La Geología que inclina la torre más famosa de Italia

Fronteras

Cuenta la leyenda que Galileo Galilei realizó un experimento para comprobar que el tiempo de descenso es independiente de la masa del objeto que cae lanzando dos balas de cañón de diferentes tamaños y pesos desde una torre, para comprobar que ambas llegaban a tocar el suelo a la vez. Aunque este suceso sea considerado un mito, lo que sí es real es la existencia de la supuesta torre desde donde se realizó: la torre campanario de la catedral de Pisa.

Pisa
Panorámica de la torre campanario de la catedral de Pisa donde se aprecia su hundimiento en el terreno, más acusado en el lado sur, que produce la inclinación del monumento. Foto: Saffron Blaze / Wikimedia Commons

Situada al norte de Italia, en la región de la Toscana, el principal atractivo turístico de la ciudad de Pisa es su famosa torre inclinada. Declarada Sitio Cultural Patrimonio de la Humanidad de la Unesco en 1987, su construcción ya fue bastante problemática. Aunque se inició a finales del siglo XII, no se terminó hasta 200 años después debido a un par de paradas prolongadas, obligadas a partes iguales por los hundimientos parciales que empezó a sufrir desde el primer momento y por diversos problemillas políticos típicos de la época.

Pero aquí no me voy a centrar ni en la historia de su construcción, ni en los materiales utilizados en la misma, sino en esa característica definitoria que hace que cualquier turista que se acerque a Pisa quiera hacerse la típica foto sujetando la torre: su inclinación. Porque ese pequeño fallo de ingeniería tiene su origen en la geología tan particular de esta zona de la Toscana.

Pisa
Esquema simplificado del subsuelo de Pisa, donde se diferencian tres ambientes caracterizados por el depósito de distintos materiales geológicos. Modificado de Sarti, G., Bini, M. y Giacomelli, S. (2010). The growth and decline of Pisa (Tuscany, Italy) up to the Middle Ages: correlations with landscape and geology. Il Quaternario – Italian Journal of Quaternary Sciences, 23, 311-322 URL: https://amq.aiqua.it/index.php/amq/article/view/268 CC BY-NC-ND 4.0.

La ciudad de Pisa se localiza a unos 15km del Mar Tirreno, en la confluencia de dos ríos: uno más pequeño que discurre por el norte de la localidad y que se llama Auser, y otro más grandote que atraviesa el sur de la ciudad, el Arno. Así, la historia geológica más reciente de esta zona, es decir, todo lo que ha pasado en los últimos 15.000 años, se debe al delicado equilibrio mantenido entre el mar y los ríos en su lucha por conquistar lo que hoy en día es el medio litoral. Y esta pelea natural es la que ha condicionado el depósito de los materiales sobre los que se asientan todos los edificios de la ciudad.

Para entender esta historia geológica, vamos a realizar un ejercicio mental, imaginándonos que hacemos un agujero en el subsuelo de Pisa hasta llegar a unos 60m de profundidad. Desde ese nivel de 60m hasta los 40m de profundidad, en un periodo de tiempo que abarca, aproximadamente, entre hace unos 13.000 y unos 8000 años, encontramos el depósito de arenas formadas en una antigua playa. Por encima, entre los 40m y los 10m de profundidad, en apenas unos 2000 años el mar invade por completo el continente, desarrollándose un ambiente estuarino que provoca la acumulación de un barro conformado principalmente por unas arcillas plásticas y sin consolidar. En los últimos 6000 años, el mar se ha retirado progresivamente hasta su posición actual, por lo que los 10m más superficiales del terreno están formados por una mezcla de arena suelta y barro pastoso depositada por los ríos.

Detalle de la composición de los materiales que forman la capa más superficial del subsuelo sobre el que se ha construido la torre de Pisa y que explica su hundimiento diferencial. Modificado de Lo Presti, D.C., Jamiolkowski, M. y Pepe, C. (2002). Geotechnical Characterization of the Subsoil of the Pisa Tower. En: Characterization and Engineering Properties of natural soils, pp. 909-946.

Cuando se construyó la torre, sus cimientos se anclaron a apenas 3m de profundidad, exactamente en esa capa superficial de arenas sueltas que, además, descansan sobre la arcilla plástica estuarina más antigua que se compacta con el peso. Por ese motivo, no pasó mucho tiempo hasta que la nueva construcción empezó a hundirse en el terreno. Incluso, la inclinación de la misma se debe a que una parte de la base se construyó principalmente sobre arenas, mientras que el otro margen se encuentra sobre unos niveles de arcillas más blandas dispuestos entre las arenas. Vamos, que las culpables de que la torre no esté completamente recta, son las pobres arcillas.

Pero no hay mal que por bien no venga. Resulta que esta zona de Italia es sísmicamente activa, por lo que ha sufrido algunos terremotos de magnitud elevada en época reciente. Sin embargo, la torre, por muy inclinada que se encontrase y a pesar de contar con unos cimientos poco fiables, no ha sido destruida por los movimientos del terreno. Y su salvación han sido esas arcillas plásticas depositadas a más de 10m de profundidad, ya que estos materiales actúan como absorbentes de las ondas sísmicas, impidiendo que la vibración afecte al monumento. Es decir, que actúan como una especie de airbag que resiste el choque sísmico, protegiendo la construcción.

Ahora, ya no hay mucho de lo que preocuparse. En las últimas décadas se han realizado diversas actuaciones técnicas para proteger la torre, consiguiendo reducir en varios grados su inclinación y asentar con mayor corrección sus cimientos, pudiendo así asegurar su existencia durante los próximos doscientos años sin que sufra más movimientos. Y, además, gracias a estas acciones, se puede volver a visitar el monumento con total seguridad.

Sin duda, la torre inclinada de Pisa es un fantástico ejemplo de la importancia de estudiar la naturaleza geológica del terreno para poder construir edificaciones estables y seguras. Lógicamente, a finales del siglo XII no se tenían los conocimientos científicos básicos para lograrlo, pero en la actualidad, sí. Recordad: la Geología salva vidas, incluso en la ingeniería civil.

Agradecimientos:

A mis colegas Iranzu Guede y Jone Mendicoa por darme la idea para este artículo tras una de nuestras maravillosas conversaciones geológicas en una distendida tarde de viernes.

Sobre la autora: Blanca María Martínez es doctora en geología, investigadora de la Sociedad de Ciencias Aranzadi y colaboradora externa del departamento de Geología de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la EHU

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