La struttura del legno

Di Luca Poli

Per legno s’in­ten­de la parte so­li­da e com­pat­ta del tron­co, dei rami e delle ra­di­ci degli al­be­ri, cioè di pian­te pe­ren­ni con ac­cre­sci­men­to se­con­da­rio, ov­ve­ro Gim­no­sper­me (o co­ni­fe­re) ed An­gio­sper­me di­co­ti­le­do­ni (o la­ti­fo­glie), ra­ra­men­te mo­no­co­ti­le­do­ni. Nella sua de­fi­ni­zio­ne più co­mu­ne il legno è un ma­te­ria­le mer­ceo­lo­gi­co uti­liz­za­to per in­nu­me­re­vo­li uti­liz­zi, da quel­lo per fini strut­tu­ra­li (edi­fi­ci e strut­tu­re por­tan­ti), al set­to­re del­l’ar­re­da­men­to, fino al­l’u­so a fini ener­ge­ti­ci (legna da ar­de­re, cip­pa­ti e pel­let). In tutte le forme in cui è pos­si­bi­le ri­scon­trar­lo, il legno è ca­rat­te­riz­za­to co­mun­que da una forte va­ria­bi­li­tà: prima fra tutte le spe­cie di pian­te da cui pro­vie­ne, che am­mon­ta­no a circa 30 mila, prin­ci­pal­men­te con­cen­tra­te nelle aree tro­pi­ca­li; inol­tre sono molto evi­den­ti le dif­fe­ren­ze in ter­mi­ni di strut­tu­ra, com­po­si­zio­ne, ca­rat­te­ri­sti­che ed aspet­to sia tra spe­cie di­ver­se che tra pian­te ap­par­te­nen­ti alla me­de­si­ma spe­cie, a causa di ca­rat­te­ri am­bien­ta­li e ge­ne­ti­ci.

Il legno nel­l’al­be­ro si ac­cre­sce so­vrap­po­nen­do tra la cor­tec­cia ed il legno già esi­sten­te un nuovo stra­to le­gno­so, pro­dot­to da tes­su­to me­ri­ste­ma­ti­co detto cam­bio va­sco­la­re che forma come un ri­ve­sti­men­to inin­ter­rot­to at­tor­no al fusto. Non a caso nelle scien­ze den­dro­me­tri­che (che stu­dia­no le mi­su­ra­zio­ni sul legno) si uti­liz­za co­mu­ne­men­te la con­ven­zio­ne che l’ac­cre­sci­men­to delle pian­te av­vie­ne per so­vrap­po­si­zio­ne di co­noi­di (strut­tu­re geo­me­tri­che si­mi­li al cono); in­fat­ti gli al­be­ri hanno ten­den­zial­men­te due tipi di ac­cre­sci­men­to, uno del dia­me­tro quin­di ra­dia­le, ed uno in al­tez­za quin­di lon­gi­tu­di­na­le, e mo­stra­no, ad una vi­sio­ne tra­sver­sa­le (es. la te­sta­ta di un tron­co), gli anel­li di cre­sci­ta; que­st’ul­ti­mi nelle zone ca­rat­te­riz­za­te dal­l’al­ter­nan­za di una sta­gio­ne ve­ge­ta­ti­va con una di stasi (pe­rio­do in­ver­na­le), si di­co­no anel­li an­nua­li.

Tra­la­scian­do per il mo­men­to il no­stro punto di vista che tende a sco­va­re sem­pre uno o più fini uti­li­ta­ri­sti­ci nello stu­dio della Na­tu­ra, ri­sul­ta utile ap­pro­fon­di­re la strut­tu­ra e le fun­zio­ni del legno per me­glio com­pren­der­ne l’im­por­tan­te ruolo al­l’in­ter­no della pian­ta. Da un punto di vista bio­lo­g­i­co, non è altro che un in­sie­me di tes­su­ti ve­ge­ta­li (in­sie­me di cel­lu­le), ognu­no dei quali, sin­go­lar­men­te od in modo com­bi­na­to, as­sol­ve ad una o più pre­ci­se fun­zio­ni. Il legno, chia­ma­to anche xi­le­ma, ri­sul­ta quin­di come l’in­sie­me di tante cel­lu­le ve­ge­ta­li (ca­rat­te­ri­sti­ca que­sta co­mu­ne a tutti gli es­se­ri vi­ven­ti) le quali, a se­gui­to del­l’as­sun­zio­ne di par­ti­co­la­ri ca­rat­te­ri­sti­che che le ren­do­no ido­nee a svol­ge­re spe­ci­fi­che fun­zio­ni, sono de­sti­na­te alla morte. Il legno ri­sul­ta in­fat­ti com­po­sto prin­ci­pal­men­te da cel­lu­le morte, ma che non per que­sto non sono in grado di as­sol­ve­re i pro­pri com­pi­ti e de­ter­mi­na­re così le ca­rat­te­ri­sti­che ed il com­por­ta­men­to del legno.
Gran parte delle cel­lu­le del legno as­su­mo­no una forma al­lun­ga­ta e si pre­sen­ta­no cave, in quan­to de­vo­no svol­ge­re la fun­zio­ne di tra­spor­to del­l’ac­qua al­l’in­ter­no della pian­ta. Altre in­ve­ce as­su­mo­no altre forme come quel­la di ac­cu­mu­lo di so­stan­te nu­tri­ti­ve (es. cel­lu­le pa­ren­chi­ma­ti­che) o di se­cre­zio­ne di re­si­ne (es. ca­na­li re­si­ni­fe­ri).
Le cel­lu­le del legno, da un punto di vista chi­mi­co, ri­sul­ta­no com­po­ste da nu­me­ro­si po­li­sac­ca­ri­di (po­li­me­ri degli zuc­che­ri che ven­go­no pro­dot­ti dalla pian­ta) tra i quali ri­sul­ta­no es­se­re mag­gior­men­te rap­pre­sen­ta­ti la cel­lu­lo­sa (sotto forma di mi­cro­fi­bril­le), le emi­cel­lu­lo­se e la li­gni­na. La strut­tu­ra por­tan­te, sia delle cel­lu­le che poi del­l’in­te­ra strut­tu­ra del legno, sono le pa­re­ti cel­lu­la­ri: ci­tan­do Gior­da­no, pos­sia­mo pa­ra­go­na­re la strut­tu­ra della pa­re­te al ce­men­to ar­ma­to, dove “le mi­cro­fi­bril­le di cel­lu­lo­sa rap­pre­sen­ta­no i ton­del­li di ferro, men­tre la li­gni­na serve come una so­stan­za fon­da­men­ta­le ela­sti­ca con un’al­ta re­si­sten­za alla com­pres­sio­ne”.

Foto n.1: se­zio­ne tra­sver­sa­le di un anel­lo di ac­cre­sci­men­to nel legno di ca­sta­gno, foto ef­fet­tua­ta al mi­cro­sco­pio ot­ti­co a luce tra­smes­sa (foto Luca Poli).

Oc­cor­re in­fi­ne ri­por­ta­re una dif­fe­ren­zia­zio­ne tra il legno delle co­ni­fe­re e quel­lo delle la­ti­fo­glie. Il primo viene detto “omo­xi­lo” in quan­to le cel­lu­le che lo co­sti­tui­sco­no sono per lo più si­mi­li tra loro; que­ste ven­go­no chia­ma­te fi­bro-tra­chei­di e si pre­sen­ta­no vi­si­va­men­te molto si­mi­li. L’u­ni­ca in­ter­ru­zio­ne di con­ti­nui­tà al­l’in­sie­me delle tra­chei­di ri­sul­ta­no es­se­re i ca­na­li re­si­ni­fe­ri, che in molte co­ni­fe­re (es.​pino e abete rosso), si pre­sen­ta­no anche in as­sen­za di trau­mi a ca­ri­co della parte di legno in­te­res­sa­ta. Il legno delle Gim­no­sper­me pre­sen­ta anel­li di ac­cre­sci­men­to ben evi­den­ti in quan­to le cel­lu­le (tra­chei­di) for­ma­te­si al ter­mi­ne del pe­rio­do ve­ge­ta­ti­vo (dette legno tar­di­vo) mo­stra­no pa­re­ti cel­lu­la­ri più spes­se di quel­le for­ma­te­si pre­ce­den­te­men­te (dette legno pri­ma­tic­cio); per que­sto mo­ti­vo nel legno di co­ni­fe­re è sem­pli­ce os­ser­va­re anche ad oc­chio nudo la dif­fe­ren­zia­zio­ne degli anel­li.

Il legno delle la­ti­fo­glie, in­ve­ce, pre­sen­ta in­dub­bia­men­te una va­ria­bi­li­tà mag­gio­re: a fian­co alle cel­lu­le per la con­du­zio­ne dei li­qui­di (vasi), si tro­va­no cel­lu­le svol­gen­ti fun­zio­ni mec­ca­ni­che di re­si­sten­za (fibre). Ri­guar­do i vasi, in al­cu­ne spe­cie come ad esem­pio il ca­sta­gno (foto n.1), vi è una for­tis­si­ma dif­fe­ren­za di­men­sio­na­le a se­con­da che que­sti si siano for­ma­ti al­l’i­ni­zio (vasi dal dia­me­tro più gran­de) od alla fine della sta­gio­ne ve­ge­ta­ti­va (vasi più pic­co­li).

Gli studi sul legno

Dalla strut­tu­ra della pa­re­te cel­lu­la­re de­ri­va­no buona parte delle ca­rat­te­ri­sti­che mec­ca­ni­che e fi­si­che del legno: la den­si­tà, in­sie­me ad altri fat­to­ri come l’an­go­lo d’in­cli­na­zio­ne delle mi­cro­fi­bril­le di cel­lu­lo­sa, sono stret­ta­men­te cor­re­la­ti alle ca­rat­te­ri­sti­che di sta­bi­li­tà di­men­sio­na­le ed in parte a quel­le mec­ca­ni­che.

Foto n.2: Di­se­gno della strut­tu­ra della pa­re­te cel­lu­la­re, del legno gio­va­ni­le e di quel­lo ma­tu­ro.

L’an­go­lo d’in­cli­na­zio­ne delle mi­cro­fi­bril­le nello stra­to S2 della pa­re­te cel­lu­la­re, ad esem­pio, può va­ria­re in fun­zio­ne del tipo di legno (mag­gio­re nel legno gio­va­ni­le e di com­pres­sio­ne), della ve­lo­ci­tà di ac­cre­sci­men­to del­l’al­be­ro e del pe­rio­do ve­ge­ta­ti­vo in cui il legno si forma (mag­gio­re nel legno pri­ma­ve­ri­le ri­spet­to al legno tar­di­vo).
Altro pa­ra­me­tro da te­ne­re in con­si­de­ra­zio­ne, ad esem­pio, è quel­lo ri­guar­dan­te la de­via­zio­ne della fi­bra­tu­ra che, in­sie­me al­l’u­mi­di­tà, con­tri­bui­sce in modo mag­gio­re alla re­si­sten­za del cam­pio­ne a forze di com­pres­sio­ne.

Lo stu­dio del legno e delle sue ca­rat­te­ri­sti­che ana­to­mi­che per­met­te di ri­sa­li­re alle fasi fe­no­lo­gi­che di vita della pian­ta, met­ten­do­ne in ri­sal­to l’in­fluen­za delle tante va­ria­bi­li che si pos­so­no ma­ni­fe­sta­re nel corso del­l’ac­cre­sci­men­to (es. clima, com­pe­ti­zio­ne ecc.); que­sto per­met­te di fare quin­di con­si­de­ra­zio­ni su una ge­stio­ne del po­po­la­men­to ar­bo­reo, e più in ge­ne­ra­le del bosco, in­di­riz­za­ta al con­se­gui­men­to degli obiet­ti­vi pre­fis­sa­ti nei ri­guar­di degli as­sor­ti­men­ti le­gno­si ri­chie­sti.

Luca Poli, Dot­to­re Fo­re­sta­le, svol­ge li­be­ra pro­fes­sio­ne oc­cu­pan­do­si di ge­stio­ne del pa­tri­mo­nio bo­schi­vo ed am­bien­ta­le e della va­lo­riz­za­zio­ne del legno. E’ inol­tre vi­ce-pre­si­den­te del­l’As­so­cia­zio­ne di Agra­ria.org. Cur­ri­cu­lum vitae >>>

Atlan­te di sel­vi­col­tu­ra Di­zio­na­rio il­lu­stra­to di al­be­ri e fo­re­ste Gio­van­ni Ber­net­ti – Eda­gri­co­le Una vera en­ci­clo­pe­dia sulla sel­vi­col­tu­ra. Le spe­cie ve­ge­ta­li ed ani­ma­li trat­ta­te sono più di 800… Ac­qui­sta on­li­ne >>>