Cualquier veneciano sabe que Venecia es un bosque invertido.
La ciudad, que cumplió 1604 años el 25 de marzo, está construida sobre los cimientos de millones de pilotes cortos de madera, clavados en el suelo con la punta hacia abajo.
Estos árboles —alerce, roble, aliso, pino, abeto y olmo, de entre 3,5 metros y menos de 1 metro de longitud— han sostenido palacios de piedra y altos campanarios durante siglos, en una verdadera maravilla de la ingeniería que aprovecha las fuerzas de la física y la naturaleza.
En la mayoría de las estructuras modernas, el hormigón armado y el acero ejercen la función que este bosque invertido ha ejercido durante siglos.
Pero a pesar de su resistencia, pocos cimientos actuales podrían durar tanto como los de Venecia.
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«Hoy en día, los pilotes de hormigón o acero están diseñados con una garantía de duración de 50 años», afirma Alexander Puzrin, profesor de geomecánica e ingeniería de geosistemas en la Universidad Politécnica Federal de Zúrich (ETH, por sus siglas en alemán), Suiza.
«Por supuesto, pueden durar más, pero cuando construimos casas y estructuras industriales, el estándar es de 50 años de vida útil», agrega.
La técnica de los pilotes venecianos es fascinante por su geometría, su resistencia milenaria y su enorme escala.
Nadie sabe con certeza cuántos millones de pilotes hay bajo la ciudad, pero solo en los cimientos del puente de Rialto hay 14.000 postes de madera compactados, y bajo la Basílica de San Marcos, construida en el año 832, hay 10.000 robles.
La historia de los battipali
«Nací y crecí en Venecia», afirma Caterina Francesca Izzo, profesora de química ambiental y patrimonio cultural de la Universidad de Venecia.
«De pequeña, como todos, sabía que bajo los edificios venecianos se encuentran los árboles de Cadore [la región montañosa vecina a Venecia]. Pero desconocía cómo se colocaban estos pilotes, cómo se contaban y se derribaban, ni que los battipali (literalmente, los que golpeaban los pilotes) tenían una profesión muy importante. Incluso tenían sus propias canciones. Es fascinante desde un punto de vista técnico y tecnológico».
Los battipali martillaban los pilotes a mano y cantaban una canción antigua para mantener el ritmo: una melodía evocadora y repetitiva con una letra que alaba a Venecia, su gloria republicana, su fe católica y declara la muerte al enemigo de la época, los turcos.
En un tono más desenfadado, una expresión veneciana aún vigente, Te à na testa da bater pài (literalmente «tiene una cabeza de derribar pilotes»), es una forma pintoresca de decir que alguien es torpe o poco ingenioso.
Los pilotes se clavaban a la mayor profundidad posible, hasta que ya no se podían hundir más, comenzando por el borde exterior de la estructura y avanzando hacia el centro de los cimientos, generalmente hundiendo nueve pilotes por metro cuadrado en forma de espiral.
Las cabezas se aserraban para obtener una superficie regular, que se situaría por debajo del nivel del mar.
Encima se colocaban estructuras transversales de madera, ya fueran zatteroni (tablas) o madieri (vigas).
En el caso de los campanarios, estas vigas o tablas tenían hasta 50 centímetros de grosor.
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En otros edificios, las dimensiones eran de 20 centímetros o incluso menos.
El roble proporcionaba la madera más resistente, pero también la más preciada (más tarde, el roble solo se utilizaría para construir barcos; era demasiado valioso para que se quedara enterrado en el barro).
Sobre estos cimientos de madera, los obreros colocaban la piedra del edificio.
La producción de árboles veneciana
La República de Venecia pronto comenzó a proteger sus bosques para proporcionar suficiente madera para la construcción, así como para los barcos.
«Venecia inventó la silvicultura», explica Nicola Macchioni, director de investigación del instituto de bioeconomía del Consejo Nacional de Investigación de Italia, en referencia al cultivo de árboles.
«El primer documento oficial sobre silvicultura en Italia proviene de la Magnífica Comunidad del Valle de Fiemme (al noroeste de Venecia) y data del año 1111. Detalla las normas para explotar los bosques sin agotarlos», señala.
Según Macchioni, estas prácticas de conservación debieron de estar en uso años antes de que se escribieran.
«Eso explica por qué el Valle de Fiemme aún hoy está cubierto por un frondoso bosque de abetos», dice.
Sin embargo, países como Inglaterra ya se enfrentaban a la escasez de madera a mediados del siglo XVI, añade.
Una cuestión de física
Venecia no es la única ciudad que se basa en pilotes de madera como cimientos, pero existen diferencias clave que la hacen única.
Ámsterdam es otra ciudad parcialmente construida sobre pilotes de madera: aquí, como en muchas otras ciudades del norte de Europa, estos se extienden hasta el lecho rocoso y funcionan como largas columnas o como las patas de una mesa.
«Lo cual está bien si la roca está cerca de la superficie», afirma Thomas Leslie, profesor de arquitectura en la Universidad de Illinois, Estados Unidos.
Pero en muchas regiones, el lecho rocoso está mucho más allá del alcance de un pilote.
En la orilla del lago Michigan, en EE.UU., donde Leslie reside, el lecho rocoso podría estar a 30 metros por debajo de la superficie.
«Encontrar árboles tan grandes es difícil, ¿verdad? Se cuentan historias de Chicago en la década de 1880 donde intentaron clavar un tronco de árbol encima de otro, lo cual, como pueden imaginar, no funcionó.
Finalmente, se dieron cuenta de que se podía confiar en la fricción del suelo».
El principio se basa en la idea de reforzar el suelo, colocando tantos pilotes como sea posible, lo que aumenta considerablemente la fricción entre estos y el suelo.
«Lo ingenioso de esto», dice Leslie, «es que, en cierto modo, se utiliza la física (…) Lo bueno es que se aprovecha la naturaleza fluida del suelo para proporcionar resistencia y sostener los edificios».
El término técnico para esto es presión hidrostática, que básicamente significa que el suelo «agarra» los pilotes si se insertan muchos densamente en un mismo punto, explica Leslie.
De hecho, los pilotes venecianos funcionan así: son demasiado cortos para alcanzar la roca madre y, en cambio, mantienen los edificios en pie gracias a la fricción. Pero la historia de este método de construcción se remonta aún más atrás.
La técnica fue mencionada por Vitruvio, ingeniero y arquitecto romano del siglo I; los romanos usaban pilotes sumergidos para construir puentes, que, a su vez, estaban cerca del agua.
Las compuertas de agua en China también se construían con pilotes de fricción.
Los aztecas los usaban en la Ciudad de México hasta que llegaron los españoles, derribaron la antigua ciudad y construyeron su catedral católica encima, señala Puzrin.
«Los aztecas sabían construir en su entorno mucho mejor que los españoles posteriormente, quienes ahora tienen enormes problemas con esta catedral metropolitana (donde el suelo se hunde de forma irregular)».
Puzrin imparte una clase de posgrado en la ETH que investiga fallos geotécnicos famosos.
«Y este es uno de esos fallos. Esta catedral de la Ciudad de México, y la Ciudad de México en general, es un museo al aire libre de todo lo que puede fallar en sus cimientos».
Tras más de 1500 años bajo el agua, los cimientos de Venecia han demostrado una notable resiliencia. Sin embargo, no son inmunes a los daños.
Hace diez años, un equipo de las universidades de Padua y Venecia (con departamentos que abarcan desde silvicultura hasta ingeniería y patrimonio cultural) investigó el estado de los cimientos de la ciudad, comenzando por el campanario de la Iglesia de Frari, construido en 1440 sobre pilotes de aliso.
El campanario de Frari se ha hundido 1 milímetro al año desde su construcción, hasta un total de 60 centímetros.
En comparación con las iglesias y los edificios, los campanarios tienen un mayor peso distribuido en una superficie menor y, por lo tanto, se hunden más y más rápido, «como un tacón de aguja», afirma Macchioni, quien formó parte del equipo que investigó los cimientos de la ciudad.
¿Buenas o malas noticias?
Caterina Francesca Izzo trabajaba en el campo, perforando núcleos, recolectando y analizando muestras de madera del subsuelo de iglesias, campanarios y del lateral de los canales, que se estaban vaciando y limpiando en ese momento.
Comentó que debían tener cuidado al trabajar en el fondo del canal seco para evitar que las aguas residuales brotaran esporádicamente de las tuberías laterales.
El equipo descubrió que, en todas las estructuras que investigaron, la madera estaba dañada (malas noticias), pero el sistema de agua, barro y madera la mantenía intacta (buenas noticias).
Desmintieron la creencia común de que la madera del subsuelo de la ciudad no se pudre porque se encuentra en un estado anaeróbico o sin oxígeno.
Las bacterias atacan la madera, incluso en ausencia de oxígeno.
Sin embargo, la acción de las bacterias es mucho más lenta que la de los hongos e insectos, que operan en presencia de oxígeno.
Además, el agua llena las celdas vaciadas por las bacterias, lo que permite que las pilas de madera mantengan su forma.
Así que, incluso si los pilotes de madera se dañan, todo el sistema de madera, agua y barro se mantiene unido bajo una intensa presión y se mantiene resistente durante siglos.
«¿Hay algo de qué preocuparse? Sí y no, pero aun así deberíamos considerar continuar con este tipo de investigación», dice Izzo.
Construcción con madera
Desde el muestreo hace 10 años, no se habían recolectado nuevos, principalmente debido a la logística.
Se desconoce cuántos siglos más durarán los cimientos, dice Macchioni.
«Sin embargo, [durarán] mientras el entorno se mantenga igual. El sistema de cimentación funciona porque está hecho de madera, tierra y agua».
El suelo crea un ambiente sin oxígeno, el agua contribuye a ello y mantiene la forma de las células, y la madera proporciona fricción.
Sin uno de estos tres elementos, el sistema colapsa.
En los siglos XIX y XX, la madera fue completamente reemplazada por el cemento en la construcción de cimientos.
Sin embargo, en los últimos años, una nueva tendencia de construcción con madera ha cobrado mayor interés, incluyendo el auge de los rascacielos de madera.
«Es un material de moda ahora mismo, y por muy buenas razones», comenta Leslie.
La madera es un sumidero de carbono, es biodegradable y, gracias a su ductilidad, se considera uno de los materiales más resistentes a los terremotos.
«Claro que hoy en día no podemos construir ciudades enteras de madera porque somos demasiados en el planeta», añade Macchioni, pero es innegable que, sin materiales artificiales ni motores, los constructores de la antigüedad simplemente tuvieron que ser más ingeniosos.
Venecia no es la única ciudad con cimientos de madera, pero sí es «la única [donde se utilizó la técnica de fricción] en masa que aún sobrevive hoy en día y es increíblemente hermosa», añade Puzrin.
«Había gente que no estudió mecánica de suelos ni ingeniería geotécnica, y aun así produjeron algo con lo que solo podemos soñar, y que duró tanto tiempo. Eran ingenieros extraordinarios e intuitivos que hicieron exactamente lo correcto, aprovechando todas estas condiciones especiales», concluyó.
*Las ilustraciones de esta historia son solo para fines artísticos y no son una representación fiel de los cimientos de pilotes de madera bajo Venecia, que están muy juntos y no tienen ramas.
BBC
