alterazioni del legno - comunicazione ambientale e scientifica

Tecnologia del Legno
5 ALTERAZIONI DEL LEGNO
La degradazione del legno consiste nella modificazione del legno per
•
Apparenza;
•
Struttura;
•
composizione chimica:
ad opera di fattori:
abiotici
climatici
meccanici
chimici
termici
biotici
batteri
funghi
animali
insetti
organismi marini
Il degrado può variare da un semplice cambiamento di colore fino a modificazioni tali da rendere il
legno completamente inutilizzabile, e può interessare piante in piedi, legname e prodotti legnosi.
La resistenza al degrado ai diversi fattori di alterazione è detta durabilità e può essere espressa
come il tempo durante il quale il legno, esposto ai fattori di degrado, mantiene le sue caratteristiche
senza trattamenti protettivi.
Va messo in evidenza il fatto che il legno non è alterato dal passare del tempo, ma dall’azione di
fattori esterni: se il legno non viene esposto a fattori di degrado, la sua durabilità é illimitata (ad
esempio, legni millenari trovati nelle piramidi in Egitto).
5.1. Fattori abiotici
5.1.1. Fattori climatici
Fattori quali la temperatura, l’umidità relativa, la pioggia, la neve, il sole o la luce possono causare
degrado in seguito ad una lunga esposizione del legno all’aperto. In queste condizioni, il legno é
soggetto a ripetuti cambi dimensionali, che possono portare al distacco degli anelli e a spacchi, a
cambi di colore e ad una erosione superficiale differenziata tra legno primaticcio (meno resistente)
e tardivo, o tra alburno e durame. Il legno cambia di dimensioni e di forma, é soggetto a distorsioni
e rotture. Il degrado risulta maggiore sulle superfici tangenziali.
La luce (radiazioni UV soprattutto), oltre a provocare cambiamenti di colore superficiale, può ridurre
la resistenza e provocare modificazioni chimiche dei costituenti parietali (riduzione del grado di
polimerizzazione della cellulosa, rottura di legami, perdita di sostanze chimiche, degradazione della
lignina della lamella mediana); in questa direzione agiscono anche l’ossigeno atmosferico e
l’eventuale inquinamento dell’aria.
5.1.2. Fattori meccanici
Ripetute sollecitazioni meccaniche su legno posto in opera (pavimenti, scale, traversine ferroviarie)
possono causare degrado; la resistenza varia a seconda della specie, del contenuto di acqua, delle
condizioni di esposizione, e della fibratura della superficie esposta. Le superfici radiali mostrano
una resistenza superiore a quelle tangenziali, ma quelle trasversali hanno la resistenza maggiore.
Per questo motivo, pavimenti esposti a uso intensivo sono talvolta fatti con superfici esposte
trasversali.
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5.1.3. Fattori chimici
Se la temperatura é bassa, il legno è piuttosto resistente a molte sostanze chimiche poco
concentrate: questa inerzia chimica rende il legno adatto a essere utilizzato come contenitore per
alimenti e per sostanze chimiche. La resistenza agli acidi deboli é superiore a quella dell’acciaio,
mentre quella alle basi é meno buona: questo é dovuto all’inerzia della cellulosa e della lignina agli
acidi, mentre le emicellulose e la lignina sono facilmente attaccate dalle basi forti.
L’azione di agenti chimici risulta in una perdita di resistenza, e dipende dalla specie utilizzata, dalla
durata dell’esposizione e dalla temperatura, dal tipo e dalla concentrazione della sostanza chimica.
In generale, le Conifere sono più resistenti delle Latifoglie, probabilmente perché contengono meno
emicellulose. L’uso di sostanze preservanti in pratica non ha effetti sulle caratteristiche di
resistenza del legno nelle condizioni normali di applicazione.
5.1.4. Fattori termici
L’applicazione prolungata di alte temperature produce decomposizione chimica del legno. Prodotti
di decomposizione sono: monossido di carbonio, acido acetico e formico, metano, catrame, in ogni
caso, in base alla temperatura, alle modalità di riscaldamento, al contenuto di umidità del legno e
alla durata di esposizione, si ha perdita di peso, ammorbidimento, riduzione dell’igroscopicità,
aumento del ritiro e diminuzione della resistenza. La lignina è il componente più resistente: si
degrada a temperature di 280°-500°C, mentre le emicellulose a 200°-260°C. L’ammorbidimento
della lignina è favorito dall’umidità e dalla pressione
5.2. Fattori biotici
5.2.1. Batteri
Gli effetti derivanti dall’azione batterica sono relativamente minori rispetto a quelli prodotti dai
funghi, dagli insetti e dagli organismi marini. I batteri agiscono su legname posto per periodi
prolungati in acqua (anche salata) o nel terreno, poiché essi hanno la capacità di in ambienti
carenti o privi di ossigeno dato che molti di essi sono anaerobi.
L’azione batterica si esplica mediante:
perforazione e distruzione delle membrane delle punteggiature nell’alburno
erosione della parete cellulare
consumo del contenuto cellulare delle cellule parenchimatiche.
Come conseguenze si hanno
•
aumento (fino a 7-10 volte) della permeabilità del legno
•
riduzione della resistenza
•
cambiamento di colore
•
decolorazione e ammorbidimento degli strati superficiali
•
ritiro eccessivo.
Secondo recenti teorie ci sono tre categorie di batteri che si distinguono per l’azione di degrado:
•
Batteri che scavano tunnel
•
Batteri che formano cavità
•
Batteri che erodono la parete cellulare
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5.2.1.1. Batteri che scavano tunnel
Agiscono nel legno sommerso (sia in mare che in acqua dolce) e spesso in quello a contatto del
suolo, purché con alto contenuto di acqua. Questi batteri, ancora poco noti, sono stati descritti
come Gram, mobili ma non flagellati, produttori di mucillagine, in grado di degradare cellulosa e
lignina. Sono in grado di attaccare anche legni trattati con preservanti che normalmente resistono
all’attacco dei funghi, o legni con una buona durabilità naturale. La superficie del legno attaccato è
apparentemente soffice, di colore marrone, in qualche caso grigia a consistenza burrosa, con
perdita delle caratteristiche di resistenza delle fibre; apparentemente li legno mostra una superficie
spugnosa, facilmente intaccabile con le unghie. L’infezione si diffonde da una cellula all’altra, e
dalla superficie verso l’interno del legno.
5.2.1.2. Batteri che formano cavità
Sono stati ritrovati in legni di Pino trattati con sali a base di cromo, rame e arsenico (CCA) in Nuova
Zelanda, e in pali di Conifere a Stoccolma. Sono cocchi unicellulari o filamentosi che degradano in
modo significativo lo strato S2 della parete cellulare, producendo lacune nelle pareti delle tracheidi,
più ampie in quelle primaticce; lo strato S3 rimane integro.
5.2.1.3. Batteri che erodono la parete
Sono stati riscontrati in Conifere e Lati foglie trattati o meno, conservati in diverse condizioni
ambientali. Sono batteri Gram, simili ai batteri che scavano tunnel, produttori di mucillagine, in
grado di degradare lignina e cellulosa. Attaccano la parete partendo dal lume cellulare verso la
lamella mediana, con consunzione degli strati parietali.
Alcuni batteri sono considerati la causa del cuore bagnato, presente in molte piante viventi di
diverse specie, soprattutto Abete e Pioppo. Esso é considerato una forma anomala di durame, che
può non coincidere con li durame fisiologico, nel quale il tessuto parenchimatico è morto, e non
sono più presenti sostanze di riserva il colore generalmente è più scuro, e sono presenti estrattivi
in maggiore quantità. Il cuore bagnato inizia a comparire nelle radici o nella parte basale del fusto,
e si estende verso l’alto (può anche iniziare dalla base di rami tagliati o rotti). In sezione trasversale
può apparire come un durame, oppure in limitate zone dell’alburno (tasche d’acqua). Associati
all’accumulo di acqua possono anche trovarsi accumuli di gas contenenti metano, derivanti
dall’azione fermentativa di alcuni batteri. Le proprietà del legno interessato da cuore bagnato non
sono differenti dal legno normale, anche se l’essiccamento è più difficoltoso per il maggior
contenuto di umidità, e origina distorsioni maggiori; il colore può costituire un danno estetico.
I batteri possono contribuire alla decomposizione del legno dopo un attacco fungino o, viceversa,
possono favorire l’attacco fungino stesso.
5.2.2. Funghi
Due tipi di funghi interessano il legno:
funghi cromogeni
funghi lignivori.
5.2.2.1. Funghi cromogeni
Causano alterazioni di colore, senza demolire i componenti delle pareti cellulari: le caratteristiche
meccaniche quindi non subiscono alterazioni, mentre alterano Il valore estetico di quei legni che
devono essere utilizzati con faccia a vista in colore naturale.
Attaccano normalmente Conifere (Pino, Abete), talvolta Lati foglie (Pioppo, Faggio, Quercia,
Frassino, specie tropicali); sono soggetti ad attacco alberi abbattuti, tronchi, prodotti derivati, e
talvolta piante in piedi. L’attacco si limita in genere all’alburno, solo raramente si estende al
durame.
In base alla penetrazione nel legno si distinguono:
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•
funghi che si sviluppano solo sulla superficie
Appaiono come muffe polverose o lanuginose, verde nerastro o giallo-brune, che
possono venire rimosse con una semplice spazzolata, e quindi non causano alcun
danno neppure estetico (Ascomiceti);
•
funghi che si sviluppano anche in profondità
Le ife, dI colore cupo (verde, azzurro, nero, rosso) penetrano nei raggi
parenchimatici e nelle tracheidi attraverso le punteggiature e si diffondono per tutto
l’alburno, causando alterazioni cromatiche estese e definitive, talora con bordi
sfumati o a fiamma (alterazioni dovute al colore stesso del micelio). La diffusione
delle spore può avvenire a opera del vento ma anche di insetti xilofagi. I più diffusi
sono Ascomiceti del genere Ceratocystis che provocano il cosiddetto azzurramento
del pino (Pino silvestre, Pino lancio, Pino nero): si presenta in forme di macchie
centripete (sezione trasversale) di colore azzurro; il micelio vive nelle cellule
parenchimatiche che svuota del contenuto, ma si diffonde anche attraverso le
tracheidi senza distruggerne le pareti cellulari e quindi non alterando le
caratteristiche meccaniche. L’azzurramento può comparire anche molto
rapidamente in ambiente caldo, pochi giorni o ore dopo l’abbattimento; altri fattori
favorenti l’attacco sono il contenuto in nutrienti (amido, etc.) dell’alburno, l’assenza
di forte illuminazione e un pH adeguato. Il legno secco può venire attaccato se
ribagnato.
Conseguenze dell’attacco:
•
modifiche delle proprietà meccaniche: la resistenza non subisce modifiche particolari,
solo la durezza può diminuire fino al 30%; ciò significa che il legno che manifesta un
pronunciato attacco di funghi cromogeni non è adatto alla fabbricazione di prodotti
soggetti a sollecitazioni, quali impugnature di attrezzi, attrezzature da ginnastica, scale,
scaffali e parti di macchina;
•
la permeabilità cambia; le cavità cellulari, riempite dal micelio, si impregnano con più
difficoltà;
•
la pasta di legno, più scura, richiede procedimenti più costosi per la sbiancatura;
•
la verniciatura, se effettuata con vernici a base acquosa, può provocare il risveglio delle
ife, se non sono morte nel legno essiccato, con conseguente variazione del colore;
•
l’attacco di funghi cromogeni può predisporre al degrado del legno a opera di funghi
lignivori.
La prevenzione consiste nella rapida lavorazione ed essiccamento del legname, soprattutto
durante la stagione calda, oltre all’utilizzo di fungicidi.
5.2.2.2. Funghi lignivori
Costituiscono il fattore principale di degrado del legno: producono la cosiddetta carie. Sono
soprattutto Basidiomiceti, ma anche Ascomiceti e Deuteromiceti. Si nutrono dei composti organici
della parete cellulare con la secrezione di enzimi all’esterno del micelio. L’accrescimento delle ife
avviene prevalentemente in direzione longitudinale, seguendo i lumi cellulari delle cellule legnose;
tuttavia anche i raggi parenchimatici offrono una facile via di accesso. Il passaggio da una cellula
all’altra avviene attraverso le punteggiature. L’attacco può essere visibile all’esterno del legno, o
anche no; in questo caso la presenza può essere rivelata da alterazioni cromatiche, variazioni di
resistenza, alterazioni della sonorità. Lo sviluppo è condizionato da una serie di fattori:
fattori fisici
temperatura
umidità
luce
fattori chimici
ossigeno
acidità del mezzo
fattori biologici
natura del legno
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stato biologico
Fattori fisici
Temperatura
La temperatura ottimale varia a seconda della specie fungina; per l’attività vegetativa è intorno ai
20-25°; per t<0 e t>40° si ha l’arresto dell’attività vegetativa; l’uccisione vera e propria si ha solo
con temperature molto più alte o molto più basse.
Umidità
In generale i funghi possono attaccare legni che abbiano un contenuto di umidità non inferiore al
20% (rispetto al peso secco), e il massimo di attività lo raggiungono con l’umidità leggermente al di
sopra del punto di saturazione (fino al 35-50%). Con questa umidità le pareti, sature d’acqua, sono
ricoperte da un sottile strato di acqua aIl’interno che facilita la diffusione degli enzimi, mentre il
lume é pieno d’aria. A umidità inferiori non si ha degrado; tuttavia alcuni funghi hanno la capacità di
sopravvivere fino allo stabilirsi di condizioni sufficienti per il risveglio della vita vegetativa. Anche alti
contenuti di acqua proteggono dall’attacco fungino, in quanto in queste condizioni manca
l’ossigeno.
Luce
La luce non è generalmente necessaria allo sviluppo dei funghi, ma in molti casi serve allo sviluppo
dei carpofori.
Fattori chimici
Ossigeno
I funghi sono organismi aerobi, e come tali hanno bisogno di 02 libero; umidità e disponibilità di
aria, necessari per la crescita e l’attività fungina, sono fattori collegati in quanto all’interno delle
cellule lo spazio può essere occupato da uno o entrambi gli elementi. Il legno completamente
impregnato d’acqua non può venire attaccato dai funghi. Solo gli agenti della carie soffice sono
poco esigenti nei confronti dell’ossigeno.
Acidità del mezzo (pH)
l’acidità ottimale è intorno a 4,5-5,5 e spesso l’attività fungina contribuisce ad acidificare il
substrato.
Fattori biologici
Tipo di legno (Conifera o Latifoglia):
Alcuni funghi sono indifferenti, altri sono più specifici, parassitizzando solo una o due specie di
piante.
Stato biologico (albero vivo o abbattuto, legno in opera, alburno o durame)
I funghi per lo più parassiti attaccano piante vive, mentre i funghi saprofiti attaccano piante
abbattute o legno in opera. Per quanto riguarda alburno e durame, alcuni attaccano solo uno del
due, altri indifferentemente entrambi. La presenza di sostanze duramificanti normalmente protegge
il legno, tuttavia i funghi hanno diverso grado di sensibilità a tali sostanze.
Il legno viene attaccato nelle proprie componenti organiche: il micelio produce enzimi che scindono
le componenti organiche della parete cellulare in modo tale da poter essere assimilate. Alcuni legni
sono più resistenti all’attacco in relazione al contenuto dI estrattivi tossici; in generale l’alburno è
più soggetto in quanto contiene una maggiore quantità di amido e meno estrattivi. La resistenza è
legata alla composizione chimica, e non alla massa volumica del legno; tuttavia a parità di
contenuto di estrattivi e di condizioni un legno più denso è più resistente, in quanto si pensa che (a
parte il fatto che c’è maggior quantità di sostanza organica da consumare, che quindi richiede più
tempo) ci sia un minore apporto di 02, e un accumulo di C02 attorno le ife. L’effetto della massa
volumica sulla resistenza quindi, se c’è, è in ogni caso ridotto, e non paragonabile all’effetto sulle
altre caratteristiche del legno. Si può riassumere quanto detto in una regola empirica: legni leggeri
di colore chiaro hanno minore resistenza di legni pesanti di colore scuro.
In relazione all’aspetto del legno cariato si conoscono tre tipi di carie:
•
carie bruna
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•
carie bianca
•
carie soffice
5.2.2.2.1 Carie bruna o carie distruttiva
il legno appare come una massa bruna, fessurata in prismi o cubetti sia paralleli che
perpendicolari alla fibratura, facilmente sbriciolabile con la pressione delle dita. E’ provocata da
funghi che usano soprattutto i carboidrati (cellulosa), mentre la lignina non viene praticamente
consumata, anche se cambiano alcune sue proprietà chimiche (ad esempio la solubilità).
Anche quando l’alterazione è molto limitata, la resistenza alla compressione e alla flessione
viene gravemente diminuita e la permeabilità viene modificata (il legno cariato assorbe acqua
più rapidamente e la rilascia più lentamente). Il legno cariato allo stato secco assume un
aspetto polveroso ed è maggiormente soggetto all’attacco di insetti xilofagi.
La carie bruna può essere di due tipi:
carie bruna secca (dry rot): alterazione che interessa soprattutto legni di Conifera con umidità
del 20-40% e sottoposti a condizioni di temperatura intorno a 23° e di scarsa ventilazione,
quindi non tenuti all’aperto. L’agente principale é Merulius lacrymans (o Serpula lacrymans)
o fungo delle case, molto comune sui legnami da opera, può attaccare anche materiali
contenenti cellulosa come la carta. Il legno assume colorazione giallo-bruna;
carie bruna umida (wet rot): è il tipo di alterazione più comune, l’agente è la Conio (ora cere
bella o fungo delle cantine. Sono soggetti ad attacco legni con contenuto di umidità intorno al
40-60%, quindi anche collocati all’aperto. Vengono attaccati strutture lignee di tetti, di
cantine e legni che si trovano in condizioni nelle quali ci sia ristagno di umidità. Il legno
attaccato diventa molto scuro; tuttavia in molti casi l’attacco non è visibile dall’esterno.
Attacchi di carie bruna
Reazione della ceppaia all’attacco della carie con l’emissione di polloni
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A sinistra: attacco di Carie bruna su Abete rosso; a destra: Carie bruna a cubetti su Abete
5.2.2.2.2. Carie bianca o carie corrosiva
I funghi consumano tutti i componenti della parete, compresa la lignina e gli estrattivi colorati, il
legno assume un aspetto spugnoso o fibroso; spesso sono interessate all’alterazione numerose
zone biancastre separate da settori di legno apparentemente sano. Vengono attaccate di
preferenza le Latifoglie.
Sbollimento del Faggio: alterazione provocata da più agenti; tra i quali si ricorda Stereum
Purpureum, un basidiomicete ritenuto il principale agente distruttore del Faggio. L’attacco
avviene su legname abbattuto e lasciato in bosco o nel depositi durante la primavera, quando le
condizioni di temperatura e umidità sono più favorevoli per la germinazione delle spore che
hanno infettato il legname durante l’inverno.
L’alterazione è massima nei tronchi abbattuti e sezionati da luglio ad agosto, minima da
dicembre a marzo, intermedia negli altri periodi. Tutto questo viene sintetizzato
nell’osservazione popolare secondo la quale il faggio abbattuto non deve prendere le piogge di
agosto. Inizialmente sì vedono chiazze giallognole, che confluiscono in ampie zone alle quali si
alternano zone grigiastre delimitate da sottili linee nere (micelio) ben visibili sul tavolame (legno
grigliato). A questo stadio l’alterazione è già tale che il legno non é più utilizzabile nè da opera,
né da cellulosa (che è stata utilizzata dal fungo), nè come combustibile. Nella fase finale il legno
si sbriciola alla semplice pressione delle dita. E’ stato calcolato che in 6 mesi il fungo demolisce
più di 1/3 del peso secco del legno.
Attacca di Carie bianca alveolare su Abete (a sinistra), su Larice ( a destra)
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5.2.2.2.3. Carie soffice o carie molle
Appare nei legni abbattuti, immagazzinati o in opera, esposti a condizioni di umidità molto alta,
nei legni sommersi (anche in acqua di mare) o in quelli a contatto con suolo umido. E’ molto
frequente nel depositi all’aperto di chips.
Gli agenti sono funghi Deuteromiceti, che attaccano di preferenza le Latifoglie, ma anche le
Conifere ne sono soggette. Il legno diventa superficialmente molle, più scuro al progredire
dell’attacco, spesso eroso. Quando secca si fessura come nella carie bruna.
Il danno generalmente si limita allo strato esterno, in quanto le ife hanno una velocità di
penetrazione piuttosto bassa. All’esame microscopico la parete secondaria delle cellule appare
cosparsa di numerosi fori irregolari che in sezione longitudinale corrispondono a cavità lunghe e
strette. L’alterazione interessa soprattutto la cellulosa e gli altri polisaccaridi.
Conseguenze dell’attacco:
•
cambiamento del colore (più scuro nella carie bruna, più chiaro nella carie bianca)
cambiamento della struttura e della composizione chimica della parete cellulare;
•
diminuzione della massa volumica del legno, in rapporto allo stadio di attacco: la
riduzione del peso (in percentuale del peso originario alle stesse condizioni di umidità) è
usato come criterio quantitativo per determinare il grado di attacco;
•
cambiamento dell’igroscopicità l’acqua viene assorbita più rapidamente, in quantità
superiori e viene ceduta più lentamente;
•
variazioni di ritiro: li ritiro rimane lo stesso, o leggermente più alto nella carie bianca,
mentre è notevolmente più elevato nella carie bruna, specie quello assiale. Il legno, a
uno stadio precoce di attacco, può collassare se sottoposto a essiccazione artificiale;
•
cambiamento delle proprietà meccaniche, anche ad uno stadio precoce di attacco, in
relazione alla specie di legno e di fungo, alla durata e alle condizioni di attacco. La
durezza si riduce fino a 1/3-1/2, prima che diminuisca il peso del legno (la riduzione è
attribuibile alla rottura dei legami tra lignina e carboidrati). La durezza si può
considerare completamente annullata quando la riduzione di peso è pari a circa 10%;
•
cambiamento delle proprietà termiche, acustiche ed elettriche, dati i loro rapporti con la
massa volumica (che viene modificata);
•
i legni attaccati da alcuni funghi, in particolare da Armillaria mellea possono acquisire
luminescenza, per la presenza della ife.
Carie
molle: su Quercia per lungo tempo bagnata (a sinistra e al centro); su Pioppo in sezione trasversale osservata al
microscopio (a destra)
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5.2.2.3. Difesa dalle alterazioni fungine
Consistono soprattutto nella prevenzione, perché ad attacco avvenuto non si può fare molto.
Misure preventive in bosco
E’ molto Importante la rapidità di esbosco, in quanto i tronchi lasciati sul posto non si essiccano
facilmente, e l’umidità si mantiene a livelli favorevoli allo sviluppo dei funghi.
La stagione di abbattimento influenza l’attacco se il tronco non viene esboscato rapidamente:
in generale il materiale deve essere allontanato prima del giugno seguente (aprile-maggio sono
I mesi in cui l’attività vegetativa del micelio è più rapida). In caso di permanenza protratta,
occorre trattare il materiale con antisettici.
Misure preventive in segheria o in magazzino
prima della riduzione in assortimenti:
accatastamento dei tronchi al riparo e con buona ventilazione: tra gli strati di tronchi si
mettono listelli sani che permettono l’aerazione, si evita il contatto con il suolo, eliminando la
cotica erbosa ed eventuali residui di legno (non risulta protetto da insetti) completa
immersione dei tronchi in acqua dolce (USA, Paesi Scandinavi): oltre a proteggere da funghi
e insetti, dilava gli amidi migliorando la durabilità trattamento con preservanti per immersione
o spruzzo.
dopo la riduzione in assortimenti:
rapida stagionatura artificiale
accatastamento con misure preventive e antisettiche
trattamento con preservanti per immersione
5.2.3. Animali
5.2.3.1. Insetti
Gli insetti, come i funghi, attaccano il legno nelle piante in piedi, nei tronchi abbattuti e nei prodotti
finiti. Essi danneggiano il legno scavandovi gallerie più o meno lunghe che diminuiscono la
resistenza meccanica. Il legno eroso durante lo scavo delle gallerie può servire di nutrimento
quando gli insetti sono in grado di digerire la cellulosa (ad esempio le termiti), oppure possono
essere utilizzati gli amidi in esso contenuti (Lycus), oppure ci può essere una simbiosi tra gli insetti
e un fungo che digerisce il legno, e che viene utilizzato come nutrimento (Sirex con Stereum
sanguineum). Le esigenze ecologiche degli insetti sono molto più variabili di quelle dei funghi. In
generale, se essi richiedono la presenza di un fungo, sono legati a un contenuto di umidità del
legno che permetta la vita anche del fungo, altrimenti vivono molto bene in legni secchi e
stagionati. Quindi il legname attaccabile dagli insetti può presentare caratteristiche molto diverse.
In base alle esigenze ecologiche si possono distinguere:
insetti con attitudine parassita che attaccano soprattutto piante in piedi
insetti che attaccano legno abbattuto di fresco
Insetti saprofiti, che attaccano solo legname stagionato
Tronchi appena abbattuti
Coleotteri
Scolitidi
forme lignicole
forme corticicole
Platipodi
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Legno immagazzinato o in opera
Coleotteri
Cerambicidi
Anobidi
Lyctidi
Cerambicidi
Hylotrupes bajulus (Capricorno delle case)
Attacca tutte le Conifere (soprattutto Pino e Abete), con l’esclusione del Cipresso e predilige legno
stagionato e temperature piuttosto elevate.
Gli adulti presentano una notevole differenza di dimensioni: la femmina giunge ad un lunghezza
massima di 18 mm con larghezza di 4-5 mm, il maschio è assai più piccolo. Il colore generale è
bruno cupo nerastro, con zone di pubescenza grigia sul capo, il torace e le elitre (ali anteriori
sclerificate). Il capo è piccolo con antenne sottili lunghe circa la metà del corpo . la femmina ha un
ovopositore che al momento della deposizione può sporgere qualche mm.
Le larve mutano 2-5 volte fino a raggiungere fino ad un certo numero di anni, la maturità: in tale
stadio sono di colore biancastro, lunghe da 1.7 a 3 cm con segmenti ben evidenti: larghezza al
protorace 7-8 mm; 3 paia di zampe poco ben definite.
Dopo lo sfarfallamento che avviene da giugno a settembre l’adulto si muove alla ricerca dell’altro
sesso per l’accoppiamento. La femmina inizia poco dopo la deposizione delle uova che sono di
color biancastro ed a forma allungata o ellittica, con una estremità più appuntita: dimensioni
1.5x0.5mm.
L’ovideposizione avviene nelle fessure o nelle anfrattuosità del legno. Le uova sono riunite in
gruppi e disposte a ventaglio ,ogni gruppo comprende 40-50 uova fino ad un massimo di 80.
Una bassa umidità ambientale (30%) riduce l’infestazione per la morte delle uova in incubazione .
Dopo 10 – 15 giorni dalle uova fuoriescono le larve, che penetrano nel legno scavandovi delle
grosse gallerie., piene di rosume ed escrementi della stessa larva, stipate contro le pareti legnose
che le delimitano. La parte più interessata nel legno è l’alburno.
Le larve si nutrono esclusivamente a carico del legno senza forare la superficie esterna del legno e
temperature ed umidità elevate costituiscono la condizione ottimale per il loro sviluppo.
Al termine del suo sviluppo la larve si porta in genere vicino alla superficie esterna dal legno e si
trasforma in pupa. Dopo 2 settimane sfarfalla l’insetto perfetto lasciando sulla superficie del legno
fori ovali della grandezza media di 7x4 mm.
L’intero ciclo può durare da 2 a 10 anni.
Dell’attacco ben poco trapela all’esterno, soltanto dopo la prima generazione con lo farfallamento
degli adulti, sulla superficie legnosa compaiono pochi fori di farfallamento e un po’ di rosura;
Togliendo però il sottile diaframma esterno rispettato dalle larve alcuni cm di spessore del legno
appaiono ridotti in polvere.
Più generazioni possono succedersi all’interno dello stesso legno, in quanto gli adulti si possono
accoppiare all’interno. Provoca danni molto gravi e spesso irreparabili, in quanto é difficile
accorgersi della presenza del parassita. A questo proposito é stato messo a punto un apparecchio
in grado di amplificare il rumore emesso dalle larve durante lo scavo delle gallerie; anche l’esame
ai raggi X può rivelare l’esistenza di gallerie.
Criteri di lotta:
•
•
•
•
trattamento curativo del materiale infestato in opera con adatti insetticidi;
eliminazione totale del materiale già infestato e non trattabile con insetticidi;
trattamento preventivo del materiale immune con adatti preservanti;
bassa umidità ambientale (morte delle uova).
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Capricorno delle Case: la larva (a sinistra) e l’adulto (a destra)
Danni su travi causati dal Capricorno delle case
Danni non visibili causati dal Capricorno delle case. A sinistra: in superficie è visibile solo qualche foro; a destra: sotto il
diaframma esterno la stessa trave è ridotta in polvere.
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Diagnostica: radiografia di un tavolone attaccato dal Capricorno delle case
Anobidi
Anoblum punctatum (tarlo del mobili, orologio della morte)
Attacca Conifere e Latifoglie, diffondendosi sia nell’alburno che nel durame.
Gli adulti che sfarfallano per lo più in estate, hanno il capo completamente coperto dal pronoto, il
quale, visto in proiezione, si presenta all’incirca come un triangolo curvilineo a vertici largamente
arrotondati con base larga quanto le elitre. Poiché sotto il centro esse porta un rilievo sporgente,
nel suo complesso può essere definito a forma di mezza pera. Il colore è bruno cupo. Le antenna
sono filiformi e lineari o con forma concava verso l’avanti, la zampe rosso-brune sono retrattili.Le
elitre di colore variabile dal brino-giallognolo al rossastro piceo o al bruno cioccolato, portano una
serie di nove striature parallele costituita da piccole sporgenze puntiformi; i bordi esterni sono
paralleli o leggermente convergenti verso l’apice posteriore che è arrotondato. Le elitre anche
durante il riposo non coprono completamente le ali il cui bordo sporge sempre alquanto. Il corpo
nel suo insieme è di forma sub-cilindrica e lungo fino a 4-5 mm ( dei due sessi le femmine sono
usualmente più grandi). Con diametro di poco più di 1 mm.
Gli adulti durante la loro breve vita, qualche settimana, pare non assumano nutrimento alcuno: è
ad essi che deve ascriversi il ben noto rumore o picchiettio interpretato come un richiamo sessuale
ottenuto con la percussione della fronte, o secondo altri del torace, contro le pareti delle gallerie.
Le larve hanno un corpo carnoso, arcuato, con colore che varia dal grigiognolo al giallo biancastro
o al rosso, con brevi zampe; si presenta cilindrico ma alquanto depresso nella zona ventrale, porta
un allargamento in corrispondenza dell’ottavo nono segmento, la sua lunghezza massima è di 6-7
mm. Il capo bruniccio è arrotondato, più o meno infossato nel protorace, con mandibole corte e
larghe.
La nutrizione delle larve avviene esclusivamente a spese del legno e non solo del contenuto del
lume cellulare (amidi e zuccheri), ma anche delle pareti cellulari la cui cellulosa, assieme alle
emicellulose, viene demolita da fermenti trovantisi nel sistema digerente delle larve stesse in
unione a proteinasi che consentono l’utilizzazione anche delle proteine; questo in altre parole
significa che per la sopravvivenza dell’Anobium punctatum non sono necessari altri organismi
simbionti. Si può i genere rilevare che le zone dell’alburno sono più attaccare delle parti interne,
questo dipende, probabilmente, da un più elevato contenuto di proteine.
La sciamatura avviene in maggio-giugno da fori di uscita di 1,5mm; dopo l’accoppiamento, che può
aver luogo anche dentro le gallerie, la femmina depone in media da 20 a 40 uova biancastre
ellissoidali nelle fenditure del legno, sulle superfici di testa scabre o anche in precedenti fori di
farfallamento. Le larve che ne escono dopo circa 2-4 settimane iniziano subito lo scavo dei cunicoli
che sono ripieni di fine rosura i cui frammenti all’esame microscopico si presentano di forma
ellissoidale.
L’impupamento avviene in primavera, dopo che la larva si è riportata in superficie, e dura da 2 a 4
settimane. Nel nostro paese il completo ciclo vitale va da 9 mesi a 3 anni., la minore o maggiore
durata dipende dalle condizioni ambientali
A questo riguardo deve sottolinearsi che una elevata umidità del legno (cioè oltre il 20-22%)
favorisce sia l’attacco che un rapido sviluppo delle larve, mentre la temperatura più conveniente
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Tecnologia del Legno
pare essere tra i 22 e i 25 °C. Di conseguenza i maggiori attacchi si trovano nel legno non troppo
secco posto in locali umidi e con un certo riscaldamento invernale (o quantomeno a temperatura
non troppo bassa, cioè non sotto i 10 °C). La presenza di colle animali favorisce l’attacco di questi
insetti, poiché tale materiale pone proteine a disposizione delle larve favorendone così lo sviluppo.
Criteri di lotta:
• metodi fisici: trattamento curativo del materiale infestato con metodi diversi (esposizione a gas
tossici, a temperature elevate per alcune ore, immersione in acqua per alcune ore in primavera;
l’esposizione degli oggetti all’azione dei raggi infrarossi, ottenuti con apposite lampade, o agli
ultrasuoni richiede costose attrezzature e non garantisce contro ingestioni future);
• metodi chimici (uso di composti chimici allo stato liquido): l’uso di antisettici curativi, mediante
penetrazione delle soluzioni attraverso spennellature ha l’inconveniente di richiedere la
preventiva eliminazione delle vernici o tinte applicate originariamente, ultimata l’applicazione
dell’antisettico occorre chiudere temporaneamente in una guaina l’oggetto trattato;
l’applicazione degli antisettici per immissione (inoculazione) diretta con una siringa da iniezione,
invece, è un lavoro di pazienza che si conclude, al termine dell’aplicazione con un’accurata
stuccatura dei fori. Nel casi di pezzi artistici molto deteriorati possono usarsi degli antisetticidi
indurenti coi quali si ha il doppio effetto di lotta contro gli anobidi e di rinforzo delle pareti da essi
praticate;
• trattamento preventivo: consiste nell’applicazione superficiale a spruzzo o con pennello degli
antisetticidi prima della verniciatura o tinteggiatura degli oggetti; permane comunque il problema
dell’incognita dell’interazione fra la pellicola pittorica e l’antisettico applicato ed eventualmente
penetrato fino al contatto con i pigmenti, che potrebbero risultarne alterati.
In alto: adulto del Tarlo dei mobili; in basso: danni provocati dalle larve
Lyctidi
Attaccano tutte le Latifoglie a grossi vasi e legno tenero, e l’alburno delle specie a legno duro
(Querce). Prediligono specie molto ricche in amidi e zuccheri, con contenuto in zuccheri non
inferiore al 3% (alburno, e durame di alcune specie tropicali). Sono immuni Pioppo, Faggio e
Betulla.Gli adulti sfarfallano in primavera da fori di 1.5-3mm di diametro e si accoppiano; le uova
sono deposte nei grossi vasi delle sezioni trasversali; le larve scavano gallerie e dopo 1 anno si
impupano. L’intero ciclo può durare da 3 mesi a 3 anni circa. Attaccano tutte le Latifoglie nostrane
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a legno tenero e con grossi vasi, nonché l’alburno delle specie dure, particolarmente delle querce.
In caso di forti attacchi il legno viene completamente polverizzato.
Lyctus linearis: attacca Latifoglie indigene
Lyctus brunneus: attacca anche legni tropicali teneri. L’insetto adulto è lungo da 2 a7 mm, ha
elitre con sottili strie rilevate portanti fine pelosità chiara, separate da serie di punteggiature.
Il colore varia dal bruniccio al rossastro. La larva è dapprima rettilinea e, successivamente
assume la caratteristica curvatura ad uncino degli ultimi segmenti. Dopo circa un anno la
larva raggiunge una lunghezza di circa 5 mm e diametro massimo di 1 mm, il suo calore è
dapprima giallognolo, ma pio scurisce. L’alimentazione della larva non dipende dal materiale
cellulosico o emicellulosico, che nel passaggio attraverso l’intestino permane indigerito, ma
bensì dal contenuto del lume cellulare in amidi e zuccheri, saccaridi e proteine. Allo sviluppo
della larva contribuisce favorevolmente una umidità del legno piuttosto alta . Le gallerie sono
ripiene di materiale polverulento escreto dall’intestino.
Criteri di lotta:
• alcuni principi di prevenzione sono suggeriti dalla biologia stessa di questi Coleotteri:
• ostruzione dei grossi vasi con adeguato trattamento; utilizzazione solo del durame di
determinate specie;
• abbattimento degli alberi in aprile-maggio, il contenuto in zuccheri é minimo, e si ottiene
quindi legno poco attaccabile dai Lyctidi;
• immersione in acqua dolce a lungo: vengono dilavati gli amidi e una vitamina idrosolubile
necessaria per lo sviluppo delle larve.
A sinistra: adulto di Lyctus brunneus; a destra: listelli danneggiati dalle larve.
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Isotteri o Termiti
Sono insetti sociali, che vivono in colonie dall’organizzazione complessa. Sono insetti tipicamente
tropicali, che però hanno espanso il loro areale fino alle coste francesi, alla Liguria e a Venezia.
Costruiscono i nidi, alti fino a 6m, negli alberi, nel legno in opera o nel terreno; si nutrono di vegetali
e di legno, di cui digeriscono anche la cellulosa grazie ad una simbiosi con batteri presenti nel loro
intestino. Non si muovono mai all’aria libera, ma solo in gallerie coperte, scavate nel suolo o nel
legno. Le gallerie sono libere da rosura.
In tali società vivono
• una casta sessuata riproduttrice, di proporzioni notevoli; Maschi e femmine sono dotati di
ali
•
una casta sterile, comprendente operai e soldati;sono gli individui senza ali di lunghezza
inferiore agli 8 mm e di apparenza gelatinosa e biancastra. Gli operai sano responsabili
delle devastazioni a carico del legno perché è di esso che si nutrono.
Le gallerie scavate dagli operai sono spesso dei passaggi molto ampi tra i quali permangono dei
sottili diaframmi rappresentati dalla zona tardi va degli anelli: caratteristico è che le gallerie sono
prive di rasura ma rivestite di una specie di intonaco terroso avente la consistenza del cartone.
Criteri di lotta:
• usare procedure costruttive che evitino il contatto diretto del legno con il terreno; usare legno
impregnato con creosoto o altro preservante;
• impedire che le termiti possano arrivare al legno, sbarrando meccanicamente le gallerie;
• intervenire dopo l’infestazione insufflando nelle gallerie gas o polveri tossiche, che si
propaghino a tutta la colonia.
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A sinistra: termiti asessuate; a destra: travetto di telaio da finestra attaccato dalle termiti
Ciclo delle termiti
Diversa morfologia delle termiti
Differente morfologia del capo
Particolare di una termite
5.2.3.2. Organismi marini
Si tratta di organismi marini che appartengono al phylum dei Molluschi e alla classe dei Crostacei
del phylum degli Artropodi. Sono diffusi nelle acque di tutto il mondo; attaccano strutture portuali e
fasciame delle barche, normalmente non in moto. L’estensione dell’attacco dipende da vari fattori
quali il tipo di organismo, la temperatura e la salinità dell’acqua, la simbiosi con funghi, la specie
legnosa. Tutte le specie di legni delle regioni temperate sono prima o dopo distrutte se collocate in
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opera in un ambiente dove abbondino tali organismi. Solo certi legni di regioni tropicali presentano
una resistenza naturale attribuibile alla presenza di elevate quantità dI SiO2 o di estrattivi tossici.
5.2.3.2.1. Teredini - Teredo spp.
Sono lamellibranchi bivalvi; l’adulto é un verme biancastro lungo, nell’ambiente italiano, 40-50cm
con 6-8mm. L’alimentazione é a base di plancton. Scavano gallerie nel legno le cui pareti vengono
rivestite di calcare; la rosura prodotta viene ingerita a completamento dell’alimentazione. Il legno
all’esterno mostra piccoli fori di 1-2mm di diametro, ma le gallerie all’interno hanno diametri anche
di 2-5cm. Per vivere hanno bisogno di un certo grado di salinità: l’immersione in acqua dolce li
uccide in 2-3 settimane.
5.2.3.2.2. Crostacei - Limnoria spp.
Il corpo di questi organismi è composto di segmenti; essi sono lunghi 3-5mm, larghi 1mm, e sono
in grado di distruggere il legno con i loro fini denti che agiscono come una lima. Formano gallerie
più piccole e brevi di quelle delle Teredinidi, circa 1mm di diametro, senza penetrare in profondità
nel legno (al massimo 1,5cm). Le gallerie sono collegate tra loro e il legno assume aspetto
spugnoso. Il passaggio in acqua dolce o all’asciutto uccide gli animali, arrestando l’attacco più
rapidamente che non nel caso delle Teredini.
Criteri di lotta:
•
applicazione di schermi protettivi (fogli di rame, alluminio, zinco, schermi di cemento,
rivestimenti in materiale plastico o fibra di vetro, strati bituminosi) in modo che le larve
non si insedino sul legno; sono sistemi efficaci ma piuttosto costosi;
•
trattamenti con sostanze tossiche o repulsive quali creosoto o composti del rame;
vanno eseguiti sul materiale già rifinito;
•
uso di legni resistenti: l’alburno di tutti i legni é sensibile all’attacco, mentre il durame di
quelle resistenti in realtà non é mai immune; inoltre quando si tenta di stabilire la
resistenza di un legno, questa varia a seconda delle acque in cui é utilizzato;
•
uso di paleria non scortecciata: va mantenuta tale solo la parte immersa in acqua.
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