Baltë, ujë dhe dru: Sistemi që mbajti në këmbë një qytet 1604-vjeçar

Shumica e strukturave moderne janë ndërtuar që të zgjasin rreth 50 vjet, por inxhinieria e lashtë e zgjuar e ka mbajtur në këmbë këtë qytet me ujë për më shumë se 1600 vjet – duke përdorur vetëm dru.

Siç e di çdo vendas, Venecia është një pyll me kokë poshtë. Qyteti, i cili mbushi 1604 vjet më 25 mars, është ndërtuar mbi themelet e miliona grumbujve të shkurtër prej druri, të përplasur në tokë me majën e tyre të kthyer nga poshtë. Këto pemë – larshi, lisi, alder, pisha, bredhi dhe elma me një gjatësi që varion nga 3.5 m (11.5ft) deri në më pak se 1m (3ft) – kanë mbajtur lart palazo guri dhe kambanore të larta për shekuj, në një mrekulli të vërtetë inxhinierike duke shfrytëzuar forcat e fizikës dhe natyrës.

Në shumicën e strukturave moderne, betoni i armuar dhe çeliku bëjnë punën që ky pyll i përmbysur ka bërë prej shekujsh. Por pavarësisht fuqisë së tyre, pak themele sot mund të zgjasin aq gjatë sa ato të Venecias. “Glombët e betonit ose çelikut janë projektuar [me një garanci për të qëndruar] 50 vjet sot,” thotë Alexander Puzrin, profesor i inxhinierisë gjeomekanike dhe gjeosistemesh në universitetin ETH në Cyrih, Zvicër. “Sigurisht, ato mund të zgjasin më shumë, por kur ndërtojmë shtëpi dhe struktura industriale, standardi është 50 vjet jetë.”

Teknika e shtyllave veneciane është magjepsëse për gjeometrinë e saj, qëndrueshmërinë e saj shekullore dhe për shkallën e saj të madhe. Askush nuk është saktësisht i sigurt se sa miliona grumbuj ka nën qytet, por ka 14,000 shtylla druri të ngjeshur fort vetëm në themelet e urës Rialto, dhe 10,000 pemë lisi nën Bazilikën San Marco, e cila u ndërtua në 832 pas Krishtit.

“Kam lindur dhe jam rritur në Venecia”, thotë Caterina Francesca Izzo, profesoreshë e kimisë mjedisore dhe trashëgimisë kulturore në Universitetin e Venecias. “Duke u rritur, si gjithë të tjerët, e dija se poshtë ndërtesave veneciane, ka pemët e Cadore-s [rajoni malor ngjitur me Venedikun]. Por nuk e dija se si ishin vendosur këto grumbuj, si numëroheshin dhe rrëzoheshin, as faktin që batipali (fjalë për fjalë ‘goditësit e grumbujve’) kishin një profesion shumë të rëndësishëm, madje ishte i një kënge të tyre. këndvështrimi teknologjik”.

Batipalët do të rrëzonin grumbujt me dorë dhe do të këndonin një këngë të lashtë për të mbajtur ritmin – një melodi rrëqethëse dhe përsëritëse me tekste që lavdërojnë Venedikun, lavdinë e tij republikane, besimin e tij katolik dhe i shpallin vdekjen armikut të kohës, turqve. Në një shënim më të lehtë, një shprehje veneciane ende në përdorim sot, na testa da bater pai (fjalë për fjalë ‘një kokë që është e mirë për të goditur grumbujt’) është një mënyrë shumëngjyrësh për të thënë se dikush është i mërzitshëm ose mendjemprehtë.

Grumbujt u mbërthyen sa më thellë që të ishte e mundur, derisa nuk mund të përplaseshin më tej, duke filluar nga skaji i jashtëm i strukturës dhe duke lëvizur drejt qendrës së themeleve, zakonisht duke lëvizur nëntë shtylla për metër katror në formë spirale. Më pas kokat u sharruan për të marrë një sipërfaqe të rregullt, e cila do të shtrihej nën nivelin e detit.

Strukturat e tërthorta prej druri – ose zatteroni (dërrasat) ose madieri (trarët) – u vendosën sipër. Në rastin e kumbave, këto trarë ose dërrasa ishin deri në 50 cm (20 in) të trasha. Për ndërtesat e tjera, dimensionet ishin 20 cm (8 in) ose edhe më pak. Lisi siguronte drurin më elastik, por ishte edhe më i çmuari. (Më vonë, lisi do të përdorej vetëm për të ndërtuar anije – ishte shumë i vlefshëm për t’u ngjitur në baltë.) Mbi këtë themel prej druri, punëtorët vendosnin gurin e ndërtesës.

Republika e Venecias shpejt filloi të mbronte pyjet e saj për të siguruar dru të mjaftueshëm për ndërtim, si dhe për anijet. “Venecia shpiku silvikulturën,” shpjegon Nicola Macchioni, drejtor kërkimi në institutin për bioekonominë në Këshillin Kombëtar të Kërkimit të Italisë, duke iu referuar praktikës së kultivimit të pemëve. “Dokumenti i parë zyrtar i silvikulturës në Itali është me të vërtetë nga Komuniteti i Madhërishëm i Luginës së Fiemme [në veri-perëndim të Venecias], që daton nga viti 1111 pas Krishtit. Ai detajon rregullat për të shfrytëzuar pyjet pa i varfëruar ato.”

Sipas Macchioni, këto praktika të ruajtjes duhet të kenë qenë në përdorim vite përpara se të regjistroheshin. “Kjo shpjegon pse Lugina e Fiemme është ende e mbuluar nga një pyll i harlisur bredhi sot.” Vende të tilla si Anglia, megjithatë, po përballeshin me mungesë druri nga mesi i shekullit të 16-të tashmë, shton ai.

Venecia nuk është i vetmi qytet që mbështetet në grumbuj druri për themelet – por ka dallime kryesore që e bëjnë atë unik. Amsterdami është një qytet tjetër i ndërtuar pjesërisht mbi pirgje druri – këtu dhe në shumë qytete të tjera të Evropës veriore, ata zbresin deri në fund derisa të arrijnë në shkëmbinj dhe punojnë si kolona të gjata, ose si këmbët e një tavoline.

“Çfarë është mirë nëse shkëmbi është afër sipërfaqes,” thotë Thomas Leslie, profesor i arkitekturës në Universitetin e Illinois. Por në shumë rajone, guri themelor është shumë përtej mundësive të një grumbulli. Në bregun e liqenit Michigan në SHBA, ku është vendosur Leslie, shkëmbi i themelit mund të jetë 100ft (30m) nën sipërfaqe. “Gjetja e pemëve kaq të mëdha është e vështirë, apo jo? Kishte histori të Çikagos në vitet 1880 ku ata u përpoqën të vinin një trung peme mbi një tjetër, i cili, siç mund ta imagjinoni, përfundoi pa funksion. Më në fund, ata kuptuan se mund të mbështeteni në fërkimin e tokës.”

Parimi bazohet në idenë e përforcimit të tokës, duke ngjitur sa më shumë shtylla të jetë e mundur, duke ngritur fërkime të konsiderueshme midis shtyllave dhe tokës. “Ajo që është e zgjuar në lidhje me këtë,” thotë Leslie, “është se ju jeni duke përdorur fizikën… E bukura e saj është se po përdorni natyrën e lëngshme të tokës për të siguruar rezistencë për të mbajtur ndërtesat lart.” Termi teknik për këtë është presioni hidrostatik, që në thelb do të thotë se toka “kap” grumbujt nëse shumë prej tyre futen dendur në një vend, thotë Leslie.

Në të vërtetë, shtyllat veneciane funksionojnë në këtë mënyrë – ato janë shumë të shkurtra për të arritur në gurin themelor dhe në vend të kësaj i mbajnë ndërtesat lart falë fërkimit. Por historia e kësaj mënyre ndërtimi shkon më tej.

Teknika u përmend nga inxhinieri dhe arkitekti romak i shekullit të parë Vitruvius; Romakët do të përdornin pirgje të zhytura për të ndërtuar ura, të cilat përsëri janë afër ujit. Portat e ujit në Kinë u ndërtuan gjithashtu me pirgje fërkimi. Aztekët i përdorën në Mexico City, derisa spanjollët erdhën, shkatërruan qytetin antik dhe ndërtuan katedralen e tyre katolike në krye, vëren Puzrin. “Aztekët dinin të ndërtonin në mjedisin e tyre shumë më mirë se spanjollët më vonë, të cilët tani kanë probleme të mëdha me këtë katedrale metropolitane [ku dyshemeja po fundoset në mënyrë të pabarabartë].”

Pas më shumë se një mijëvjeçar e gjysmë në ujë, themelet e Venecias kanë rezultuar jashtëzakonisht elastike. Megjithatë, ata nuk janë të imunizuar ndaj dëmtimit.

Dhjetë vjet më parë, një ekip nga universitetet e Padovës dhe Venecias (departamente që variojnë nga pylltaria deri tek inxhinieria dhe trashëgimia kulturore) hetuan gjendjen e themeleve të qytetit, duke filluar nga kambanorja e kishës së Frarit, e ndërtuar në vitin 1440 mbi pirgje verri.

Kulla e kambanës Frari është zhytur 1 mm (0.04 in) në vit që nga ndërtimi i saj, për një total prej 60 cm (rreth 24 in). Krahasuar me kishat dhe ndërtesat, kullat e kambanave kanë më shumë peshë të shpërndarë në një sipërfaqe më të vogël dhe për këtë arsye zhyten më thellë dhe më shpejt, “si një thembër stiletto”, thotë Macchioni, i cili ishte pjesë e ekipit që hetonte themelet e qytetit.

Caterina Francesca Izzo po punonte në terren, duke shpuar bërthamën, duke mbledhur dhe analizuar mostrat e drurit nga poshtë kishave, kullave të kambanave dhe nga ana e kanaleve, të cilat po zbrazeshin dhe pastroheshin në atë kohë. Ajo tha se gjatë punimeve në pjesën e poshtme të kanalit të thatë është dashur të kenë kujdes, që të mos rrjedhin ujërat e zeza në mënyrë sporadike nga tubat anësore.

Ekipi zbuloi se në të gjithë strukturat që hetuan, druri ishte i dëmtuar (lajm i keq), por sistemi i ujit, baltës dhe drurit po i mbante të gjitha bashkë (lajm i mirë).

Ata hodhën poshtë besimin e zakonshëm se druri nën qytet nuk kalbet sepse është në një gjendje pa oksigjen ose anaerobe – bakteret sulmojnë drurin, edhe në mungesë të oksigjenit. Por veprimi i baktereve është shumë më i ngadalshëm se veprimi i kërpudhave dhe insekteve, të cilat veprojnë në prani të oksigjenit. Për më tepër, uji mbush qelizat që zbrazen nga bakteret, duke lejuar grumbujt prej druri të ruajnë formën e tyre. Pra, edhe nëse grumbujt prej druri dëmtohen, i gjithë sistemi i drurit, ujit dhe baltës mbahet së bashku nën presion të madh dhe mbahet elastik për shekuj.

“A ka ndonjë gjë për t’u shqetësuar? Po dhe jo, por ne duhet të mendojmë të vazhdojmë këtë lloj kërkimi,” thotë Izzo. Që nga kampionimi 10 vjet më parë, ata nuk kishin mbledhur të reja, kryesisht për shkak të logjistikës së përfshirë.

Nuk dihet edhe sa qindra vjet të tjera do të zgjasin themelet, thotë Macchioni. “Megjithatë, [do të zgjasë] për sa kohë që mjedisi të mbetet i njëjtë. Sistemi i themelit funksionon sepse është prej druri, dheu dhe uji.” Toka krijon një mjedis pa oksigjen, uji kontribuon në këtë dhe ruan formën e qelizave, dhe druri siguron fërkim. Pa një nga këta tre elementë, sistemi shembet.

Në shekujt 19 dhe 20, druri u zëvendësua plotësisht me çimento në ndërtimin e themeleve. Vitet e fundit, megjithatë, një trend i ri i ndërtimit me dru ka fituar interes në rritje, duke përfshirë ngritjen e rrokaqiejve prej druri. “Është një lloj materiali i mrekullueshëm tani, dhe për arsye vërtet të mira,” komenton Leslie. Druri është një lavaman karboni, është i biodegradueshëm dhe falë duktilitetit të tij, konsiderohet ndër materialet më rezistente ndaj tërmeteve.

“Natyrisht, ne nuk mund të ndërtojmë qytete të tëra në dru në ditët e sotme, sepse jemi shumë në planet”, shton Macchioni, por është e pamohueshme që pa materiale artificiale dhe pa motorë, ndërtuesit e lashtë thjesht duhej të ishin më të zgjuar. Venecia nuk është i vetmi qytet me themele druri, por është “i vetmi [ku është përdorur teknika e fërkimit] në masë që ende mbijeton sot dhe është kaq çmendurisht i bukur”, shton Puzrin. “Kishte njerëz atje që nuk studionin mekanikën e tokës dhe inxhinierinë gjeoteknike, e megjithatë ata prodhuan diçka që ne vetëm mund të ëndërrojmë ta prodhojmë, e cila zgjati kaq shumë. Ata ishin inxhinierë të mahnitshëm, intuitivë që bënë gjënë e duhur, duke përfituar nga të gjitha këto kushte të veçanta.”