OK, resolvi meu problema.
A seguinte adição ao script python corrige meu problema:
import os
os.environ['LD_LIBRARY_PATH'] = ''
LD_LIBRARY_PATH é geralmente vazio, mas herda o diretório incluindo a versão antiga da libpng do stata. Se este diretório for removido, ele procurará nos locais padrão e encontrará a versão atual.