El hermoso sonido de los hongos
Los hongos también hacen música. Aunque a primera vista esto suena improbable, Rodrigo Pérez nos cuenta la manera en que –indirectamente- los violines le han dado voz a los hongos. Además, a través de los famosos instrumentos Stradivarius, el autor invoca los reinos de la física y del cambio climático, así como su insólita relación con la percepción musical. Los invitamos a disfrutar de ésta historia musicalizada con ciencia.
Rodrigo Pérez Ortega
El 12 de enero del año 2007, Joshua Bell –aclamado violinista estadounidense– tocó seis piezas clásicas durante la hora pico en una estación de metro de Washington, D.C., EU. Vestido con jeans, una playera de manga larga y una cachucha de béisbol, sacó su violín y comenzó a tocar. Mil noventa y siete personas pasaron frente a él; sólo siete se detuvieron un momento a escuchar las exquisitas obras que estaba produciendo su violín; solomente una persona lo reconoció. Su presentación fue arreglada por The Washington Post y Gene Weingarten como un experimento social para explorar el contexto, la precepción y las prioridades: ¿acaso la belleza podría trascender en un contexto banal y en un tiempo inconveniente?
Las lecciones aprendidas en este experimento presumen que las personas no sólo necesitan de la obra artística en sí, sino de todo un contexto para poder apreciarla al máximo. Sin embargo, la calidad y la técnica de la obra también debe ser inigualable. Es por eso que Joshua Bell toca desde hace varios años un violín Stradivarius Gibson ex Huberman, fabricado en 1713 por el maestro Antonio Stradivari (1644-1737) en su «época de oro», un violín que sin duda tiene una historia muy interesante.
Los violines, violas y violonchelos fabricados por maestros cremoneses, como Antonio Stradivari y Giuseppe Guarneri del Gesù (169-1744), son categorizados como los mejores instrumentos de todos los tiempos. Ningún luthier hasta ahora ha podido replicar su calidad tonal. Por eso, cuando se ponen a la venta –normalmente en subastas–, alcanzan precios desproporcionados, como el violín Stradivarius Lady Blunt que se vendió a un precio récord de 9.8 millones de libras esterlinas en el 2011. Por lo mismo, han sido protagonistas de varios robos. El Registro de Pérdida de Arte declara que hay 18 Stradivarius perdidos. Stradivari fabricó 1116 instrumentos de cuerdas durante su vida. De ellos, 540 violines, 50 violonchelos y 12 violas sobreviven hasta el día de hoy. Muchos de estos violines son propiedad de músicos, coleccionistas, museos o asociaciones, quienes ocasionalmente los prestan a talentosos solistas para que los toquen en sus presentaciones. ¿Por qué estos violines son tan preciados? ¿Qué hacían los maestros cremoneses para lograr la calidad que los distingue? ¿Qué propiedades tiene la madera de estos violines para hacerlos tan excepcionales?
En 2006, unos científicos estadounidenses liderados por H. Dennis Tolley de la Brigham Young University usaron la resonancia magnética nuclear de estado sólido –técnica empleada para conocer estructuras moleculares– para analizar la madera de un violín Stradivarius de 1717, un violonchelo del mismo maestro de 1731, un violín hecho por el maestro Guarneri del Gesù en 1741, un violín de Gand-Bernardel de París de 1840, y una viola de Henry Jay del Londres de 1769. En sus resultados, los investigadores encontraron que tanto el violín de Stradivarius, como el del Guarneri, se distinguían significativamente de los demás instrumentos en cuanto a sus propiedades físicas, y concluyeron que dichos violines pudieron haber sido tratados químicamente con procesos de oxidación y de hidrólisis durante su proceso de elaboración. Aunque mencionan que el envejecimiento de los instrumentos pudiera causar dichas alteraciones químicas, es más probable que hayan surgido de prácticas regionales de conservación de la madera que consecuentemente afectaron las propiedades acústicas de ésta.
Los tratamientos utilizados para producir instrumentos musicales como los violines y violas tradicionalmente incluyen imprimaciones, barnices y/o minerales que endurecen la madera, pero a su vez incrementan su densidad y reducen la velocidad del sonido que se produce en éstos, lo cual es contraproducente para su resonancia. Según el luthier y físico alemán Martin Schleske, las cualidades principales que influencian las propiedades acústicas de la madera de un violín son: la velocidad del sonido, la densidad y la amortiguación de las vibraciones.
Los estudios dendrocronológicos (la estimación de la edad de los árboles a partir de su madera, mediante el análisis de sus anillos de crecimiento) han determinado que la madera que usó Antonio Stradivari en sus últimas décadas para fabricar sus violines, provenía de píceas de Noruega (Picea abies) que crecieron durante el Mínimo de Maunder –un periodo comprendido del 1645 al 1715 en donde hubo poca actividad solar y temperaturas más bajas– y como consecuencia produjeron madera más elástica y de baja densidad debido a las temperaturas bajas.
Entonces, entre menos densa y más elástica sea la madera de un violín, la velocidad del sonido es mejor y, por consecuencia, también su resonancia. Se han hecho experimentos para lograr reducir la densidad de la madera, como por ejemplo, someterla a altas temperaturas para descomponer la celulosa y hemicelulosa de las células vegetales; no obstante, el proceso también reduce la elasticidad y el material se vuelve quebradizo, lo que dificulta su subsecuente manejo laudero.
Con esta idea en la mente, Francis Schwarze, de los Laboratorios Federales de Tecnología y Ciencia de Materiales (EMPA) en St. Gallen, Suiza, y sus colaboradores determinaron que otra manera de reducir la densidad de la madera –y así mejorar sus propiedades acústicas– es por medio de su degradación biológica, con el uso de bacterias u hongos. En su estudio, utilizaron el hongo Xylaria longipes –por su habilidad para degradar pobremente los componentes de la laminilla media de las células vegetales– y al hongo Physisporinus vitreus, que también degrada los componentes de la madera, pero sólo en las últimas etapas del proceso.
Los autores emplearon madera de 80 especímenes de píceas y de 40 de sicómoro (Acer pseudoplatanus L.) –ambas son maderas que se usan en la fabricación de violines– y las incubaron con P. vitreus y con X. longipes, respectivamente, en la obscuridad a 22°C y 70% de humedad relativa durante 6, 12 y 20 semanas. Posteriormente realizaron mediciones de cinco propiedades físicas de la madera, entre ellas la densidad, la velocidad del sonido y el factor de amortiguamiento.
Como era de esperar, los cambios más drásticos ocurrieron cuando la madera se dejó incubando por 20 semanas: la pared celular se adelgazó drásticamente, la densidad y la velocidad del sonido se redujeron en casi un 15% y 2.7% respectivamente, y el factor de amortiguamiento aumentó hasta en un 350% en el caso de la pícea incubada con P. vitreus. Para el sicómoro, la densidad también se redujo, el factor de amortiguamiento aumentó, pero la velocidad del sonido se mantuvo igual que antes del tratamiento. En ambos casos, la elasticidad también se redujo significativamente. Los autores también advirtieron que una incubación con P. vitreus mayor a 20 semanas afectaría de manera negativa la madera de la pícea, y no podría ser utilizada para fabricar un violín. Por otra parte, la incubación del sicómoro con X. longipes más de 20 semanas no afectaría la velocidad del sonido.
Entre mayor es la velocidad del sonido y menor la densidad de la madera, la emisión sonora de un instrumento incrementa, lo que mejora su resonancia. Así, las características de la madera obtenidas en este estudio cumplieron con la calidad necesaria para fabricar un violín digno de un solista, que debe sobresalir por encima de una orquesta al tocar una pieza. Sin embargo, la verdadera prueba estaba por venir.
Schwarze se acercó al luthier Michel Rhonheimer para que fabricaran violines usando la micomadera –la madera degradada con los hongos que resultó de su investigación–. Cabe mencionar que antes de que la madera fuera utilizada, fue tratada con óxido de etileno, un gas que eliminaría cualquier hongo.
El 1° de Septiembre del 2009 se celebró la conferencia anual de conservación forestal Osnabrücker Baumpflegetage en Osnabrück, Alemania. En este evento, el violinista británico Matthew Trusler tocó, tras una cortina, piezas de Brahms y Mendelssohn usando 5 violines diferentes –su propio Stradivarius fabricado en 1711, dos violines que Rhonheimer había fabricado con la micomadera y dos que fabricó con madera sin ningún tipo de tratamiento–. Un jurado de expertos, junto con los participantes de la conferencia, juzgaron la calidad del sonido de cada violín. Noventa personas –casi la mitad de los participantes– decidieron que el violín llamado Opus 58 era el mejor. ¡Era un violín fabricado con micomadera! La madera con la que se fabricó había sido incubada 9 meses con hongos. El Stradivarius logró el segundo lugar con 39 votos.
Con sorpresa, más de la mitad de los participantes pensó que Opus 58 era el Stradivarius. «Claro que este tipo de pruebas es siempre subjetiva», dijo Schwarze, «no hay un método científico definido para medir la calidad tonal». En efecto, en una prueba similar realizada en 1974 por la BBC en la que se le pidió a violinistas famosos que identificaran violines Stradivarius, Guarneri, Villaume y uno moderno. El resultado fue que ninguno de ellos pudo reconocer más de dos de los violines correctamente. Sin embargo, el hecho de que los micoviolines puedan ser comparados con un Stradivarius es, en sí, un logro enorme. «Comparado con un instrumento convencional, un violín fabricado de madera tratada con hongos tiene un sonido más cálido y redondo» dice Schwarze. Otra ventaja es que el tratamiento con hongos le confiere un aspecto viejo a la madera, una cualidad que los lauderos cuidan mucho, confirmó Rhonheimer.
Aun cuando la calidad y el sonido de los instrumentos creados por los maestros cremoneses es inigualable, el tratamiento de maderas con procesos biotecnológicos –ya sea hongos o sus enzimas– podría darle la oportunidad a jóvenes y talentosos músicos de adquirir instrumentos de calidad excepcional y a precios accesibles; además, debido al cambio climático, cada vez es más difícil encontrar madera con la calidad deseada y que haya crecido de manera lenta a bajas temperaturas.
En el 2011 fue anunciado que la fundación Walter Fischli financiaría a Schwarze en el desarrollo de un proceso estandarizado para la producción de micomadera y así realizar una cantidad mayor de instrumentos, con lo que se garantizaría su calidad. Pero esta tarea no es fácil, ya que los hongos y la madera son materiales biológicos y no siempre se comportan de igual manera. Walter Fischli, cofundador de la compañía biomédica Actelion, dijo que «sería imperdonable permitir que un proyecto tan interesante –que liga idealmente a la ciencia y al arte de la laudería– se marchite por falta de financiamiento». En un inicio, 30 violines serían fabricados a partir de micomadera. «Utilizar a la ciencia moderna para explicar los detalles técnicos de las propiedades del material es algo que encuentro enormemente interesante», dice Fischli.
Sin duda, la apreciación del arte es algo subjetivo, dependiente de la cultura, educación, percepción y contexto –como lo demuestra el experimento de Joshua Bell–. Pero también, la técnica y las herramientas, ya sea fierro, bronce, óleo, el cuerpo, la voz, o en este caso la madera, deben de tener una calidad sublime para que la obra artística final sea espléndida.
Referencias:
David J. Krajicek, «A Fiddle Found», New York Daily News, Enero 4 de 2004. Obtenido de http://www.joshuabell.com/story-his-violin, consultado el 27 de Junio de 2015.
EMPA, «Stradivari-Klang dank Pilzbefall», documento PDF, 5 de Noviembre de 2008. Obtenido de http://www.empa.ch/plugin/template/empa/*/76854/—/l=1, consultado el 20 de Junio de 2015.
EMPA, «New financial support for the “fungus violin”», documento PDF, 9 de Diciembre de 2011. Obtenido de http://www.empa.ch/plugin/template/empa/*/115792/—/l=2, consultado el 20 de Junio de 2015.
EMPA, «Empa violin outdoes Stradivarius!», documento PDF, 9 de Septiembre de 2009. Obtenido de http://www.empa.ch/plugin/template/empa/*/87049, consultado el 20 de Junio de 2015.
Esper J, Cook ER, Schweingruber FH (2002) Low-frequency signals in long tree-ring chronologies for reconstructing past temperature variability. Science 295: 2250–2252.
Gene Weingarten, «Pearls Before Breakfast: Can one of the nation’s great musicians cut through the fog of a D.C. rush hour? Let’s find out.», The Washington Post, Abril de 2007. Obtenido de http://www.washingtonpost.com/lifestyle/magazine/pearls-before-breakfast-can-one-of-the-nations-great-musicians-cut-through-the-fog-of-a-dc-rush-hour-lets-find-out/2014/09/23/8a6d46da-4331-11e4-b47c-f5889e061e5f_story.html, consultado el 27 de Junio de 2015.
Martin Schleske, «Acoustic Analysis of Wood». Obtenido de http://www.schleske.de/en/our-research/introduction-violin-acoustics/wood-and-varnish-analysis/acoustic-analysis-of-wood.html, consultado el 26 de Junio de 2015.
Nagyvary J, DiVerdi JA, Owen NL & Tolley HD (2006). «Wood used by Stradivari and Guarneri». Nature, 444: 565.
Schleske M (1998). «On the acoustical properties of violin varnish». Catgut Acoustical Society Journal 3: 15-24.
Schwarze FWMR, Spycher M & Fink S (2008). «Superior wood for violins –wood decay fungi as a substitute for cold climate». New Phytologist, 179: 1095-1104.
Stoel BC, Borman TM (2008) «A Comparison of Wood Density between Classical Cremonese and Modern Violins». PLoS ONE 3(7): e2554. doi:10.1371/journal.pone.0002554.
Wagenführ A, Pfriem A, Eichelberger K (2005). «Der Einfluss einer thermischen Modifikation von Holz auf im Musikintrumentenbau relevante Eigenschaften. Teil I: Spezielle anatomische und physikalische Eigenschaften». Holztechnologie 46: 36-42.
Wagenführ A, Pfriem A, Eichelberger K (2005). «Der Einfluss einer thermischen Modifikation von Holz auf im Musikinstrumentenbau relevante Eigenschaften. Teil 2: Technologische Eigenschaften, Herstellung und Prüfung von Musikinstrumentenbauteilen». Holztechnologie 47: 39-43.
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Rodrigo Pérez Ortega (Ciudad de México, 1992) es tesista de la licenciatura en Investigación Biomédica Básica. Actualmente es devoto de las neurociencias y disfruta mucho del periodismo científico. Cree firmemente que un país sin ciencia es un país sin futuro y por eso pone su granito de arena cuando puede. Es amante de la buena gastronomía, el buen vino, las cervezas artesanales, el buceo y la buena literatura; además de melómano y cinéfilo empedernido.
