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Fritz Frutig

Forschungsanstalt WSL

Istituto federale di ricerca WSL
Sistemi di produzione forestale
Zürcherstrasse 111
CH - 8903 Birmensdorf

Tel: +41 44 739 24 56
Fax: +41 44 739 22 15

Articolo

Autore/i: Fritz Frutig, Peter Lüscher
Redazione: WSL, Svizzera
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Che cosa comporta un esbosco con veicolo caricato a metà?

Nei corsi di aggiornamento sulla protezione dei suoli durante la raccolta del legname viene regolarmente posta la domanda se eseguire l’esbosco con un veicolo caricato a metà ma percorrendo proporzionalmente più volte i sentieroni d’esbosco compromette il suolo in modo minore. L’istituto di ricerca WSL ha studiato questo aspetto in condizioni reali, concludendo che il compattamento del suolo, può essere ridotto, senza tuttavia necessariamente limitare la profondità dei solchi lasciati dalle ruote.

Forwarder auf Rückegasse
Fig. 1 -  Un carico ridotto, anche se implica un maggior numero di trasporti, comporta una riduzione dei danni da compattazione del terreno, che si estendono meno in profondità nel suolo. Tuttavia, per quanto riguarda la formazione di solchi, questo studio di un caso non permette ancora di trarre conclusioni attendibili.
Foto: Marco Walser (WSL)
 

I partecipanti ai corsi di aggiornamento dedicati alla tutela del suolo organizzati dall’Istituto federale di Ricerca WSL negli ultimi anni hanno più volte posto in discussione la questione, "se l’esbosco di legname con veicoli caricati al 50 percento" in caso di umidità elevata del suolo permetta di contenere il deterioramento dei suoli. Se i carichi che agiscono sulle singole ruote sono inferiori, generalmente ci si aspetterebbe che la compattazione del terreno sia inferiore, così come pure la profondità dei danni.

Se si deve esboscare un determinato quantitativo di legname, i viaggi eseguiti con la metà del carico, comportano tuttavia il doppio dei tragitti. Osservazioni ed esperienze raccolte nella pratica sembrano indicare che questa scelta ha un effetto piuttosto dannoso sulla formazione dei solchi scavati dalle ruote dei trattori. Comunque, le condizioni in cui l’esbosco a carico ridotto ha avuto luogo non erano generalmente conosciute. In casi simili non erano pertanto disponibili informazioni riguardanti la struttura dei suoli, le loro proprietà, le condizioni di umidità, il peso operativo dei veicoli d’esbosco utilizzati e il numero preciso dei tragitti effettuati.

Per questo motivo il WSL, in collaborazione con l’Azienda forestale Wagenrain (Comune di Bremgarten, Canton Argovia), ha condotto uno studio di casi su questo argomento. Su due sentieroni d’esbosco adiacenti con condizioni simili e specialmente ben conosciute e caratterizzate, ha organizzato un esperimento di esbosco controllato, che mirava a rispondere a questi due interrogativi:

  • Quale influsso ha avuto sul compattamento del terreno e sulla profondità dei solchi scavati dalle ruote l'esbosco eseguito con veicolo a mezzo carico, ma con il doppio di tragitti percorsi?
  • Quali differenze si costatano quando il suolo forestale viene percorso per la prima volta, rispetto al caso in cui i sentieroni utilizzati durante d’esbosco avevano già subito una compattazione dei suoli?

L’impianto sperimentale

8-Rad- Forwarder Valmet
Fig. 2 -  Il veicolo d’esbosco impiegato nello studio. Un Forwarder a 8 ruote Valmet 830,3, nella foto ritratto a pieno carico. Il suo peso a vuoto ammontava a 12,2 t, mentre il suo peso operativo era di 20,3 t a pieno carico e di 16,4 t con metà carico.
Foto: Marco Walser (WSL)

L'esperimento ha avuto luogo su due sentieroni d’esbosco già pre-esistenti allestiti all’interno di una faggeta appartenente all’associazione “Galio odorati-Fagetum luzuletosum", (figura 3, sentieroni G1 e G2). Questi sentieroni d’esbosco erano stati utilizzati l’ultima volta una decina di anni prima. Tra questi due sentieroni, i ricercatori hanno predisposto in condizioni stazionali paragonabili un ulteriore nuovo sentierone su un terreno fino ad allora mai percorso da trattori (sentierone G0), al fine di determinare le differenze fra i danni al suolo provocati da un primo esbosco e un esbosco con trattore ripetuto.

I profili del suolo aperti nella zona oggetto dello studio consistono in una “terra bruna” profonda, priva di componente scheletrica e a reazione acida (L2) e, rispettivamente, una “terra podsolica bruno-grigia” con presenza localmente marcata di acque ristagnanti (L1). La loro componente granulometrica corrisponde per lo più ad un limo di tipo sabbioso.

Su ognuno dei sentieroni sono state individuate e demarcate delle tratte di studio con suoli contenenti poca e molta acqua. "Poca acqua" corrisponde al contenuto di acque di origine meteorologica misurato quando è stato eseguito l’esbosco (giugno 2013), che con un valore del 25% circa era comunque relativamente elevato. Le tratte con "molta acqua" sono state irrigate artificialmente, allo scopo di aumentare il contenuto di acqua nel suolo ad un valore di circa il 33%, prossimo al limite di fluidità del suolo.

   
Anlage des Befahrungsversuches  
Fig. 3 -  Schema dell’impianto sperimentale: G0 = nuovo sentierone d’esbosco / pieno carico con 2 tragitti; G1 = sentierone d’esbosco esistente / pieno carico con 4 tragitti; G2 = sentierone d’esbosco esistente / mezzo carico, con 8 tragitti.  
   

Sul sentierone G1 sono stati eseguiti quattro trasporti di legname con trattore a “pieno carico”, mentre sul sentierone G2 otto trasporti a “mezzo carico”. Sul sentierone G0 appena creato, cioè sul suolo forestale fino ad allora mai trattorato, sono stati eseguiti due viaggi a “pieno carico”. Prima e dopo l’esbosco lo stato in cui si presentavano le carreggiate è stato esaminato sia dal punto di vista visivo, sia caratterizzando lo stesso tramite i seguenti rilevamenti di tipo pedo-fisico:

  • Raccolta di campioni tramite cilindri infissi nel suolo, per le analisi delle caratteristiche fisiche e meccaniche del suolo da eseguire in laboratorio (densità apparente, componente porosa, pre-compressione, conducibilità di aria e di acqua);
  • Tramite una Sonda PANDA (descrizione in tedesco) è stata misurata, prima e dopo le operazioni di esbosco, le condizioni di resistenza alla penetrazione, cioè la forza necessaria per fare penetrare nel terreno una punta metallica standardizzata. In tal modo è possibile valutare quanto intensa e quanto profonda è la compattazione del suolo provocata dalla compressione esercitata dai trattori tramite le loro ruote;
  • Prima e dopo l’esbosco le carreggiate sono state esaminate da un punto di vista visivo, assegnando ad ognuna una tipologia di disturbo basata sulle 3 classi I, II o III (descritte in questo contributo in tedesco, francese o inglese)
  • Inoltre, il team di ricerca sul telerilevamento del WSL ha rilevato le carreggiate prima e dopo l’esbosco, tramite scansione a laser di tipo tri-dimensionale (fig. 4).
   
Terrestrischer Laserscan für die Abschnitte mit hohem Wassergehalt  
Fig. 4 -  Immagine della Scansione laser 3D della tratta con elevato contenuto di acqua nel suolo. La figura A mostra la situazione dei solchi prima dell’esbosco, l'immagine B dopo l’esbosco (rappresentazione dei rilievi). La Figura C mostra i dislivelli del terreno calcolati sulla base delle immagini A e B. Le sfumature dal giallo al marrone, passando per il rosso, mostrano una crescente profondità dei solchi, mentre il colore blu raffigura i rialzamenti del suolo (non raffigurati in base all'altezza). Carreggiate caratterizzate da solchi profondi (colori dal rosso al marrone) con dei rialzi da entrambi i lati (colore blu) sono tipici dei disturbi del suolo del tipo III.  
   

Meno compattazione con esbosco a mezzo carico

I terreni sono stati caratterizzati per mezzo dei seguenti parametri:

  • grado di compattezza (densità apparente)
  • volume dei pori
  • conducibilità di aria e di acqua
  • livello di pre-compattazione (elasticità del suolo)
  • resistenza alla penetrazione.

Dopo l’esbosco a “pieno carico” la densità apparente era superiore rispetto a quella rilevata a “mezzo carico” in tutti e due i livelli di profondità esaminati (fig. 5). Di conseguenza, pure il volume dei pori è risultato inferiore a “pieno carico”. La conducibilità dell'aria e dell'acqua sono diminuite leggermente dopo aver eseguito l’esbosco del legname, sia a “pieno carico”, che a “mezzo carico”. La pre-compressione, un parametro che misura l’elasticità del terreno, non evidenziava nessun cambiamento significativo dopo avere eseguito l’esbosco. Questo significa che i sentieroni d’esbosco, a causa della compressione provocata dalle operazioni di esbosco con trattore eseguite nel passato, presentavano una certa “portanza”. Come era lecito attendersi, la resistenza alla penetrazione dopo aver percorso il sentierone a “pieno carico” è generalmente risultata superiore rispetto a quella rilevata sulle tratte percorse a “mezzo carico”. Alcuni singoli valori poco plausibili erano dovuti alla presenza nel suolo di pietre o di radici.

Conclusione: Eseguire l’esbosco con carico ridotto, anche se comporta un maggior numero di viaggi, permette di contenere sia l’entità che la profondità dei problemi di compattazione del terreno.

 
Lagerungsdichte des Bodens vor und nach dem Befahren
Fig. 5 -  Densità apparente del terreno prima (v) e dopo (n) l’esbosco rilevata nei diversi sentieroni d’esbosco. La densità apparente è stata determinata nello strato superiore del terreno a profondità di 0-10 cm e di 10-20. G0 = nuovo sentierone d’esbosco, primo esbosco / 2x tragitti a pieno carico; G1 = sentierone d’esbosco esistente / 4x tragitti a pieno carico; G2 = sentierone d’esbosco esistente / 8x tragitti a mezzo carico.
 

Nessun risultato evidente per quanto riguarda la formazione di solchi

Nelle tratte a basso contenuto di acqua (circa il 25%) non si è praticamente constatata alcuna differenza tra i solchi provocati dall’esbosco eseguito a pieno carico e quelli rilevati in caso di esbosco con metà del carico. Nelle tratte con un alto contenuto di acqua (33%, prossimo al limite di fluidità del suolo) la formazione di solchi era tendenzialmente un po’ inferiore in caso di esbosco a “metà carico”, anche se il presente studio di un caso, non permette ancora di trarre conclusioni definitive.

Uno studio tedesco simile, effettuato da Wöstefeld (2011) in due siti con condizioni stazionali differenti con suoli caratterizzati dalla presenza di acque ristagnanti situati nel Sud della Foresta Nera (limo sabbioso) e nel Nord della Foresta Nera (sabbia debolmente limonosa), anche in questo caso percorsi da veicoli d’esbosco tipo Forwarder a 8 ruote, è tuttavia giunto a conclusioni opposte. Con carichi parziali e un numero di attraversamenti superiore, nelle carreggiate si sono formati dei solchi più profondi. Per essere in grado di rispondere in modo più affidabile alla questione riguardante i fenomeni di formazione dei solchi durante l’esbosco con trattori gommati, sarebbero pertanto necessarie ulteriori prove svolte su superfici con diverse caratteristiche strutturali dei terreni.

Wöstefeld nei boschi della Foresta Nera ha inoltre studiato la formazione di solchi con trattori a carico ridotto e numero maggiore di percorsi nel caso in cui il Forwarder era stato dotato di quattro appositi cingolati, con profilo allargato sulle due assi posteriori del veicolo. Anche se il numero di viaggi era superiore, eseguendo l’esbosco con carico ridotto questi speciali cingoli hanno ridotto la formazione di solchi. Questo effetto positivo è probabilmente dovuto sia alla maggiore superficie di contatto dei pneumatici ricoperti di cingoli montati sul veicolo d’esbosco, che al minore “slittamento” delle ruote durante il transito lungo i sentieroni.

Conclusione: Per quanto riguarda la formazione di solchi, la precauzione di eseguire l’esbosco con trattori gommati caricati alla metà del volume sulla base degli studi finora eseguiti non può finora essere raccomandata.

Importante: durante il primo esbosco con trattore, l’umidità del terreno dovrebbe essere contenuta

Oltre ai sentieroni d’esbosco G1 e G2, un ulteriore sentierone G0 è stato predisposto su un terreno forestale fino ad allora non percorso da trattori (fig. 3), al fine di verificare eventuali differenze a livello di danni ai suoli forestali tra un primo esbosco ed un esbosco ripetuto. Le operazioni di esbosco con Forwarder eseguite per la prima volta hanno modificato la struttura dei suoli in modo più marcato rispetto al caso di un esbosco eseguito su dei suoli già pre-compattati da un esbosco precedente. Come prevedibile, il terreno nelle tratte caratterizzate da elevato contenuto di acqua è risultato essere più compresso rispetto alle tratte con umidità del suolo inferiore. Inoltre, sempre sul sentierone d’esbosco G0, nella tratta con elevato contenuto di acqua la formazione di solchi è risultata leggermente più pronunciata rispetto a quanto costatato sul sentierone G1, già oggetto di un precedente esbosco con trattore.

Questi risultati confermano che le operazioni di esbosco eseguite per la prima volta in un determinato bosco, per esempio dopo l’allestimento di un nuovo sentierone d’esbosco, dovrebbero essere eseguite in condizioni favorevoli, vale a dire con una bassa umidità del suolo. In tali condizioni, in caso di un futuro successivo utilizzo del medesimo sentierone d’esbosco, le condizioni iniziali risulteranno essere più favorevoli.

Implicazioni per la pratica

La prova pratica mostra che eseguendo l’esbosco con trattore a “metà carico”, come auspicato il terreno subisce danni da compattazione di entità e di profondità inferiori. Tuttavia, dal punto di vista della formazione dei solchi, secondo i risultati finora acquisiti questo provvedimento riguardante i veicoli d’esbosco gommati non sembra giustificato. Anche con metà del carico, l'intero peso di esercizio del veicolo d’esbosco esercitato su terreno viene ridotto solamente di circa un quarto, mentre il numero di viaggi risulta raddoppiato. Nel caso di elevato contenuto di acqua nel suolo questo può comportare effetti sfavorevoli simili a quelli provocati da un esbosco eseguito a pieno carico.

Comunque un esbosco con veicolo caricato a metà può essere in situazioni particolari una misura efficace, ad esempio in caso di aumento dell’umidità del terreno provocato da piogge persistenti, allorquando le operazioni di esbosco iniziate devono essere terminate. Tuttavia, una volta che l'umidità del terreno sale a valori prossimi al limite di saturazione, anche l’esbosco eseguito con carichi dimezzati rischia di provocare solchi con disturbi del suolo gravi, del tipo III, condizioni che richiedono un’interruzione immediata dei lavori di esbosco.

Non va comunque dimenticato che un esbosco eseguito con carichi dimezzati rende le operazioni di esbosco notevolmente più costose. Wöstefeld (2011) nei due siti sperimentali esaminati nella Foresta Nera, ha quantificato i costi aggiuntivi dell’esbosco “a mezzo carico” a circa il 30% in caso di esbosco con Forwarder.


  • Traduzione: Fulvio Giudici (Sant’Antonino)
Bibliografia
  • Wöstefeld, J.H., 2011: Auswirkungen von Bändern und Teillasten auf die Erhaltung der technischen Befahrbarkeit von Rückegassen auf befahrungsempfindlichen Standorten. Masterarbeit, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg i.Br., 107 S.

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