NOTIZIE DI DENDROCRONOLOGIA

Febbraio 1971

La Dendrocronologia (dal greco dendron = albero, chronos = tempo) è una disciplina relativamente recente. Sorta ai primi del secolo, ad opera principalmente dell'astronomo americano A. E. Douglass, ha preso da qualche decennio diffusione e sviluppo in vari Paesi. Come ogni disciplina, progredendo mezzi e tecniche, si è andata ampliando fino a suddividersi in varie branche: Cronologia anulare, Dendroclimatologia, Xilocronologia ecc. Hanno contribuito agli studi in materia in mo do particolare la Scuola americana di Tucson e quella tedesca di Monaco, alle quali si sono aggiunti via via studiosi francesi, russi, belgi, svedesi ecc.

La Dendrocronologia si occupa fondamentalmente dello studio dell'accrescimento arboreo radiale delle piante che, com'è noto, di norma ogni anno formano una cerchia, un anello legnoso verso l'esterno del tronco. L'anello è condizionato, oltreché da fattori intrinseci alla pianta, dagli eventi climatici e comunque dagli eventi esterni in generale, che imprimono nell'anello stesso caratteri particolari (densità, colore, zonature ecc.).

Poiché ogni anno ha un suo andamento, si è supposto - e si è poi verificato - che ogni anello annuale, ogni cerchia abbia caratteri propri. Ne discende che studiando una successione di cerchie note, definite nel tempo - per le quali cioè si conosca l'anno di formazione - si potranno trarre dalle stesse indicazioni circa l'influenza di fattori esterni e quantificati sull'attività fisiologica della pianta. Ma ne discende pure che, conoscendo le modalità di accrescimento annuo diametrale (successioni anulari) di una certa specie legnosa in una certa regione attraverso i secoli, si potrà per confronto datare, cioè assegnare l'anno di formazione ad anelli o meglio a successioni di anelli di epoca ignota.

Vale a dire che un legno di un manufatto, di una trave, di un edificio ecc. che presenti un certo numero di anelli potrà essere datato e collocato nel tempo per confronto con una curva generale che esprima l'andamento di accrescimenti anulari noti.

Si sono così esposti per sommi capi le premesse su cui fondano due branche della Dendrocronologia: la Dendroclimatologia e la Cronologia anulare.

Non è che nella realtà le cose stiano in maniera così semplice, poiché non tutte le specie arboree rispondono altrettanto bene agli impulsi esterni e d'altra parte possono intervenire malattie, azioni antropiche, fruttificazioni ecc. a turbare gli incrementi annuali. Tuttavia i presupposti sui quali poggiano le due discipline sopra enunciate sono fondamentalmente questi.

Ci limiteremo ora a dare qualche illustrazione sulle possibilità della Cronologia anulare o Dendrocronologia propriamente detta, che è poi la branca più ricca di fascino; riservando ci di dedicare in un secondo tempo la nostra attenzione alla Dendroclimatologia.

Datazioni

Non si è fatto molto da noi in questo settore, finora appannaggio pressochè esclusivo dei Tedeschi. Il prof. Huber di Monaco, scomparso due anni fa, ha dato vita a una vasta gamma. di ricerche proseguite quindi dai suoi discepoli, culminate nella costruzione di. curve ultramillenarie di accrescimento (curve dendrocronlogiche) valevoli per la quercia e l'abete bianco della Germania. Citeremo qui le tre curve principali valide appunto per la Germania:

1. - Curva Huber-Siebenlist per le querce caducifoglie dalla Germania meridionale(dal 942 d C al 1968)

2. - Curva Rollstein per le querce della Germania di Nordovest (dal 722 d.C. al 1960).

3. - Curva Huber-Siebenlist per l'abete bianco delle Alpi (dall'820 d.C. ai giorni nostri).

Oltreché in Germania, esistono curve generali (curve standard) negli Stati Uniti per il pino ponderoso e una lunghissima d'oltre 7.000 anni (con previsione di arrivare a 9.000!) per il pino aristato.

In Italia non esistono curve del genere; ma qualche cosa si sta muovendo anche da noi. Le specie prescelte in Italia, come in Germania, sono per ora querce caducifoglie, in particolare la rovere e la roverella. Si tratta infatti di specie sensitive che reagiscono costantemente agli stimoli esterni, difficilmente perdono anni di accrescimento, sono longeve e largamente usate nei manufatti del passato.

Per la costruzione di una curva standard bisognerà naturalmente esaminare molte sezioni di querce ancora in piedi all'attualità, e possibilmente con serie anulari estese nei secoli. A queste serie si agganceranno poi le serie annuali tratte da campioni prelevati di da monumenti, edifici, ponti, tra vi del passato. Una volta costruita la curva generale standard si potrà procedere a retrodatazioni anche in Italia. Qualche lavoro è stato fatto in questo campo anche da noi. Segnaliamo ad es. la datazione della Cattedra lignea, detta di S. Pietro, di cui è stato riferito su Questa Rivista (1970, n, 188). In quel caso fu utilizzata una curva standard tedesca perché la Cattedra proveniva verosimilmente dalla zona di confine fra Germania e Francia. Una datazione più recente è quella della chiesa di S. Antimo (Siena - Montalcino): attualmente sono in corso in quella bellissima chiesa ricerche storiche e architettoniche da parte di esperti tedeschi intenti a un vasto studio sul Romanico in Toscana. Poiché nel coro della chiesa sono infissi alcuni legni, di quercia risalenti all’epoca di costruzione del coro, con frontando le serie. anulari dei legni con la curva dI Huber, valida per la Germania meridionale, si è potuto stabilire l'anno di utilizzazione dei legni stessi. E' vero che si tratta di legni di ambiente diverso rispetto a quelli della curva di Huber, tuttavia mediante - alcuni accorgimenti e tenendo conto dei fatti climatici che caratterizzarono il secolo XII, al quale l'edificio appartiene, si è ottenuta una datazione precisa. Recentemente, poi, presso un antiquario romano (Morelli Napolitano) in un antico tavolo di rovere sono state lette sulle sezioni di testa delle tavole, usate per il piano, alcune serie anulari molto interessanti. Infatti in queste serie compaiono a un certo punto delle successioni del tutto singolari e caratteristiche, consistenti in sequenze di lO valori che, da studi compiuti in Germania, si sa essere comparsi in quella disposizione soltanto nel decennio1530-1540 d.C. In altre parole è stato accertato che in quel decennio le querce caducifoglie hanno seguito un tipo affatto particolare di crescita diametrale, cioè hanno formato un tipo di anelli che non si ritrova in nessuna altra epoca conosciuta. E' ovvio che la comparsa di questa successione incardina automaticamente le curve che la contengono a un determinato periodo e quindi in tal caso la datazione risulta agevole. Le tavole del piano sopraccennato contengono anni fino al 1710.

Studi analoghi sono in corso su alcune palafitte di rovere a Venezia. Ma i problemi che in questo caso si pongono sono molteplici, peraltro connessi sempre con il fatto che manca una curva generale italiana.

Conclusione

Dalle sommarie notizie esposte si arguisce facilmente come alla Dendrocronologia si aprano vasti campi di applicazione anche da noi. Innumerevoli sono infatti le opere, gli edifici, i manufatti del passato dove in qualche modo è entrato ed è tuttora reperibile il legno. Si pensi al Medioevo toscano (rovere e abete), al Barocco romano (rovere, castagno) alle dimore temporanee di montagna in Piemonte e nel Trentino Alto Adige (larice) e così via.

Non è chi non veda allora le possibilità che si offrono allo studio della Storia dell'Arte in generale, dell'Architettura in particolare, della Tecnologia del legno, dell'Etnografia e naturalmente, per riflesso, della Climatologia. Basti pensare a un solo esempio: lo studio delle serie anulari di travi nella Baviera ha rivelato che il larice nel '600 e prima cresceva con accrescimenti radiali annui pressoché doppi (!) rispetto agli attuali.

Ma si offrono possibilità anche ad altre discipline; citeremo ad esempio la datazione di due Stradivarius e di un Guarnieri effettuata in Germania analizzando le serie delle casse armoniche; oppure l’autenticazione di alcuni dipinti del '600 olandese effettuata studiando le serie dei pannelli di rovere utilizzati per i dipinti stessi. Al quale proposito aggiungeremo che noi pure abbiamo avuto modo di dare un contributo allo studio di una celebre tela su cipresso, la « Madonna della Clemenza » di S. Maria in Trastevere (Roma) analizzando appunto i caratteri delle serie anulari delle tre tavole su cui si stende il dipinto.

Elio Corona

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LA CATTEDRA DI S. PIETRO

ALL'ESAME DI UN FORESTALE

Recentemente tutti i giornali hanno riferito, dal Vaticano, una notizia di grande interesse: la Cattedra di S. Pietro, prezioso cimelio conservato da secoli nella Gloria del Bernini, non risale al Primo Papa, come voleva l'antica tradizione, ma è di epoca molto posteriore. A questi così importanti risultati si è pervenuti attraverso studi ed analisi di ogni genere, e per risolvere problemi storici, artistici, etnici, tecnologici, sono stati interpellati specialisti di vari Paesi. L'esame più importante, naturalmente, era ,quello di stabilire l'età del legno dei vari pezzi componenti la Cattedra, e questo esame è stato affidato al dott. Elio Corona, ex ispettore forestale e fedelissimo socio dell'UFDI.

Qualche dubbio sulla vera età del cimelio era stato già sollevato, anni fa, da studiosi tedeschi, ma la ricerca di una data precisa era stata sempre rinviata, da PIO XI in poi, finché l'attuale Pontefice decideva che la questione venisse definitivamente chiarita. Veniva così costituita, in seno al Pontificio Comitato di Scienze Storiche, una (Commissione per lo studio della Cattedra lignea conservata nella Basilica Vaticana. Una attenta e prolungata analisi, conclusasi con una relazione scientifica ricca di grafici e di tabelle, ha potuto così fissare in modo preciso l'età dei pezzi in esame.

Si tratta di una cattedra prevalentemente di rovere, fortemente alterato per attacchi di funghi e di insetti, ricoperta di cuoi, stoffe e avori finemente lavorati. Poiché le ornamentazioni potevano risalire ad epoca diversa da quella della cattedra, il problema centrale era appunto quello di stabilire l'età del legno. Ciò che veniva fatto attraverso due vie: l'analisi al radiocarbonio, affidata all'Istituto di Geochimica dell’Università di Roma, e l'esame dendrocronologico condotto dal dott. Corona.

L'esame al radiocarbonio, che data per larghi margini di tempo, accertava che la cattedra era certamente di epoca posteriore a S. Pietro; l'esame dendrocronologico, fondato sullo studio delle cerchie di accrescimento, visibili soprattutto nei montanti e nella spalliera, ha portato alla determinazione dell'anno di fabbricazione che viene inserito nel decennio 870-880 d. C. E poiché risulta storicamente che in quel periodo un re carolingio, e precisamente Carlo il Calvo, scese a Roma per l'incoronazione portando con sé doni per il Papa, tra i quali, esplicitamente, una cattedra, era abbastanza agevole collegare cattedra ed incoronazione ed assegnare l'età del manufatto. In questo senso concordavano anche le perizie relative ai fregi ed alle stoffe, che risalgono appunto al periodo carolingio ma che, prese a sé stanti, non potevano avere valore risolutivo, potendo infatti essere state applicate ad un manufatto preesistente.

La datazione ottenuta attraverso la metodologia dendrocronologica ha permesso di stabilire l'epoca di taglio della pianta da cui è stata ricavata la cattedra, le parti allestite dalla stessa pianta nonché l'epoca di fabbricazione. I risultati dell'indagine hanno valore di probabilità e non di sicurezza assoluta in quanto, per una datazione inequivocabile, occorre poter disporre di 70 o 100 anelli, mentre nel caso della cattedra gli anelli leggibili erano poco più di 40, tuttavia con più serie. Ma convergendo, come abbiamo visto, altri elementi storici e stilistici, la datazione può ritenersi senz'altro attendibile. La determinazione della specie legnosa cui appartengono i pezzi della cattedra, è stata effettuata dal prof. G. Giordano.

Con l'andare dei secoli, come spesso accade, si erano create intorno alla cattedra pie leggende e tradizioni; la notizia ha destato perciò molto interesse negli ambienti religiosi, storici e scientifici, in Italia ed all'Estero, ed è valsa a far conoscere ulteriormente le possibilità della Dendrocronologia, nuova disciplina forestale che insegna a leggere nei tronchi ciò che la Natura vi ha scritto in un codice che appena adesso viene lentamente palesandosi a noi.

L'ambiente forestale italiano ha appreso con legittima soddisfazione dell'apprezzamento riservato all'analisi condotta dal dotto Corona e della stima particolare per la quale gli è stato affidato uno studio così importante e delicato. Il dotto Corona, nativo di Primiero, nel Trentina, entrò a far parte del Corpo Forestale dello Stato nel 1955, e prestò servizio nella sua regione fino al 1962, quando, per aver vinto un concorso, venne chiamato all’Ufficio Collaudi Legnami del Ministero dei Trasporti. Egli è rimasto sempre molto legato all'ambiente forestale, soprattutto attraverso .la sua fedele partecipazione all'UFDI che, in questa occasione, desidera vivamente compiacersi con lui.

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DENDROCLIMATOLOGIA

Abbiamo esposto precedentemente, per sommi capi, alcuni aspetti della Cronologia anulare o Dendrocronologia propriamente detta.

In quell’occasione si sono enunciati principi di facile comprensione e si sono visti alcuni aspetti più curiosi e interessanti, anzi affascinanti della Cronologia come indagine nel passato.

L’argomento attuale è invece un po’ meno accessibile soprattutto per le conoscenze di matematica in generale e di statistica in particolare ch’esso suppone. Ma cercheremo di evitare formule e concetti statistici per dare solo concetti o notizie di base.

Nei nostri climi di piante arboree formano di norma ogni anno un anello legnoso in senso centrifugo. Ciò non è sempre vero, ad esempio nel clima mediterraneo certe specie (Cipresso, Pino domestico) non formano un anello solare o anche nell’anno meteorologico, per cui l’indagine richiede particolari accorgimenti in modo da non incorrere in attribuzioni poco attendibili. Ma tralasciando questi casi, come pure quelli di altre specie (Leccio, Sughera) dove l’anello è difficilmente – riconoscibile - microscopicamente, illustreremo aspetti e concetti che rientrano nell’ordinarietà dei fenomeni. Ogni anello o meglio ogni gruppo di anelli è condizionato, oltrechè da fattori interni, da fattori esterni che lasciano la propria impronta. Si tratta di individuare come e in che modo precipitazioni, temperature, radiazioni, macchie solari ecc. agiscono, e se hanno influenza diretta o indiretta, immediata o ritardata.

Per questo tipo di indagine si preferiscono piante al limite del loro areale o comunque piante in posizione critica rispetto a uno o più fattori. Citeremo il classico esempio di TSCHERMAK (1943) che osservava come il Pino silvestre nel clima arido dell'interno dell'Anatolia registra puntualmente - con aumenti di spessori annui evidenti - il verificarsi di precipitazioni.

Metodi - Oggi si tende a correlare precipitazioni e temperature (minime, medie, massime) di gruppi di mesi, più che totali annue, agli spessori anulari, all'estensione delle zone primaticce rispetto alle tardive, e non solo si stabiliscono relazioni fra anello dell'anno e parametri climatici dello stesso anno, ma pure con parametri dell'anno precedente.

L'Abete bianco di Vallombrosa (CALISTRI) risente delle piogge estIve, meno di quelle primaverili; il Pino mugo delle Alpi risente di quelle primaverili meno di quelle estive... Il Pino cembro risente palesemente del freddi continuati nonostante sopporti punte fino a 30 gradi sotto zero, e il freddo di un. anno si riflette anche sugli anelli di uno o due anni seguenti; lo stesso accade per il Pino domestico: il freddo dell'inverno 1879/1880 che colpì la pineta di Ravenna è segnato dagli anelli del 1880, del 1881 e 1882!

Queste sono correlazioni note, stabilite, quantificate in coefficienti, grafici, rapporti matematici. L'elenco potrebbe continuare: FRITTS propone addirittura schemi, basati su regressioni multiple, nei quali si considerano, per una certa zona, più specie con temperamento diverso. Possiamo citare un esempio:

a) una specie amplia la zona primaticcia dell'anello in corrispondenza di primavere dolci;

b)un'altra specie restringe la zona tardiva in coincidenza di estati secche e non risente della primavera dolce;

c) una terza specie risente delle piogge primaverili e autunnali.

Allora, combinando i comportamenti e confrontando le reazioni anulari delle varie specie, si possono desumere notizie, anche molto precise, sull'andamento di più stagioni dello stesso anno. Così facendo si costruiscono storie climatiche per i periodi dei quali non esistono documentazioni storiche.

Altro aspetto, che interessa il selvicoltore, riguarda le somme di temperature o di precipitazioni - meglio ancora se distinte per gruppi di mesi - che condizionano le specie.

E' ovvia allora l'incidenza delle ricerche dendroclimatiche nei problemi di acclimatazione, di mescolanze, di genetica e perché no?, di sistematica a livello di subspecie e razze (cfr. SVARNAS, 1966 per A. cephalonica). Oppure per i cicli di pasciona: ad es. è dimostrato che Picea, Pino silvestre Pino mugo formano in certe stazioni anelli chiaramente differenziati nelle serie in correlazione con l'annata di abbondante fruttificazione (ricerche scandinave).

Influenze indirette

Un interessante aspetto che si può considerare come un esempio di influenza mediata è quello offerto dalle correlazioni fra attività maculare solare e attività cambiale radiale. I pareri in questo campo sono discordi o, meglio, allo stadio attuale delle conoscenze sussistono perplessità.

Non si possono tuttavia negare le singolari coincidenze fra frequenza e numerosità delle macchie solari e spessori anulari: un Pino cembro del Trentino ha rivelato attività ricorrenti con un quasi-periodo di 5, 6 anni per 235 inni; DOUGLASS osserva ciclicità di 5,25 in lunghe serie di Pino ponderoso; larici di alte latitudini o di grandi altitudini rivelano deboli cicli ventiduennali e così via.

Tutto questo in analogia con l'attività solare, che influisce, attraverso la variazione dell'intensità delle radiazioni e attraverso variazioni fisiche nella troposfera e nell'ozonosfera, sui ritmi della natura.

Si potrebbero aggiungere ancora, nel settore dendroclimatologico, le relazioni tra il Carbonio14 (C14) dell'atmosfera e l'accumulo dello stesso negli anelli annuali: il tasso del C14 varia nella atmosfera di una regione al variare dell'eventuale attività vulcanica, del consumo di carburanti, del fall-out atomico e di altri fattori non sempre chiaramente identificabili. Si osserva per esempio che dal 1958 - anno delle prime grandi esplosioni nucleari - il tenore in C14 dell'atmosfera è aumentato in ragione del 4 per cento ogni anno: ebbene, analoga variazione appare anche dall'esame degli anelli; anzi questi arrivano persino a rivelare aumenti di C14 nelle piante situate in prossimità di autostrade e aeroporti dove il consumo di carburante è più concentrato che altrove.

Le serie anulari funzionano dunque, praticamente, come piccoli laboratori che fissano il carbonio radioattivo; studiando pertanto le. serie: si riesce. a individuare gli anni di maggiore, o minore presenza dI C14 nell’atmosfera nonché - nel caso di esplosioni atomiche - l’area e le direttrici di diffusione della pioggia atomica. Studiosi russi hanno identificato persino gli anelli corrispondenti all'anno di esplosione di una supernova nella galassia, in quanto in corrispondenza con le esplosioni stellari si hanno bruschi aumenti nel C14 organicato dalle piante con verde.

Conclusione

Insomma le pIante arboree nella loro attività cambiale radiale registrano con maggiore o minore fedeltà e prontezza (piante Sensitive e piante compiacenti) le variazioni del fattori esterni.

Pertanto tenendo conto della sensibilità, del temperamento, dell'ubicazione topografica, dello stato sociale (dominanti, sottoposte) dell'origine (gamica, agamica) delle varie specie e dei singoli individui, si possono desumere importanti indicazioni - climatiche.

Queste ultime oltre a permettere la costruzione di storie climatiche anzi di annali si rivelano utili nelle applicazioni selvicolturali (rimboschimenti, trattamenti, mescolanze). e botaniche (fitogeografia, genetica ecc.). Naturalmente e superfluo ricordare l'importanza anche teorica della ricerca, qualsiasi ricerca, anche la più astratta, può avere domani applicazioni ora imprevedibili.

Elio Corona