Tværtimod,« siger Diwaker Jha, som er ph.d.-studerende ved Kemisk Institut, Københavns Universitet.

Afslørede svampe med avanceret teknologi

Infektioner med svampe er ifølge østrigske forskere »et stigende og dominerende problem for arkiver og museer,« som får ødelagt værdifulde historiske dokumenter af mikroskopiske paddehatte.

I den nye undersøgelse ville Diwaker Jha og hans kolleger gerne undersøge, hvordan svampe af typen Dematiaceous angriber papirer.

Svampene i papiret er imidlertid mange tusinde gange mindre, end de spisesvampe vi kender fra skovbunden. Derfor måtte forskerne tage avanceret teknologi i brug for at kunne se de mikroskopiske svampe.

De brugte et særligt røntgenapparat – et såkaldt synkrotronstråleanlæg – som står i Grenoble i Frankrig. Her bliver røntgenstrålerne produceret ved at accelerere elektroner til noget nær lysets hastighed i en 844 meter lang cirkulær tunnel.

»Teknologien minder om de røntgenapparater, som man bruger på hospitaler, men der er en langt større præcision i synkrotronstråleanlægget. Røntgenstrålen er omkring en milliard gange mere intens, end de medicinske røntgenapparater vi kender fra hospitalet,« forklarer Diwaker Jha om teknologien.

Lavede 3D-kort over svampens angreb

Synkrotronstråleanlægget giver dermed mulighed for at se igennem materialer og ’tage røntgenbilleder’ i stor detaljegrad. Alligevel var det ifølge Diwaker Jha en stor udfordring at bruge anlægget til at studere de små svampe inden i papir.

Problemet er nemlig, at både svampen og papiret er bløde, organiske materialer, og derfor kan de være svære at skelne fra hinanden med røntgenstrålerne.

»Når man tager røntgenbilleder på et hospital, ser man tydeligt knogler, fordi de har en anden densitet (tæthed, red.), og dermed adskiller sig fra resten af kroppen. Når man skal skelne to bløde materialer fra hinanden, er det meget sværere,« forklarer Diwaker Jha fra Nano-Science Center på Københavns Universitet

Han har selv stået for at analysere data fra røntgeneksperimenterne og finde ud af, hvordan han med matematiske algoritmer, kunne skelne svampene fra papiret – og lave et 3D-kort over, hvordan svampene havde ædt sig ind i papirets indre.

Mangler forskning i svampes angreb på kulturarv

Initiativet til undersøgelsen kom fra den amerikanske forsker Hanna M. Szczepanowska, som har specialiseret sig i netop undersøgelser af svampeinfektioner på historiske dokumenter.

Hun påpeger, at der kun findes »meget lidt forskning« i, hvordan svampe ødelægger vores kulturarv – det meste forskning fokuserer nemlig på svampe, som inficerer mennesker eller afgrøder.

Dermed er det ifølge Hanna M. Szczepanowska også første gang, at det er blevet undersøgt, hvordan svampe af typen Dematiaceous angriber papir.

»Dematiaceous-svampes tilstedeværelse er blevet rapporteret på stenskulpturer og kun to undersøgelser har kort nævnt deres tilstedeværelse på papir.«

»Ligesom alle andre svampe-skabte pletter påvirker Dematiaceous-svampe den æstetiske værdi af et dokument eller et kunstværk. I stedet for at nyde billedet af et kunstværk eller læse et vigtigt dokument ser man sorte pletter spredt på overfladen,« skriver Hanna M. Szczepanowska i en e-mail til Videnskab.dk og tilføjer:

»Kort sagt påvirker disse svampe den kunstneriske og økonomiske værdi af det kulturelle materiale, som de vokser på, og de kan udgøre en sundhedsfare for de mennesker, som arbejder med dem.«

Håb om bedre behandling af svampe-pletter

Hanna M. Szczepanowska påpeger, at en bedre forståelse af, hvordan svampene interagerer med de materialer, som de vokser på, vil kunne hjælpe forskerne med at udvikle strategier til, hvordan svampeinfektioner bedre kan forebygges og behandles.

Samme melding kommer fra Diwaker Jha.

»Det nye er, at vi nu ved, at svampen ikke nødvendigvis sidder på overfladen af papiret, men er viklet ind mellem fibrene inden i papiret. Det viser, at det ikke nytter noget kun at prøve at behandle svampene på overfladen af papiret. Den viden kan man måske bruge til at finde ud af, hvordan man så skal behandle svampen,« siger Diwaker Jha.

Hanna M. Szczepanowska har tidligere udviklet en teknik til at fjerne svampepletter fra historiske dokumenter ved hjælp af laser, men hun påpeger, at teknikken kun virker på visse typer af svampe.

»I øjeblikket har vi ikke teknikker, som succesfuldt kan bruges til at fjerne pletter fra svampe,« fortæller Hanna M. Szczepanowska, som er forskningskonservator ved Heritage Conservation Centre i Singapore.

Kunne se svampenes sporer i papiret

På Det Kongelige Bibliotek har sektionsleder Iben Bak Christensen har også arbejdet specifikt med svampeproblematikken i forhold til bevaring af papir, og hun hilser den nye undersøgelse velkommen.

»Man har kendt til mikroskopiteknikker i mere end et årti, og de gør os i stand til at se, hvordan svampen aflejrer sig i papiret. Men det er altid velkomment, når ny teknologi kan gøre os endnu klogere,« siger Iben Bak Christensen, som ikke har været en del af den nye undersøgelse.

De nye røntgenundersøgelser har blandt andet gjort forskerne i stand til at se, hvordan svampenes sporer – små kerner, der minder om planters frø – er fordelt inden i papiret.

»Gennem behandling af data kunne Diwaker lave en statistisk analyse af svampesporerne og deres fordeling i papiret baseret på deres størrelse. En sådan analyse ville ikke være muligt ved hjælp af andre teknikker,« fortæller den amerikanske forsker Hanna M. Szczepanowska.

Den nye undersøgelse er publiceret i det videnskabelige tidsskrift Journal of Analytical Atomic Spectrometry.