legno

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Un prezioso dono della natura

Il legno è un tessuto vegetale presente nel fusto degli alberi. È formato da cellule specializzate nel trasporto della linfa grezza dalle radici alle foglie. Esistono un legno primaverile e un legno estivo, la cui successione dà origine ai cerchi annuali. Il legno, che a seconda delle caratteristiche di lavorazione si distingue in legno duro e legno dolce, è formato da due parti: l’alburno, più recente e più esterno, e il durame o massello, più interno. Per l’industria il legno è molto importante: oltre che servire per la costruzione di mobili e oggetti, esso è la base dell’industria della carta

La differenza tra fusto e legno

Il fusto dell’albero è la parte della pianta dalla quale partono rami e foglie che, per suo tramite, vengono collegati alle radici. Esso svolge, oltre al compito di sostegno, anche quello di trasporto di diverse sostanze lungo il corpo della pianta: l’acqua e i sali minerali, infatti, dalle radici vanno alle foglie formando la linfa grezza, mentre una soluzione di acqua e di sostanze elaborate dalle foglie mediante la fotosintesi (per esempio gli zuccheri) percorre il fusto in senso inverso, costituendo la linfa elaborata.

Il legno, anche detto xilema dai botanici (dal greco xilòs, che significa «legno»), è però solo una parte del fusto: infatti è un tessuto specializzato che, oltre a sostenere, serve a trasportare esclusivamente la linfa grezza dal basso verso l’alto. Il trasporto della linfa elaborata che procede dalle foglie verso tutte le altre parti della pianta, è assicurato invece da un altro tessuto, chiamato libro o floema.

Osservando al microscopio il legno delle Dicotiledoni…

Faggio, pioppo, noce, castagno, ciliegio e tutte le querce – tra cui rovere, farnia, cerro e leccio – sono solo alcuni esempi di Angiosperme Dicotiledoni dal fusto legnoso.

È possibile ricavare molte informazioni osservando il legno di queste piante al microscopio: soprattutto è possibile individuare gli elementi microscopici che, raggruppati insieme, formano il tessuto che chiamiamo legno, e la loro disposizione. Al microscopio appare un tessuto formato per lo più da trachee, che sono il residuo di particolari cellule morte dalla forma allungata, disposte in successione una sull’altra a formare tubi anche lunghissimi.

I botanici chiamano le trachee elementi vasali: la loro spessa parete è forata in modo che, nelle zone in cui sono in contatto, conducono la linfa grezza dalle radici alle foglie e formano veri e propri vasi conduttori. Accanto alle trachee sono presenti particolari fibre, simili a corde, che aiutano a sostenere il tronco, e le cellule parenchimatiche, cellule vive e disposte una di seguito all’altra con compiti diversi: sostegno per la pianta, rifornimento di sostanze nutritive, protezione in quanto rigenerano il tessuto danneggiato e ‘rimarginano’ eventuali ferite.

… e quello delle Conifere

Il legno di pino, larice, abete, cipresso e in generale di tutte le Conifere Gimnosperme è molto più semplice di quello delle Angiosperme Dicotiledoni, innanzitutto perché è formato per lo più da un solo tipo di cellule dette tracheidi, così chiamate in quanto simili alle trachee ma più primitive. Esse sono comparse durante il Siluriano – quindi a partire da circa 430 milioni di anni fa – nelle prime piante vascolari come le Felci, cioè le prime piante provviste di canali o vasi di conduzione per il trasporto dei liquidi. I vasi di conduzione, infatti, mancano per esempio nei muschi e nelle epatiche, piante ancora più primitive e meno adattate alla ter;raferma. La comparsa delle tracheidi, perciò, segna un passaggio molto importante per la vita sulla terre emerse che ha coinvolto prima alcune Felci più evolute e, successivamente, tutte le Gimnosperme.

Le tracheidi sono state le prime cellule dalla forma allungata adatte a condurre acqua e sostanze nutritive per tutta la pianta.

A differenza delle trachee, lunghe fino a un metro, le tracheidi raramente raggiungono il centimetro e possiedono all’estremità pareti oblique o trasversali, cioè perpendicolari alla direzione del fusto, che le separano tra loro e che sono provviste di pori attraverso cui scorre la linfa grezza. Nelle Angiosperme, più evolute delle Gimnosperme, accanto alle tracheidi compaiono le trachee, che rendono ancora più efficiente il sistema di conduzione dei liquidi nel corpo vegetale.

La differenza tra legno estivo e legno primaverile

A ogni primavera, tutte le piante legnose che vivono nelle regioni temperate, per assicurare un trasporto efficiente della linfa grezza e di quella elaborata, attivano il cambio, un tessuto che rinnova i canali di trasporto. Il cambio produce nuovo xilema (legno) verso l’interno e nuovo floema (libro) verso l’esterno. Questi canali di trasporto hanno un diametro diverso a seconda delle necessità della pianta che, a loro volta, dipendono dalle diverse stagioni dell’anno. Durante la primavera il cambio produce vasi con diametro più grosso perché la pianta riprende le attività vitali, cioè sviluppa nuove gemme, nuovi rametti, nuove foglioline e fiorisce. Ha bisogno perciò di quantità maggiori di sostanze da trasportare. Il lume dei vasi di trasporto sarà invece più piccolo in estate e in autunno, quando le attività della pianta sono molto ridotte. In inverno, quando la pianta è in riposo vegetativo, il cambio è inattivo.

Di anno in anno, quindi, a mano a mano che si produce nuovo xilema e nuovo floema, gli strati più vecchi – che occupano la maggior parte del tronco – si addossano uno sull’altro verso l’interno fino a formare i cosiddetti cerchi annuali. Vasi più grandi e vasi più piccoli prodotti nelle diverse stagioni si alternano in successione ogni anno. Ecco perché se si taglia il tronco di un albero in senso trasversale si mettono in evidenza quegli anelli che ci permettono di calcolare approssimativamente l’età della pianta.

Quali informazioni si ricavano dai cerchi annuali di un tronco

Lo spessore dei cerchi annuali varia di anno in anno e dipende dalla luce, dall’acqua a disposizione della pianta o dalla temperatura dell’ambiente. Ciò avviene perché, se le condizioni ambientali sono ottimali per la pianta, il cambio produce canali per il trasporto efficaci con un diametro più grande. Al contrario, se la scarsa disponibilità di acqua e di luce o le temperature ostacolano le attività vitali della pianta, quest’ultima non ha bisogno di trasportare molte sostanze e limita lo sviluppo dei canali di conduzione che perciò hanno un diametro piuttosto piccolo.

In condizioni ambientali sfavorevoli sarà più vantaggioso che la pianta produca, invece, fibre di sostegno. Questo è il motivo per cui i cerchi delle annate favorevoli sono più spessi di quelli delle annate non favorevoli. Ecco perché, sempre in condizioni favorevoli, la crescita del tronco è piuttosto rapida mentre avviene molto più lentamente in condizioni avverse. Se si esaminano i tronchi plurisecolari di alcune piante, perciò, si possono dedurre informazioni utili, oltre che sulla loro presumibile età, anche sull’andamento del clima di epoche passate.

Legno duro e legno dolce

Ogni albero fornisce tipi di legno diversi che dipendono dalle condizioni ambientali in cui è cresciuta la pianta ma, soprattutto, dalla specie cui appartiene. Ognuna, infatti, ha una porzione diversa di trachee, tracheidi, cellule parenchimatiche e fibre. Se prevalgono trachee, tracheidi o cellule parenchimatiche sono presenti ampi spazi vuoti e il legno è meno compatto. Al contrario, se prevalgono le fibre il legno ha una consistenza più dura.

Frassino, faggio, castagno, olmo e querce forniscono un legno duro e particolarmente resistente, mentre salice, pioppo, betulla e ontano forniscono un legno più tenero, detto legno dolce. In generale il legno di tutte le Dicotiledoni è considerato duro, mentre quello delle Conifere dolce perché meno resistente e più malleabile. In realtà, non è possibile fare una distinzione netta perché qualche Conifera, come il tasso e alcuni pini, fornisce un legno la cui durezza è molto simile a quella di una quercia.

Chiunque abbia la passione per gli aeromodelli, invece, avrà sperimentato come il legno di balsa, che deriva da una Dicotiledone delle regioni tropicali, è così leggero e malleabile da essere piegato con estrema facilità. Il legno tenero è usato soprattutto per ottenere fiammiferi, carta o altri utensili di poco pregio come le cassette da trasporto di frutta o verdura. Il legno duro più resistente è un ottimo materiale utilizzato per il mobilio e, in generale, per l’edilizia.

Alburno e durame

Se si taglia il tronco di un albero di ebano o quello di quercia in senso trasversale, la parte in cui è attivo il trasporto è facilmente riconoscibile perché più chiara della parte più interna. Questa parte di legno più recente e più chiara è chiamata alburno mentre quella interna è detta durame o massello. L’alburno, oltre a essere più recente, è anche più leggero perché provvisto di ampi spazi vuoti entro cui scorrono le sostanze da trasportare. Il durame, al contrario, è più pesante perché, seppure non svolge più il compito di trasportare sostanze, in quanto ha perso questa capacità a mano a mano che i canali si sono riempiti di gomme, di oli o di resine a seconda della specie. Tali sostanze, oltre a renderlo più pesante, determinano il colore e l’odore caratteristico di ciascuno. Il castagno, per esempio, si riempie di tannini, l’olmo e il faggio di carbonato di calcio e le Conifere di resine.

La decomposizione del legno in natura

Le sostanze più importanti che si depositano entro il legno sono la cellulosa e la lignina. Entrambe si accumulano sulle pareti delle cellule vegetali, soprattutto sulle trachee e le tracheidi. La cellulosa è costituita da una molecola piuttosto lunga (polimero), simile a una catena in cui gli anelli disposti uno di seguito all’altro non sono altro che tante molecole di glucosio. La molecola della lignina ha invece la forma di un reticolo, ha dimensioni più grandi ed è molto complessa, tanto che ancora oggi la sua struttura non è stata del tutto chiarita. La cellulosa, filiforme, è flessibile, mentre la lignina è rigida e conferisce al legno resistenza alla flessione e alla compressione.

Sia la cellulosa sia la lignina sono molto resistenti alla maggior parte degli organismi, che non sono in grado di decomporle perché non possiedono enzimi specifici per digerirle. Solo alcuni funghi e batteri, i cosiddetti decompositori, sono capaci di attaccarle e di disgregarle; insieme a loro, sono in grado di utilizzare cellulosa e lignina i Ruminanti, le termiti e le blatte perché nel loro corpo ospitano batteri capaci di degradarle. L’uomo non è in grado di digerire la cellulosa contenuta negli alimenti vegetali di cui si nutre e li elimina senza alcuna degradazione con le feci.

La carta, un importante derivato del legno

Oggi la carta si ricava dal legno, mentre in tempi remoti i Cinesi utilizzavano fibre di bambù o di paglia e gli Arabi, successivamente, stracci di canapa o lino. Solo in epoche più recenti si cominciò a produrre la carta dalla pasta ricavata dal legno. Oggi, l’uso sempre più diffuso di carta, di cartone per libri, quaderni, scatole, manifesti, fazzoletti, pannolini o imballaggi di vario tipo e consistenza richiede quantità sempre maggiori di legno. Questa esigenza e il massiccio e continuo diboscamento per mettere a disposizione terreni sempre più ampi da adibire all’agricoltura ha fatto sì che nel tempo intere foreste siano state distrutte, come per esempio le distese di Conifere dell’Europa settentrionale. Il diboscamento delle foreste tropicali equatoriali e della giungla, che negli ultimi anni si è fatto molto intenso, ha provocato danni irreversibili a questi ambienti naturali particolarmente vulnerabili proprio perché non più in grado di ricostituirsi. Oggi, nelle regioni a clima temperato la principale fonte di legno proviene dalle piantagioni di latifoglie, come per esempio quelle di pioppi, che crescono rapidamente e forniscono legno in pochi anni, seppure così poco pregiato da essere utilizzato quasi unicamente nelle cartiere. Tuttavia la vera strategia, sempre più applicata, che evita l’eccessivo abbattimento di alberi è quella del riciclo di carta, cartone e derivati del legno già utilizzati, strategia che impone la raccolta differenziata dei rifiuti.

Dall’albero al legno: le principali fasi di lavorazione

Tagliare e trasportare il tronco sono le prime fasi di lavorazione del legno, un tempo realizzate a colpi di accetta e attualmente con seghe a motore. Anche il trasporto dei tronchi si è modificato nel tempo e attualmente si utilizzano sistemi diversi: facendo scivolare i tronchi a valle lungo brevi pendii diboscati, o lungo la corrente dei fiumi (efficace soprattutto nei periodi di piena primaverili),o trasportandoli per mezzo di trattori. Una volta raccolti nelle segherie i tronchi sono decorticati, cioè privati della corteccia che li riveste, tagliati in lunghe assi, che vengono accatastate ed esposte all’aria per la stagionatura. In questo modo si ottiene l’essiccamento del legno interno, che perciò non cambierà più nel tempo forma e volume. Spesso sono impiegati forni speciali per ridurre di molto i tempi di essiccazione che all’aria possono richiedere anche più di un anno. Ogni porzione di legno è utilizzata per scopi precisi. Le parti più esterne meno pregiate, per esempio, sono trasformate in trucioli che, ammassati e impastati con colle speciali, danno il comune truciolato oppure sono utilizzati per fabbricare la pasta di legno da cui si ricava la carta.