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Autore/i: Christian Rickli, Frank Graf
Redazione: WSL, Svizzera
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Durabilità delle briglie in legno in un progetto di correzione torrentizia

Sperrentreppe Steingraben bei Hergiswil (NW) im November 2010
Sperrentreppe Steingraben bei Hergiswil (NW) im November 2001
Fig. 1 - Scalinata di briglie dello "Steinengraben" a Hergiswil NW fotografata nel novembre 2010 (in alto) e nel novembre 2001 (qui sopra).

Foto: Christian Rickli, Frank Graf (entrambi WSL)

Nel 1996 il letto di un braccio laterale del famigerato torrente "Steinibaches" situato a Hergiswil (Cantone di Nidwaldo) è stato consolidato costruendo 15 briglie di legno. Quale materiale da costruzione è stato utilizzato legname di abete rosso e abete bianco, sia con corteccia che scortecciato. Da allora, l‘Istituto di ricerca WSL ha monitorato e documentato la colonizzazione delle strutture da parte di funghi decompositori, rilevando nel contempo l’evoluzione della resistenza del legname impiegato.

Nei progetti di sistemazione torrentizia quale materiale da costruzione viene talvolta utilizzato il legname. La durata delle briglie di legno, tuttavia, di solito è inferiore rispetto a quella delle opere realizzate in pietrame o in calcestruzzo, in particolare a causa delle infestazioni da parte i funghi decompositori del legno. È quindi importante valutare, a intervalli regolari, lo stato delle briglie di legno. Riguardo alle interrelazioni tra le specie legnose impiegate, i sistemi costruttivi adottati e la durabilità delle opere, diversi aspetti sono stati finora poco indagati e a livello di pratiche costruttive vi sono tuttora numerose questioni aperte.

In questo contesto, nel Comune di Hergiswil (Cantone di NW), nel 1996 è stata realizzata una "scalinata" composta da briglie (fig. 1). Per tale realizzazione il Servizio Forestale cantonale si basato sulle modalità costruttive e sulla disposizione delle opere proposte dall’Istituto federale di ricerca WSL. Quale parte integrante del progetto di correzione torrentizia era previsto il monitoraggio nel tempo delle caratteristiche di resistenza del legname impiegato e l’evoluzione dei processi di colonizzazione delle briglie da parte dei funghi decompositori del legno.

Il progetto di consolidamento "Steinengraben" di un ramo laterale del famigerato torrente dello Steinibaches, è composto da 15 briglie di legno, costruite alternativamente in abete rosso e abete bianco, con tronchi sia in corteccia che scortecciati. Dal punto di vista costruttivo si tratta di cassoni di legno a parete doppia con tamponamento tra i tronchi longitudinali e le longarine in legno e ali laterali composte da gabbioni metallici riempiti di pietrame (fig. 2). Tutte le briglie esaminate si trovano su un breve tratto del medesimo alveo e sono state costruite contemporaneamente. Pertanto, diversi importanti fattori che influenzano la durabilità delle opere, come l'altitudine, l'esposizione o l'età delle briglie, sono stati tenuti costanti e posti in un secondo piano.

concetto costruttivo di una briglia
Fig. 2 - Concetto costruttivo di una briglia e relativo dispositivo sperimentale. I risultati della valutazione qualitativa delle caratteristiche meccaniche del legno e delle misure di resistenza alla perforazione del legno così come i reperti fungini prelevati sono stati attribuiti agli specifici punti di misura indicati nell’immagine con i numeri da 1 a 7.
Clicca sull’immagine per ingrandirla.

 

Valutazione periodica della resistenza del legname

Dopo il completamento dei lavori di costruzione nella primavera del 1997, gli esperti del WSL hanno esaminato lo stato delle opere ad intervalli da uno fino a tre anni. Allo stesso tempo, essi hanno inventariato i funghi presenti che provocano un degrado del legno. In questo senso essi hanno identificato i corpi fruttiferi fungini visibili ad occhio nudo, rilevando la loro posizione sulle singole briglie sulla base di uno schema predefinito (fig. 2). In secondo luogo, essi hanno valutato la resistenza del legno nelle diverse componenti costruttive delle briglie per mezzo delle profondità di penetrazione nel legno di un cacciavite standard sottoposto a forza costante di 5 kg, misure eseguite ad una distanza di circa mezzo metro l’una dall’altra.

Nell'autunno del 2010, i ricercatori hanno inoltre eseguito una serie di misurazioni per mezzo di un Resistografo,  apparecchio che misura le resistenza del legno alla penetrazione. Questo strumento registra la corrente elettrica che un ago sottile consuma mentre fora un corpo legnoso fino a una certa profondità. Il valore misurato è fortemente correlato con la densità del legno e quindi con la sua resistenza. Di interesse era lunghezza del foro che la resistenza ridotta aumentava rispetto a quello scavato nel legno sano.

Colonizzazione da parte di funghi decompositori

Durante l’ultima campagna di misure del 2013, vale a dire 16 anni dopo la loro costruzione, tutte le opere erano ancora perfettamente funzionali. La corteccia dei tronchi di abete rosso e di abete bosco già cinque anni dopo la costruzione si era completamente staccata. Tre anni dopo il completamento delle briglie, si sono formati i primi corpi fruttiferi di funghi che provocano carie bianca (Schizophyllum comune) e carie bruna (Gloeophyllum sepiarium), vedi fig.3. Negli anni successivi, in particolare nei punti di connessione dei tronchi longitudinali superiori, si sono insediati ulteriori specie fungine (Armillaria sp., Postia caesia (syn. Oligoporus caesius), Gloeophyllum odoratum, fig. 3). Nel corso del tempo, in totale sono state identificate 18 diverse specie fungine.

Sul legno morto generalmente si constata una sequenza temporale di funghi che provocano i marciumi. Attraversando una fase iniziale, una fase ottimale e una finale, il degrado del legno procede progressivamente, mentre nel contempo, la resistenza del legno diminuisce di conseguenza. Questa cosiddetta "successione" si è potuta osservare anche sulle briglie di legno oggetto della presente indagine.

Tuttavia, su due briglie, già tre anni dopo la loro costruzione, si erano già insediate delle specie fungine caratteristiche della fase di degrado ottimale. Su queste due opere, la fase iniziale rappresentata dalle specie caratteristiche appartenenti alle muffe, ai funghi mucillaginosi (myxomiceti) oltre che agli ascomiceti e agli agaricomiceti è pertanto stata di breve durata. Appena sette anni dopo la costruzione delle briglie sono già comparse specie saprobionti appartenenti al genere Polyporus che provocano carie bianche e che in genere sono caratteristiche della fase finale della colonizzazione fungina.

     
Hallimasch Saftporling  
Zaunblättling Fenchelporling  
Fig. 3 - Alcuni funghi decompositori del legno osservati sulle briglie indagate a Hergiswil: a.) Armillaria (Armillaria cf. borealis); b.) Postia caesia; c.) Gloeophyllum sepiarium; e d.) (Gloeophyllum odoratum), dal caratteristico odore di finocchio.

Fotos: Frank Graf (WSL)

 

Misurazioni della resistenza del legno

Le valutazioni della resistenza alla penetrazione con il cacciavite hanno rivelato già quattro anni dopo la costruzione delle briglie, i primi sintomi di un processo di degrado del legno. Negli anni successivi le marcescenze sono lentamente progredite. Solo due delle quindici briglie, durante gli ultimi rilevamenti eseguiti nel mese di agosto del 2013 non hanno presentato nessun marciume. Nelle parti periferiche delle rimanenti briglie, la resistenza del legno era in genere più frequentemente ridotta (80% dei casi) rispetto a quella rilevata nelle parti delle briglie costantemente bagnate (20%). In generale, le marcescenze sono state rilevate principalmente sulla zona superiore delle briglie. La base delle briglie, di regola sature d'acqua, era per contro praticamente priva di marciumi.

Dopo 15 anni, nessuna differenza significativa nella resistenza del legname ha potuto essere evidenziata tra le briglie di abete rosso e quelle di abete bianco. Le briglie costruite con legname scortecciato presentavano più marcescenze rispetto a quelle realizzate con tronchi ricoperti da corteccia, soprattutto nel caso dell’abete rosso.

Le misurazioni della resistenza alla perforazione hanno mostrato che solamente 29 (6%) dei 315 fori eseguiti presentavano una resistenza ridotta. Solamente sei di essi si trovavano nella zona delle briglie sottoposta al deflusso idrico (la parte a sfondo grigio della fig. 2). I tronchi longitudinali superiori nel 90% della lunghezza totale delle perforazioni eseguite nelle zone periferiche presentavano una resistenza ridotta. Una minore resistenza alla perforazione delle briglie era nella maggior parte dei casi stata osservata su quelle costruite con tronchi di abete rosso privi di corteccia, ed in minor misura su quelle di abete rosso con corteccia. Le briglie costruite con legname di abete bianco con corteccia tendono ad essere più colpite da marciumi rispetto a quelle della stessa specie legnosa, ma prive di corteccia. I dati delle perforazioni indicano che la condizione del legname è migliore nella parte basale delle briglie stesse, rispetto a quella rilevata sui tronchi superiori longitudinali. Nonostante piccole differenze, le briglie di abete rosso e quelle di abete bianco sono in genere in uno stato simile.

     
Holzsperre mit einseitigem Abfluss Holzsperre mit gleichmässigem Abfluss  
Fig. 4 - Briglia di legno con deflusso dell’acqua su un solo lato. La parte laterale delle briglie che rimane più a lungo all’asciutto, viene colonizzata più rapidamente da specie di funghi decompositori.
Fig. 5 - Una briglia di legno che presenta un’area ben bagnata molto più ampia (Gasenzenbach, Comune di Gams SG).
 
     
Fotos: Christian Rickli (WSL)
   

Dove vi sono altre briglie di legno con caratteristiche di studio ideali?

Lo studio sulla colonizzazione da parte di funghi che decompongono il legno e sull’evoluzione nel tempo delle resistenze del legname mostrano che laddove il corpo della briglia di legno viene completamente bagnato, lo sviluppo dei funghi risulta essere chiaramente limitato (fig. 5). Tuttavia, i risultati sulle questioni se sia preferibile impiegare legname di abete rosso o di abete bianco e se sia meglio scortecciare o meno i tronchi non forniscono ancora risultato esaurienti. Se si considerano i dati complessivi riguardanti la misura della resistenza del legname alle perforazioni per l’intero corpo costruttivo delle briglie, risulta che la scortecciatura tende ad avere un influsso negativo sulla resistenza del legname.

Per ottenere indicazioni statisticamente significative si dovrebbero monitorare le briglie per su un periodo di tempo più lungo e sarebbe inoltre auspicabile considerare anche briglie di legno rilevate in altre regioni e condizioni. Ideali per ottenere dati certi sono i progetti composti da almeno una dozzina di briglie in legno. Se siete a conoscenza dell’esistenza di briglie in condizioni simili, invitiamo i lettori a dare una comunicazione in questo senso agli autori dello studio.

  • Traduzione: Fulvio Giudici (Sant' Antonio)

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