New insight on south western iberian rock art by non-invasive analytical approaches: the cases of Ardales and Escoural Cave

Abstract

This thesis focuses on Escoural Cave, in southwestern Iberia, known as the only cave within Portugal to contain Palaeolithic rock art. Estimated to be roughly 20,000 years old, the paintings and engravings found inside the hypogeal environment face possible degradation due to natural and anthropogenic factors. Although previously well documented, the importance of continuous monitoring and documentation of at-risk cultural heritage, specifically rock art, is important for its survival and for the implementation of future conservation efforts. One aim of this thesis was to use non-invasive techniques and methods to document and analyze the rock art at Escoural Cave. Various imaging techniques were used to further reveal parts of the hidden rock art found within Escoural Cave while also documenting the current state of preservation of the eight most well-known paintings. The work completed for this thesis also investigated the effectiveness and reliability of Vis-NIR FORS and hyperspectral imaging in their usefulness and applicability for non-invasive rock art research. The Vis-NIR FORS and hyperspectral camera were determined to be periodically useful for the work completed at Escoural Cave; many factors from, lighting, location of the rock art, and extensive amounts of calcite coverage over the paintings created non-ideal conditions within the cave for the complete effectiveness of these approaches. These methods were useful for non-invasive pigment identification and proved less reliable for the interpretation of possible organic binders. Lastly, the eight locations sampled throughout Escoural Cave for microbial growth showed - through the use of culture-dependent and the culture-independent method of NGS - that the majority of microorganisms in Escoural Cave are naturally found within karstic systems. However, the presence of some strains of Enterobacter sp. raises concerns as it can be pathogenic to visitors with compromised immune systems; additionally, the presence of lampenflora is of concern for the protection of the rock art and is a contender for future preventive conservation efforts through its removal; Resumo: Um novo olhar sobre a arte rupestre ibérica do sudoeste por adordagens analíticas não invasivas – os casos das grutas de Ardales e Escoural Esta tese centra-se na gruta do Escoural, no sudoeste da península Ibérica, conhecida como a única com arte rupestre Paleolítica, em Portugal. Estima-se que tenham cerca de 20.000 anos de idade, as pinturas e gravuras encontradas na gruta e enfrentam uma possível degradação devido a fatores naturais e antropogénicos. Embora previamente bem documentada, a importância do acompanhamento contínuo e da documentação do património cultural em risco, especificamente a arte rupestre, é importante para a sua sobrevivência e para a implementação de futuros esforços de conservação. Um dos objetivos desta tese foi usar técnicas e métodos não invasivos para documentar e analisar a arte rupestre da gruta do Escoural. Usaram-se várias técnicas de imagem para revelar ainda mais partes da arte escondida na rocha, no interior da gruta, permitindo também documentar o estado atual de preservação das oito pinturas mais conhecidas. Este trabalho também permitiu avaliar a eficácia e a aplicabilidade de FORS Vis-NIR e imagem híper-espectral como metodologias não invasiva em arte rupestre, revelando-se metodologias úteis para o trabalho desenvolvido nesta gruta; muitos fatores, iluminação, localização da arte rochosa, e extensas quantidades de cobertura de calcite sobre as pinturas criaram condições não-ideais dentro da gruta para a completa eficácia destas abordagens. Estes métodos foram úteis para a identificação não invasiva de pigmentos e revelaram-se menos eficazes para a interpretação de possíveis aglutinantes orgânicos. Finalmente, os oito locais amostrados para o crescimento microbiano mostraram-através do uso de cultura-dependente e do método cultura - independente de NGS-que a maioria do microrgnismos na gruta Escoural são naturalmente encontrados em ambientes hipogénicos. No entanto, a presença de algumas estirpes, por exemplo de Enterobacter sp. podem apresentar patogenicidade para os visitantes com sistemas imunológicos comprometidos; além disso, a presença de lampenflora é uma preocupação para a proteção da arte rupestre e é um candidato para futuros esforços de conservação preventiva através de sua remoção.