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Il degrado nelle strutture lignee: il problema degli insetti e dei funghi xilofagi

In questo articolo verranno esaminati i responsabili del fenomeno del biodegradamento riscontrabile sulle strutture lignee.

Massimiliano Lenzi
Solo con la conoscenza dettagliata degli agenti responsabili del degrado e le loro modalità d’azione è possibile dare una corretta valutazione dello stato di conservazione di una struttura lignea.
 
Il legno è un materiale di natura organica e per tale motivo, può essere sottoposto ad un processo di deterioramento in cui agenti di varia natura alterano la sua struttura con conseguente modifica, nel corso del tempo, delle sue proprietà fisico-meccaniche. Il degrado può essere causato da fattori abiotici o da fattori biotici; in quest’ultimo caso si parla di biodegradamento o degrado biologico.
In questo articolo verranno esaminati i responsabili di tale fenomeno e in particolar modo quelli inerenti il biodegradamento riscontrabile sulle strutture lignee.
 

Degrado causato da agenti abiotici

Responsabili del degrado abiotico sono le radiazioni luminose, le alte temperature, il fuoco e gli agenti chimici. Questa tipologia di degrado non riveste una notevole importanza per quanto riguarda le strutture in opera, in quanto il deterioramento del legno avviene solo superficialmente e avanza con una velocità minima. Anche in caso del fuoco, ovvero quando il legno brucia, il processo di carbonizzazione della superficie legnosa è attivo nella parte esterna e procede verso l’interno ad una velocità nota, determinata sperimentalmente, di circa 0.7 mm/min. La parte interna del manufatto ligneo, che risulta incombusta, mantiene intatte tutte le sue caratteristiche meccaniche.

 

Degrado causato da agenti biotici

Quando si parla di degrado biologico si fa riferimento principalmente a un degrado causato da insetti e funghi xilofagi. Concetto importante associato al degrado, sia come entità che come velocità di avanzamento, è la durabilità naturale del legno.

La durabilità naturale di una specie legnosa è la resistenza che il legno oppone all’azione di organismi lignivori ed è strettamente correlata alla quantità e soprattutto alla qualità di particolari sostanze contenute nel legno e denominate estrattivi.
 
La quantità e la qualità degli estrattivi variano in funzione della specie (variabilità interspecifica) e all’interno della stessa specie, in funzione della porzione di legno considerata (variabilità intraspecifica).
In quest’ultimo caso si fa riferimento alla parte esterna del fusto, definita alburno e alla parte interna definita durame.
Nell’alburno gli estrattivi sono costituiti principalmente da sostanze di riserva (zuccheri, amidi, polisaccaridi, ecc..) delle quali si nutrono gli organismi xilofagi. Per tale motivo l’alburno risulta facilmente degradabile, tanto che nessuna delle specie  maggiormente impiegate in ambito strutturale possiede un alburno contenente estrattivi repellenti nei confronti degli insetti e dei funghi.
La durabilità dell'alburno nei confronti di alcuni insetti xilofagi è legata ad altre variabili quali l'anatomia del legno, la natura chimica della lignina e l'età del manufatto.
Nel durame invece, gli estrattivi si formano a seguito di un processo fisico-chimico denominato duramificazione (trasformazione dell’alburno in durame) nel quale una parte delle sostanze di riserva si trasformano in particolari sostanze quali fenoli, terpeni e tropoloni, tannini, ecc., in grado di proteggere il legnorendendolo meno appetibile nei confronti degli organismi xilofagi. Al contrario dell’alburno, il durame è più o meno resistente nei confronti di insetti e funghi.
Nello specifico, è resistente all’attacco di insetti coleotteri mentre presenta una discreta variabilità nei confronti di insetti isotteri e di funghi. Fanno eccezione le specie a durame indifferenziato (abete, pioppo, faggio, ecc.) in cui il durame risulta degradabile allo stesso modo dell’alburno.
 
 
Il degrado nelle strutture lignee: il problema degli insetti e dei funghi xilofagi
 
Figura 1 – Sezione trasversale di segato di douglasia (Pseudotsuga menziesii) dove è visibile alburno e durame.
 
 

Altra caratteristica che influisce sulla durabilità naturale del legno è la sua struttura anatomica (dimensioni dei vasi, presenza di punteggiature aspirate o di tille) e la composizione della lignina nella parete cellulare dove, ad esempio,  nelle latifoglie è tale da rendere l'alburno resistente all'attacco del Capricorno delle case.

Ulteriori fattori che agiscono sull’alterazione biotica del legno sono l’umidità e la temperatura dell’ambiente in cui si trova il manufatto ligneo.

Oltre al concetto di durabilità naturale esiste quello di durabilità conferita che esprime la durabilità del legno in seguito all’applicazione di un trattamento preservante.

 

Insetti

Gli insetti che causano danni al legno possono essere suddivisi in due gruppi: insetti che infestano il legno per nutrirsi e insetti che lo utilizzano come nido per riprodursi. Ulteriore distinzione può essere fatta tra quelli che prediligono alberi in piedi, appena abbattuti o il legno nelle prime fasi di lavorazione e quelli che si insediano direttamente su legno in opera.

In tutti i casi il deterioramento del legno è di natura meccanica in quanto causato dall’azione svolta dall’apparato masticatore della larva o dell’insetto adulto che scava delle gallerie internamente al legno. L’entità delle gallerie scavate è direttamente correlata ad una riduzione delle caratteristiche meccaniche del materiale.

 
  
Degrado da insetti cerambicidi su trave di abete.
 
Figura 2 – Degrado da insetti cerambicidi su trave di abete.
 

Gli insetti xilofagi appartengono a diverse Famiglie ognuna delle quali presenta caratteristiche fisiche e comportamentali ben definite. Le Famiglie sono raggruppate principalmente in tre ordini: Coleotteri, Isotteri e Imenotteri.

La tabella sottostante raggruppa Ordini e Famiglie in funzione del materiale attaccato e del suo utilizzo. 

Ordini e Famiglie in funzione del materiale attaccato e del suo utilizzo

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