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II deterioramento dei manufatti lapidei e ceramici sommersi è un processo che si sviluppa attraverso eventi fisici, chimici (abrasione, deposizione, ossidazione e riduzione ) e biologici attraverso la colonizzazione biologica da parte di microrganismi prima e di macrorganismi successivamente (Lopez-Arce et al. 2013, Aloise et al. 2013), in quanto i materiali forniscono un substrato di attacco per la loro crescita. In un recente progetto PRIN dal titolo "Approcci innovativi per lo studio sperimentale di manufatti ceramici “sommersi" sono stati valutati gli effetti delle diverse condizioni di giacitura dei reperti ceramici e del conseguente deterioramento, mediante uno studio multidisciplinare (chimico, mineralogico, fisico) su provini ceramici che riproducono sperimentalmente le caratteristiche di composizione e struttura di campioni archeologici rinvenuti all’interno di relitti sommersi. I campioni preparati sono stati posti in due vasche che simulavano due diverse condizioni di fondali marini caratterizzate da condizioni ambientali ossidanti e riducenti. La sperimentazione ha mostrato anche che i provini di ceramica sommersi presentano una colonizzazione che varia secondo il tipo di materiali, manifattura degli stessi (es. preparazione e cottura delle ceramiche) e l'ambiente in cui essi si trovano (es. profondità, ambiente aerobico o anaerobico, copertura ecc .). Infatti, è stato osservato che la colonizzazione è avvenuta in maniera differente nei i vari tipi di impasti e in tempi brevi, a secondo delle condizioni ambientali (maggiore in ambiente aerobio e minore in ambiente riducente anaerobico), in base alla loro composizione, mentre il tempo di esposizione sembra solo intensificare il processo di colonizzazione. Per quanto riguarda i gruppi coinvolti in ambiente ossidante si nota una maggiore biodiversità con alghe verdi e brune quali componenti del phytobenthas, barnacles, briozoi e molluschi bivalvi e policheti come zoobenthos, con scarsa microfauna e foraminifera. Per quanto riguarda i batteri, la maggior parte degli isolati sono batteri eterotrofi ubiquitari, mentre sono stati raramente osservati batteri solfo-ossidanti. Tali microrganismi quando rilevati, sono stati in grado di ossidare sperimentalmente il tiosolfato in solfato, e anche se non in quantità rilevanti, hanno precipitato cristalli di gesso sulla superficie di provini di marmo immersi nello stesso terreno. In ambiente riducente, i differenti campioni esposti, presentavano una minore colonizzazione rispetto ai rispettivi campioni in ambiente ossidante. La biodiversità di conseguenza appariva ridotta anche se presenti alghe verdi e brune, raramente, policheti e barnacles. Inoltre, i batteri solfato-riduttori sono stati sempre isolati e le prove svolte hanno dimostrato che oltre che capaci di ridurre il solfato a H2S, precipitavano fasi carbonatiche per più calcite. Tali dati, sebbene preliminari, confermano quindi un coinvolgimento batterico, già nelle prime fasi di immersione in acqua; essi aderendo sulla superficie favoriscono, da una parte l’adesione sulla superficie dei macrorganismi, ma contribuiscono già nelle fasi iniziali alla precipitazione di fasi minerali sui reperti archeologici sommersi e ai processi di formazione di concrezioni minerali.

This paper deals with the proposal of an original experimental methodological approach specifically designed for appraising any compositional alteration and/or contamination of archaeological ceramics after the protracted contact with seawater. A series of ceramic test-pieces (briquettes and cylinders) were purposely manufactured by mixing selected calcareous or non-calcareous clays with different varieties of sieved sand temper. The aim was to reasonably simulate the ceramic pastes most frequently found in the shipwrecks recovered in the coastal areas of western Mediterranean. The used raw materials were previously characterized in terms of mineralogical and chemical composition (XRPD, XRF). The obtained test-pieces were fired under oxidizing conditions at predetermined temperatures (800 and 950 degrees C) in a traditional ceramic kiln and their chemical composition was analyzed by XRF spectrometry. Briquettes were firstly fixed into customized Ertacetal (R) holders and then placed in open sea-bed environment under monitored oxidizing or reducing conditions by the Italian CNR-IAMC dockside at Granitola, north-western Sicily. At the same time, two customized glass containers for working in a confined system under continuous seawater flow were designed and realized. They were filled with bottom sediments rather different in size in order to produce either reducing or oxidizing microenvironments below the water-sediment interface. Cylinder shaped test-pieces were placed in the sediment of both the glass containers. Weekly monitoring of temperature, salinity, conductivity, pH, Eh, dissolved oxygen was carried out in both the above-described experimental settings. Comparative (before/after) XRF analyses, after 3 months of exposure to seawater, were performed on the experimental ceramic briquettes and cylinders. The obtained results provided preliminary evidences that the proposed experimental strategy is efficiently working and a number of not negligible changes concerning major and trace elements were pointed out just after such a restricted time of exposure to seawater