Impacts of climate change on biodeterioration of graphic documents

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5016/pem.v22.e4213

Keywords:

biodeterioration, climate change, preventive conservation, organic collections, enzymes

Abstract

The preservation of graphic documentary heritage faces a new paradigm due to the global climate crisis. This study investigates the dynamics of biodeterioration in organic materials, such as cellulose, collagen, and binders, analyzing how extreme microclimatic fluctuations accelerate the activity of macro and microorganisms. Based on a comprehensive literature review that integrates foundational conservation authors with contemporary research, the paper examines enzymatic degradation mechanisms driven by fungi and insects under shifting thermodynamic conditions. The research details the metabolic behavior of these agents, correlating their action with extrinsic factors intensified by climate change, specifically temperature and relative humidity. The synthesis of evidence demonstrates that microclimatic fluctuations exacerbate biodeterioration through a synergy between environmental factors and the nutritional properties of the supports. Furthermore, the study discusses the evolution of treatment approaches, highlighting the transition from toxic chemical methods toward "green conservation" strategies, such as data-driven preventive monitoring and anoxia. It concludes that effective heritage management in the era of climate change requires a proactive stance, where preventive environmental control takes precedence over direct intervention on the object.

Author Biographies

Vivianne Maria de Freitas, Federal University of Ouro Preto

Master's student in Tourism and Heritage at the Federal University of Ouro Preto (UFOP). Specialist in Conservation and Restoration from Faculdade Prominas. Specialist in Heritage Education from Faculdade Prominas. Bachelor's degree in Architecture and Urbanism from Centro Universitário Unigran Capital.

Marina Furtado Gonçalves, Federal University of Ouro Preto

Professor in the Department of Museology at the Federal University of Bahia (UFBA). Professor in the Postgraduate Program in Tourism and Heritage at the Federal University of Ouro Preto (UFOP). PhD in Social History of Culture from the Federal University of Minas Gerais (UFMG). Master's degree in Art and Image Technology from the Federal University of Minas Gerais (UFMG). Bachelor's degree in Conservation-Restoration of Movable Cultural Assets from the Federal University of Minas Gerais (UFMG). Bachelor's degree in Museology from the Federal University of Minas Gerais (UFMG). Bachelor's degree in Tourism from the Federal University of Minas Gerais (UFMG).

Camila Benatti, State University of Mato Grosso do Sul

Coordinator of the Graduate Program in Geography at the State University of Mato Grosso do Sul (PPGEO-UEMS). Permanent Faculty Member of the Graduate Program in Tourism and Heritage (UFOP). PhD in Geography from the Federal University of Ceará (UFC). Co-leader of the Carnavelas Research Group.

References

ALMEIDA, Thaís Helena; BOJANOSKI, Silvana. Tratamentos químicos aplicados à biodeterioração de acervos documentais na cidade do Rio de Janeiro. In: CONGRESSO ABRACOR, 2009, Porto Alegre, Anais ABRACOR, 2009. p. 387-393. Disponível em: https://antigo.bn.gov.br/sites/default/files/documentos/producao/comunicacao/tratame ntos-quimicos-aplicados-biodeterioracaoacervos//xiii_congresso_internacional_da_abracor_comunicacao_thais_silvana_2009 _anais.pdf . Acesso em: 10 dez. 2025.

ANTUNES, Ana Cláudia Guimarães. Reações físico-químicas dos alimentos e análise sensorial. Editora Senac São Paulo, 2024.

BAUER, Elton. Fatores de Degradação: Estudo da Vida Útil. Materials and Materiais. 6 fev. 2013. Disponível em: https://materialsandmateriais.blogspot.com/2013/02/fatores-de-degradacao-estudoda-vida.html . Acesso em: 10 dez. 2025.

BECK, Ingrid. Manual de conservação de documentos. Rio de Janeiro: Arquivo Nacional, 1985. Disponível em: https://bdan.an.gov.br/handle/123456789/71 . Acesso em: 10 dez. 2025.

BOJANOSKI, Silavana; ALMADA, Márcia. Glossário ilustrado de conservação e restauração de obras em papel: danos e tratamentos. Português, Espanhol, Inglês, Grego - 1. ed. - Belo Horizonte: Fino Traço, 2021.

BONAZZA, Alessandra; SARDELLA, Alessandro. Climate Change and Cultural Heritage: Methods and Approaches for Damage and Risk Assessment. Heritage, [S. l.], v. 6, n. 4, p. 3572-3589, 2023. Disponível em: https://doi.org/10.3390/heritage6040190 . Acesso em: 10 dez. 2025.

BORGES, Inês da Silva; CASIMIRO, Maria Helena; MACEDO, Maria Filomena; SEQUEIRA, Sílvia Oliveira. Adhesives used in paper conservation: Chemical stability and fungal bioreceptivity. Conservar Património, 2018. https://doi.org/10.1016/j.culher.2018.03.027.

BRIMBLECOMBE, Peter. Effect of Climatage Change on a Built Heritage: Mapping Heritage Climatologies. WTA-Schriftenreihe; v. 34, p. 17-29, 2010. Disponível em: https://www.wta-international.org/fileadmin/user_upload/NederlandVlaanderen/syllabi/2010-03-11-12_WTA-Heft_34__Climate_Change__HQ_28022010_final.pdf. Acesso em: 10 dez. 2025.

CARDOSO, Renata Nascimento. Biodeterioração do patrimônio cultural e aplicação de técnicas não destrutivas de monitoramento e controle de populações microbianas. Tese (Doutorado em Engenharia Química) – Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2022.

CARVALHO, Claudia Suely Rodrigues de. Conservação preventiva em museus e casas históricas: reduzindo os riscos para o patrimônio da Fundação Casa de Rui Barbosa. Pós, São Paulo, v.20, n.33, p. 310-321, 2013. Disponível em: https://rubi.casaruibarbosa.gov.br/handle/20.500.11997/11872 . Acesso em: 10 dez. 2025.

CASSARES, Norma Cianflone. Como fazer conservação preventiva em arquivos e bibliotecas. São Paulo: Arquivo do Estado, 2000. Disponível em: https://www.arqsp.org.br/arquivos/oficinas_colecao_como_fazer/cf5.pdf . Acesso em: 10 dez. 2025.

CAVALCANTI, Clóvis (org.). Meio ambiente, desenvolvimento sustentável e políticas públicas. São Paulo: Cortez, 1997. Disponível em: https://www.researchgate.net/profile/MalteFaber/publication/293822117_Meio_ambiente_desenvolvimento_sustentavel_e_politic as_publicas/links/56bc45b208ae3f9793155ce1/Meio-ambiente-desenvolvimentosustentavel-e-politicas-publicas.pdf . Acesso em: 10 dez. 2025.

DERKSEN, Katharina. et al. Fungal Biodeterioration Risk in Monastic Libraries without Climate Control. Microonganisms, [S. l.], v. 7, n. 7, p. 1450, 2024. Disponível em: https://doi.org/10.3390/microorganisms12071450. Acesso em: 11 dez. 2025.

FELIX, Márcio; COSTA, Jane. Insetos bibliófagos: identificação, prevenção e controle. Laboratório de Biodiversidade Entomológica, Fundação Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, 2018.

FRONER, Yacy Ara; ROSADO, Alessandra. Princípios históricos e filosóficos da conservação preventiva. Belo Horizonte: Universidade Federal de Minas Gerais, Escola de Belas Artes, Laboratório de Ciência da Conservação, 2008. Projeto: Conservação preventiva: avaliação e diagnóstico de coleções. Programa de Cooperação Técnica: IPHAN/UFMG. (Tópicos em conservação preventiva - caderno 2).

FRONER, Yacy Ara; SOUZA, Luiz Antônio Cruz. Preservação de bens patrimoniais: conceitos e critérios. Belo Horizonte: LACICOR−EBA−UFMG, 2008. (Tópicos em Conservação Preventiva - 3).

GONÇALVES, Marina Furtado. Separados do nascimento: estudo de técnicas, materiais e estado de conservação de dois manuscritos iluminados do século XVIII. 2015. Dissertação (Mestrado em Artes) – Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2015.

GOMES GONÇALVES, V. Estudo da ocorrência da biodeterioração em fachadas por biofilmes vermelhos na cidade de Salvador-BA. 2023. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/38575 . Acesso em: 10 dez. 2025.

GUERRA, Fernanda Lamego. Bolor nas paredes pode causar danos às estruturas das edificações. AECweb. São Paulo, 2021. Disponível em: https://www.aecweb.com.br/revista/materias/bolor-nas-paredes-pode-causar-danosas-estruturas-das-edificacoes/7490 . Acesso em: 12 dez. 2025.

GUIMARÃES, Nanci Gonçalves Ribeiro; REZENDE FILHO, Cyro de Barros. Prevenção de acervos bibliográficos contra os agentes deteriorantes. Revista Biociências, [S. l.], v. 13, n. 3, 2008.

HUECK, H. J. The biodeterioration of materials as part of hylobiology. Material und Organismen, Berlin, v. 1, n. 1, p. 5-34, 1965. Disponível em: https://publications.tno.nl/publication/34619961/jAoI1w/hueck-1965-hylobiology.pdf . Acesso em 10 dez. 2025.

IPCC. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge University Press, 2021. Disponível em: https://doi.org/10.1017/9781009157896 . Acesso em: 10 dez. 2025.

JADDAOUI, Islam El. GHAZAL, Hassan. BENNETT, Joan W. Mold in Paradise: A Review of Fungi Found in Libraries. Encyclopedia, [S. l.], v. 3, n. 4, p. 1362-1376, 2023.

LEIPNITZ, Fernando. Gerenciamento de riscos na preservação de acervos bibliográficos. 2007. 77f. Monografia (Graduação em Biblioteconomia) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2009.

LEISSNER, Johanna et al. Climate for Culture: assessing the impact of climate change on the future indoor climate in historic buildings using simulations. Heritage Science, [S. l.], v. 3, n. 38 p. 1-15, 2015. Disponível em: https://doi.org/10.1186/s40494-015-0067-9 . Acesso em: 10 dez. 2025.

MACHADO, V.; BARBOZA, E. L.; BOTELHO-FRANCISCO, R.; ARAUJO, D. M. P. Preservação Documental: anoxia no combate a fungos no acervo do INCRA/PR. In: Congresso Brasileiro de Biblioteconomia e Documentação, 29., 2024. Anais [...]. São Paulo: FEBAB, 2024.

MALEA, E.; BOYATZIS, S. C.; KARLIS, D.; PALLES, D.; BOGHOSIAN, S; ZERVOS, S.. The complementary use of Raman, ATR-FTIR spectroscopy and chemometrics for in-depth characterization of historical parchments. Journal of Raman Spectroscopy, 2024. https://doi.org/10.1002/jrs.6755.

MÁRSICO, Maria Aparecida de Vries. Noções Básicas de Conservação de Livros e Documentos. Arquivar – Gestão de Documentos. 2007.

NOTTON, David G. Identifying insect pests in museums and heritage buildings. 2. ed. Londres: The Natural History Museum, 2018.

OGDEN, Sherelyn. Armazenagem e manuseio. 2. ed. Rio de Janeiro: Arquivo Nacional, 2001.

PAES, Marilene Leite. Arquivo: Teoria e prática. 3 ed. Rio de Janeiro: Editora FGV, 1997.

PARK, Kil Jin; BIN, Adriana; BROD, Fernando Pedro Reis. Obtenção das isotermas de sorção e modelagem matemática para a pêra bartlett (Pyrus sp.) Com e sem desidratação osmótica. Food Science and Technology, v. 21, n. 1, p. 73-77, 2001. Disponível em: https://doi.org/10.1590/S0101-20612001000100016. Acesso em 21 abr. 2026.

PEDERSOLI JR, José Luiz; ANTOMARCHI, Catherine; MICHALSKI, Stefan. Guia de Gestão de Riscos para o Patrimônio Museológico. Programa Ibermuseus, ICCROM, 2017. PEREIRA, Pedro Silvino. BRITO, Andréia Matos. Controle ambiental. Santa Maria: UFSM, 2012.

PINNA, Daniela. Essential Oils and Cultural Heritage Conservation: Are They Safe, Environmentally Friendly, Sustainable, and Negligibly Toxic?. Gels, [S. l.], v. 11, n. 12, p. 978, 2025. Disponível em: https://doi.org/10.3390/gels11120978 . Acesso em 10 dez. 2025.

QUERNER, Pascal et al. Climate Change and Its Effects on Indoor Pests (Insect and Fungi) in Museums. Climate, [S. l.], v. 10, n. 7, p. 103, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.3390/cli10070103 . Acesso em: 10 dez. 2025.

RANJAN, R.; RAI, R.; BHATT, S. B.; DHAR, P. Technological road map of cellulase: A comprehensive review on applications and future prospects. Biotechnology Advances, [S.l.], 2023. SERIPIERRE, Dione (org). Manual de conservação preventiva de documentos: papel e filme. São Paulo: USP, 2005.

SILVA, Antônio Gonçalves da. Procedimentos para aumentar a durabilidade de materiais perecíveis: papel. In: SILVA, R. R. G. (org.). Preservação documental: uma mensagem para o futuro. Salvador: EDUFBA, 2012. Disponível em: 10.7476/9788523212216.0009. Acesso em: 10 dez. 2025.

SILVA, C. D. R. SILVA, Carla Daniele de Rezende da. Diagnóstico da preservação e conservação dos documentos fotográficos do Arquivo Central da Universidade Federal de Sergipe: o caso do fundo arquivístico da memória fotográfica da UFS. Monografia (Bacharelado em Biblioteconomia) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2022.

SILVA, Gleice Melo de et al. Impacto dos fungos em bibliotecas: perfil socioambiental, alergias e conservação do acervo. Revista Interfaces: Saúde, Humanas E Tecnologia, [S. l.], v. 11, n. 3, p. 2839-2845, 2023. Disponível em: https://doi.org/10.16891/2317434X.v11.e3.a2023.pp2839-2845 . Acesso em: 10 dez. 2025.

SITZIA, Fabio et al. Predicted Dynamic of Biodeterioration in Cultural Heritage Stones Due to Climate Changes in Humid Tropical Regions: A Case Study on the Rhodotorula sp. Yeast. Heritage, [S. l.], v. 6, n. 12, p. 7727 -7741, 2023. Disponível em: https://doi.org/10.3390/heritage6120406. Acesso em: 10 dez. 2025.

SPINELLI, Jayme Júnior. A conservação de acervos bibliográficos & documentais. Rio de Janeiro: Fundação Biblioteca Nacional, 1997.

VAILLANT CALLOL, Milagros. Biodeterioração do patrimônio histórico documental: Alternativas para sua eliminação e controle. Rio de Janeiro: Museu de Astronomia e Ciências Afins; Fundação Casa de Rui Barbosa, 2013

VISHNUPANDI M.; RAGHAVENDRA S.; NITISH KUMAR, L. S.; ROOPASHREE, D. H.; VARUN, M. S. Climate change and its impacts on insects: a comprehensive review. International Journal of Research in Agronomy; SP-8(9): 283-288, 2025. https://www.doi.org/10.33545/2618060X.2025.v8.i9Sd.3818 ZHANG, Mingrui et al. Biodeterioration of collagen-based cultural relics: A review. Fungal Biology Review, [S. l.], v. 39, n. 4, p. 46-59, 2022. Disponível em: 10.1016/j.fbr.2021.12.005. Acesso em: 10 dez. 2025.

Published

2026-07-12

How to Cite

Maria de Freitas, V., Furtado Gonçalves, M., & Benatti, C. (2026). Impacts of climate change on biodeterioration of graphic documents. Patrimônio E Memória, 22, 1–30. https://doi.org/10.5016/pem.v22.e4213