prati armati - Omnia Ingegneria

contro le frane superficiali e l’erosione dei suoli: una tecnologia viva ed intrinsecamente antisismica
PRATI
ARMATI®
PRATI
INDICE DEI CONTENUTI
ARMATI®
Premessa
4
1. La Tecnologia dei PRATI ARMATI®
1.1 Le caratteristiche
5
1.2 La tecnologia d’impianto
7
1.3 Le applicazioni
8
1.4 L’abbinamento alle opere
tradizionali
11
1.5 La staffetta ecologica
16
2. L’attività di ricerca
2.1 La selezione delle specie
19
2.2 La ricerca biologica,
botanica e agronomica
19
2.3 La ricerca agro-geoingegneristica
23
2.4 Le prove in campo
28
3. Le ulteriori applicazioni
3.1 Le variazioni della
portanza dei terreni
29
3.2 La phytoremediation
31
4. La storia della tecnologia
4.1 Dal Vetiver ai
PRATI ARMATI®
33
4.2 La Società
34
Appendice: rassegna stampa,
convegni e fiere fino a maggio 2005
©2005 PRATI ARMATI Srl. Tutti i diritti riservati.
L'uso non autorizzato dei marchi registrati, delle
immagini e delle informazioni contenute nel
presente manuale verrà perseguito a termini di
legge. La società si riserva il diritto di modificare in
tutto o in parte le informazioni qui contenute.
Per ulteriori informazioni, nonché per le specifiche
tecniche e i prezzi da inserire in capitolato, si
rimanda al sito internet www.pratiarmati.it
e www.vetiver.it.
NOTA BENE: I PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® sono una Tecnologia esclusiva, protetta da
marchio registrato, per la quale il know-how principale, relativo alle specie
utilizzate e alla tecnologia globale da applicare per l’ottimale riuscita degli
impianti è nota solo alla società PRATI ARMATI Srl.
Segnaliamo che alcune società o persone fisiche utilizzano immagini ed
informazioni tratte senza alcuna autorizzazione da nostro materiale esclusivo.
Per quanto siano in corso opportune azioni legali, risulta impossibile
prevenire e bloccare completamente tali atti, ed invitiamo quindi tutti gli
interessati a rivolgersi direttamente ed esclusivamente a PRATI ARMATI Srl,
tel. 02-57619146 - [email protected] e a segnalare eventuali contraffazioni.
contro le frane superficiali e l’erosione dei suoli: una tecnologia viva ed intrinsecamente antisismica
PRATI
ARMATI®
PRATI
PREMESSA
ARMATI®
PREMESSA
Il problema della degradazione ed erosione dei suoli è diventato in questi ultimi anni sempre più grave e sentito
dall’opinione pubblica, per le vistose conseguenze che esso ha sulla società umana e sull’ambiente.
L’erosione consiste nella rimozione degli strati fertili superficiali del suolo a causa dell’azione dell’acqua e del vento. La
conseguenza più immediata è la riduzione della produttività delle colture, ma i suoi effetti sono assai più gravi quando,
in Paesi densamente popolati come il nostro, i fenomeni assumono a volte carattere di vere e proprie
catastrofi naturali, con danni a persone e cose e costi ingenti per la collettività.
La risposta a queste gravi e complesse problematiche è stata tradizionalmente affrontata con opere civili di
contenimento in cemento armato od altre strutture tradizionali che, oltre ad indubbi vantaggi, presentano alcuni
inconvenienti:
• agiscono solo sugli effetti finali e non sulle cause;
• hanno un rilevante impatto ambientale;
• comportano elevati costi di messa in opera e di manutenzione;
• presentano spesso una scarsa efficacia sul dilavamento superficiale, essendo opere concentrate, concepite per
bloccare l’effetto finale (invece che prevenirne le cause iniziali), che agiscono solo su zone circoscritte.
In tal modo anche l’ambiente viene vincolato in opere rigide, che a volte addirittura aggravano alcuni fenomeni:
si pensi ad esempio alla cementificazione di letti di torrenti che causano una maggior velocità e quindi una maggiore forza
erosiva dell’acqua.
Dalla seconda metà degli anni sessanta, tuttavia si è cominciato a riconsiderare l’ambiente come un ecosistema
complesso; nel frattempo la ricerca nel settore agro-geo-ingegneristico ha fatto passi da gigante ed ha messo a
disposizione dell’uomo delle innovative e straordinarie tecniche naturali, con enormi vantaggi rispetto a quelle
utilizzate nei tempi passati.
Oggi, l’accresciuta sensibilità nei confronti di interventi ambientalmente ed economicamente sostenibili fa sì che sia
sempre più importante per le Amministrazioni Pubbliche e per i privati:
• coniugare la realizzazione degli interventi di conservazione dei suoli con la salvaguardia dell’ambiente e la tutela
del paesaggio;
• rendere tali interventi efficaci e duraturi;
• migliorare l’economicità ed eco-compatibilità complessiva dei progetti.
Per fornire una risposta a queste esigenze, è stata sviluppata una nuova tecnologia che sfrutta le eccezionali
caratteristiche di alcune specie erbacee perenni, i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, per ripristinare la copertura vegetale del terreno e
prevenire i fenomeni erosivi, oltre a controllare quelli già in atto.
Il blocco dell’erosione superficiale con copertura vegetale è una tecnica da sempre utilizzata (basti pensare ai
problemi di dissesto idrogeologico legati ad un disboscamento esteso ed incontrollato). L’aspetto fortemente
innovativo della tecnologia dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® è stato quello di utilizzare alcune piante erbacee dalle eccezionali
prestazioni, che non presentano gli inconvenienti tipici delle coperture arboree o arbustive (lentezza dello sviluppo,
appesantimento del terreno, effetto vela, ovvero fenomeni di instabilità dovuti a momenti flettenti per l’azione dei venti,
ecc.) ed al tempo stesso hanno caratteristiche eccezionali di profondità radicale, resistenza a trazione e velocità di
accrescimento delle radici, ecc. che le rendono non paragonabili alle tradizionali specie erbacee.
Viste le eccezionali caratteristiche di questa Tecnologia (descritte nel dettaglio nelle pagine seguenti) geologi,
agronomi, ingegneri ed esperti di consolidamento hanno identificato nei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® l’anello mancante tra
le opere di consolidamento tradizionali (che risolvono i problemi di erosione ma hanno un significativo impatto
sull’ambiente) e le idrosemine tradizionali che si limitano a rinverdire i pendii, senza risolvere il problema dell’erosione
profonda.
4
a)
Opere civili
b)
PRATI ARMATI®
c)
Rinverdimenti tradizionali
PRATI
LA TECNOLOGIA DEI PRATI ARMATI®
ARMATI®
1. LA TECNOLOGIA DEI PRATI ARMATI®
I PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® sono una Tecnologia (insieme di metodologie, processi, attrezzature e prodotti) del tutto innovativa
che impiega una miscela di piante erbacee perenni dalle radici profonde fino ad alcuni metri ed estremamente resistenti,
per il consolidamento e la conservazione del suolo, la protezione di opere infrastrutturali, il ripristino di zone inquinate.
La Tecnologia dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® è un sistema complesso, in cui confluiscono esperienze di botanica, agronomia,
geologia, ingegneria, di cui PRATI ARMATI Srl detiene l’esclusiva mondiale ed il relativo marchio registrato.
1.1 LE CARATTERISTICHE
I PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®:
✓ comprendono una miscela di sementi di piante erbacee perenni, rustiche,
completamente naturali, con portamento generalmente cespitoso;
✓ hanno un apparato radicale che presenta le seguenti eccezionali caratteristiche:
• notevole velocità di accrescimento che, in suoli sciolti, può raggiungere
e superare i 2 metri di profondità in soli 12 mesi di sviluppo;
• eccezionale profondità radicale che può raggiungere e superare i 5 metri
in terreni sciolti;
• rapporto tra sviluppo verticale ipogeo (apparato radicale della pianta misurato in
profondità) e sviluppo verticale epigeo (parte aerea della pianta) superiore a 3;
• densità radicale elevata - più di 10 radici per centimetro quadrato - misurata
a 50 cm sotto il colletto dopo un anno dalla semina;
• radici sottili (con diametro compreso fra 0,1 e 3 mm) ed omogenee per tutto
lo sviluppo radicale (caratteristica questa di estrema importanza che evita
che le radici, ingrossandosi nel terreno, vadano a creare punti di instabilità);
• resistenza media a trazione delle radici fino a 205 MPa (20,5 kg/mm2), con
valori massimi sensibilmente superiori;
✓ non sono piante infestanti;
✓ non sono stati modificati geneticamente e costituiscono oltretutto un ottimo
foraggio animale;
✓ si adattano ai terreni fini limoso argillosi fino ai grossolani sabbioso ghiaiosi;
crescono anche su rocce deboli e alterate;
✓ si adattano a terreni con pH compreso tra 4 e 12;
✓ sopportano condizioni climatiche estreme con temperature comprese tra circa
- 45° C e circa +60° C;
✓ resistono al fuoco, con capacità di ricaccio elevata anche dopo incendi;
✓ sono piante pioniere, capaci di vegetare anche in suoli poveri di sostanze
organiche ed elementi nutritivi, contribuendo a ripristinare un substrato
favorevole all’attecchimento di specie arbustive ed arboree;
✓ possono resistere anche in zone estremamente siccitose grazie alla profondità
dell’apparato radicale che consente alla pianta di reperire l’acqua sempre
presente negli strati profondi del terreno;
a)
✓ possono sopravvivere anche in presenza di forti inquinanti (idrocarburi, metalli
L’eccezionale apparato radicale dei
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
pesanti, liquami, rifiuti organici), e sono quindi adatti per il ripristino di siti inquinati;
✓ hanno un’evapotraspirazione significativamente maggiore rispetto ai prati
tradizionali grazie all’apparato fogliare molto più sviluppato ed all’eccezionale profondità e densità dell’apparato
radicale, che consente il drenaggio dell’acqua fino ad alcuni metri di profondità. L’evapotraspirazione può superare
i 5 litri d’acqua al giorno per m2;
✓ assorbono rilevanti quantità di anidride carbonica (CO2) e migliorano la compatibilità ambientale delle opere civili;
✓ sono in grado di imbrigliare e rinforzare il terreno, consolidando rilevati e scarpate stradali e ferroviarie, arginature,
aree a mare, cave, miniere e discariche;
✓ si abbinano perfettamente alle opere civili tradizionali e di ingegneria naturalistica.
3,2 m
b)
Una radice di PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® di circa 18 mesi
5
PRATI
LA TECNOLOGIA DEI PRATI ARMATI®
ARMATI®
Per comprendere appieno la differenza tra la Tecnologia dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® e le specie erbacee tradizionali,
occorre considerare che i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® presentano caratteristiche fisiologiche e funzionali superiori anche di
10 volte rispetto alle piante erbacee utilizzate per le normali idrosemine. In particolare le radici dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®:
• possono superare anche di dieci volte la profondità delle radici delle specie erbacee tradizionali, che non superano
generalmente i 20-40 cm di profondità;
• crescono fino a 10 volte più rapidamente di quelle delle altre specie erbacee, consolidando rapidamente la superficie, ed
evitando che il dilavamento asporti le specie appena seminate;
• hanno resistenza a trazione anche 10 volte superiore a quella delle normali specie erbacee.
1.1.1 ANTISISMICITÀ
Ulteriore caratteristica di estremo interesse è l’antisismicità intrinseca dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® i quali imbrigliano gli
strati profondi del terreno con un’armatura di radici sottilissime e resistenti, con un duplice effetto.
• In primo luogo, nel caso di terreni costituiti da materiali coesivi, tipo le argille, queste in condizioni di alta saturazione
o sovrassaturazione possono anche restare in equilibrio, se non soggette a vibrazioni. Quando si verificano fenomeni
sussultori o ondulatori tipici di eventi sismici, questi materiali fluidificano e presentano un tipico comportamento non
newtoniano, diminuendo la loro viscosità, con conseguente scivolamento a valle. Tale fatto è impedito dalla fitta
armatura delle radici dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® (vedere foto d-e-f)
• In secondo luogo, poiché le radici presentano un’elevata resilienza, elasticità e deformabilità, il terreno può
riassestarsi anche a seguito di grandi deformazioni, senza rotture fragili come accade invece in manufatti caratterizzati
da un’elevata rigidezza.
1.1.2 INTEGRAZIONI
E' possibile migliorare ulteriormente le caratteristiche dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® con alcune integrazioni.
I PRATI ARMATI AUT OCONCIMANTI®:
OCONCIMANTI® particolari specie vegetali in grado di autoconcimare l’impianto dei
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® concentrando l’azoto atmosferico a livello radicale, portandolo in profondità e consentendo quindi
una fertilizzazione perenne dell’impianto.
a)
La miscela di sementi di PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
b)
Tipico aspetto esteriore dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
d)
c)
Le radici in grado di imbrigliare il terreno
e)
f)
Impianto sperimentale a file che, nel tempo, si sono deformate trattenendo le argille e assorbendo le spinte dovute alla fluidificazione delle stesse: è la
deformazione che assorbe, in modo naturale, le sollecitazioni. Nella foto f) la zona non consolidata e crollata a seguito della liquefazione delle argille
g)
6
PRATI
PRATI ARMATI
ARMATI FIORITI® sulla grande frana di Ancona. Vista d’insieme (foto g)
e particolare della fioritura (foto h)
h)
i)
PRATI
PRATI ARMATI
ARMATI FIORITI®
al porto di Genova
PRATI
LA TECNOLOGIA DEI PRATI ARMATI®
ARMATI®
Tale integrazione evita a regime le concimazioni periodiche. Anche queste specie presentano un’elevata resistenza a
trazione delle radici. Inoltre, poiché le radici delle piante azotofissatrici selezionate si spingono a vari metri di profondità,
tale intervento è decisamente migliore rispetto ad una tradizionale concimazione di copertura, che può portare alla
riemergenza radicale dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®.
I PRATI
TI
ARMATI
TI
FIORITI®:
sementi
fiorifere adatte a conferire particolari colorazioni e fioriture all’impianto in vari
PRA ARMA FIORITI®
mesi dell’anno (foto g-h-i nella pagina precedente).
Infine, è possibile introdurre, già in fase di idrosemina, sementi di arbusti ed alberi, per favorire la successiva
rinaturalizzazione (si veda il capitolo sulla Staffetta Ecologica).
1.2 LA TECNOLOGIA D’IMPIANTO
La tecnologia d’impianto, che prevede una cantieristica semplice e veloce, consiste nell’irrorare la superficie franosa
con una miscela di acqua, particolari concimi, collanti naturali, fibre vegetali e con un calibrato miscuglio di sementi
tecniche PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® che, con il tempo, producono piante erbacee con un formidabile apparato radicale.
Si realizzano in tal modo vere proprie opere civili verdi in grado di imbrigliare la maggior parte dei terreni.
Si tratta di una idrosemina tecnica, completamente differente dalle tradizionali idrosemine che impiegano specie erbacee
con un apparato radicale poco resistente e superficiale, e materiali di qualità e in quantità completamente differenti.
L’idrosemina avviene mediante l’utilizzo di particolari idroseminatrici, con cisterne da 1.000 a 10.000 litri, generalmente
montate su camionicini (foto a-b-c).
In alcuni casi è necessario utilizzare idroseminatrici montate su mezzi con quattro ruote motrici, o addirittura trattori
gommati o cingolati, per transitare su terreni accidentati o particolarmente scoscesi. Per superare dislivelli elevati o per
cantieri con difficoltà di accesso, si utilizzano manichette lunghe fino a 300 m, talvolta anche con il supporto di autogru
con braccio lungo alcune decine di metri (foto d-e-f).
In zone molto estese (superiori ai 20-30.000 mq) o non accessibili in altro modo, è possibile utilizzare gli elicotteri,
con particolari diffusori da cui vengono irrorati i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® (foto g-h-i).
a)
b)
c)
Cortina (BL): idrosemina di PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® realizzata per l’ANAS di Venezia su un ghiaione dolomitico completamente
sterile, dove le idrosemine tradizionali avevano fallito
d)
e)
f)
Idrosemina realizzata con i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® in provincia di Reggio Calabria con idroseminatrice montata su mezzo a 4 ruote motrici ed
utilizzo di manichetta e autogru per raggiungere le zone più alte del cantiere
g)
h)
Idrosemina con elicotteri su siti non accessibili a mezzi meccanici
i)
7
PRATI
LA TECNOLOGIA DEI PRATI ARMATI®
ARMATI®
1.3 LE APPLICAZIONI
I PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® servono per prevenire fenomeni erosivi e frane superficiali in vari ambiti:
• rilevati e scarpate stradali, autostradali, ferroviarie;
• arginature di torrenti, canali, fiumi, laghi, scarpate a mare;
• consolidamento di zone soggette a frane e smottamenti;
• ripristino e rinaturalizzazione di cave, miniere, discariche, siti inquinati;
• consolidamenti antisismici.
Possono inoltre essere utlizzati per variare, anche in modo significativo, la portanza dei terreni.
a)
Scarpata stradale – Grande frana di Ancona
b)
Scarpata stradale – Bologna
d)
Sponda fiume Noncello –
Genio Civile di Pordenone
e)
Scarpata a mare – Autorità Portuale
di Genova
g)
h)
l)
8
Cava di sabbia – Roma
f)
Argine di canale irriguo – Pavia
Scarpata stradale (aspetto autunnale) –
Bolzano
Scarpate realizzate per l’Immobiliare
della Banca d’Italia – Como
c)
Scarpata ferroviaria Italferr – Massa
i)
Caseificio Mauri – Lecco
m)
Discarica – Reggio Emilia
n)
Disinquinamento da idrocarburi – La Spezia
PRATI
LA TECNOLOGIA DEI PRATI ARMATI®
ARMATI®
1.3.1 VERIFICA DEI RISULTATI SU SCALA REALE
I cantieri realizzati con i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® hanno spesso resistito ad eventi eccezionali che hanno consentito di verificarne,
su scala reale, le effettive prestazioni e peculiarità. Nelle immagini che seguono, si riporta un esempio particolarmente
significativo, relativo al sito di difesa spondale realizzato a Pordenone per il Genio Civile, Ministero dei LL.PP.,
Magistrato delle Acque, lungo la sponda del fiume Noncello, affluente del Meduna, crollata a seguito di alluvioni.
Realizzato tra il 1998 e il 2000, combinando con una corretta progettazione PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® e opere tradizionali
quali palizzate in castagno e drenaggi in pietra, l’impianto ha retto a più piene stagionali e alle alluvioni del novembre 2000
e 2002, con innalzamento del livello dell’acqua di oltre 20 metri, completa immersione dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® e quote
del pelo libero dell’acqua di circa 2 metri al di sopra del piano di campagna. Tali fenomeni si sono protratti per circa 4
giorni ciascuno e le portate sono aumentate da 200 a 1400 mc/sec.
Nelle immagini che seguono viene evidenziata anche l’area dove non sono stati impiantati i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, in cui
la sponda non consolidata ha svolto la funzione di parcella testimone, franando a seguito degli eventi sopra citati ed
arretrando di circa 10 metri. Questo ha dimostrato l’effettiva efficacia dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® che invece hanno impedito
qualunque erosione e cedimento della parte trattata con gli stessi.
15 m
a)
Lavori di ripristino della sponda
b)
Idrosemina sul sito ripreso e preparato
d)
Il cantiere sommerso dall’alluvione del Nov. 2002
c)
I PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® dopo circa 1 anno
e)
f)
Un albero trascinato dallo smottamento nella zona non trattata con i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
zona non consolidata
zona consolidata
g)
h)
i)
Particolari della zona non consolidata e franata, con alberi divelti e arretramento della sponda di oltre 10 metri
n)
Vista di insieme del cantiere consolidato con i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
9
PRATI
LA TECNOLOGIA DEI PRATI ARMATI®
ARMATI®
Lo stesso Assessore all’Ambiente e LL.PP. della Regione Friuli Venezia Giulia, alla Conferenza dei Servizi del
9 Agosto 2003, cita questo cantiere, riferendosi a futuri interventi con i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, come “…una tecnica già
sperimentata con successo lungo un tratto arginale del Noncello e che ha resistito alla disastrosa piena del
novembre scorso…”.
1.3.2 IMPIANTI DIMOSTRATIVI
In alcuni casi, i risultati ottenuti con i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® sono stati verificati tramite la realizzazione di impianti
dimostrativi che hanno consentito di confrontare tale Tecnologia con le tecniche tradizionali, applicate in parcelle
differenti di uno stesso cantiere.
L’esempio illustrato nelle immagini da a) a c) si riferisce ad un impianto realizzato a Bolzano su un terreno di sabbia e
sassi, tipico della zona.
Nella parcella a sinistra della linea gialla sono stati idroseminati i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®. Al di sopra della linea rossa
è stata inoltre posata una rete paramassi, mentre nell’area al di sotto della linea rossa sono stati applicati i soli
PRATI ARMATI®.
TI®
Nella parcella a destra della linea gialla è stata invece realizzata un’idrosemina tradizionale, abbinata alla rete
paramassi e ad una geogriglia in plastica. In questo caso è stato anche necessario apportare del terreno di coltura.
Nel caso particolare del cantiere in oggetto, sono stati ottenuti ottimi risultati anche nella zona al di sotto della linea
rossa, trattata con i soli PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® (senza rete paramassi e georete).
Anche nel caso del cantiere recentemente realizzato nella discarica di Trento (foto d-e-f), su una lingua di origine glaciale
completamente sterile, sono stati riscontrati in soli due mesi ottimi risultati di rinverdimento e blocco dell’erosione
superficiale con la sola idrosemina di PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®.
In questi casi infatti, in cui si è in presenza di pendii intrinsecamente stabili, la Tecnologia dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® può
efficacemente sostituire le tradizionali opere di consolidamento, con evidenti benefici economici e di cantieristica
(minori tempi e complessità dell’intervento).
In altri casi invece (come ampiamente descritto nel capitolo seguente) è opportuno abbinare in modo sinergico questa
innovativa Tecnologia verde con opere tradizionali che risolvano i problemi urgenti di instabilità e messa in sicurezza del
versante, e che al contempo, grazie proprio ai PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, non si deteriorino, mantenendo invece la propria
efficacia nel tempo.
a)
Bolzano: la scarpata su cui
è stato realizzato l’impianto
L’idrosemina di PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® effettuata
sulla parcella a sinistra della linea gialla
d)
10
Il sito durante l’idrosemina
b)
c)
Le due parcelle a distanza
di un anno dall’idrosemina
e)
Dopo soli due mesi il sito mostra già un buon rinverdimento, con blocco dell’erosione superficiale
f)
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LA TECNOLOGIA DEI PRATI ARMATI®
ARMATI®
1.4 L’ABBINAMENTO ALLE OPERE TRADIZIONALI
A differenza dei sistemi di consolidamento tradizionali, questa Tecnologia innovativa si presenta come una vera e propria
barriera vegetale:
• viva ed autoadattante;
• di durata illimitata;
• che a regime non necessita di manutenzione.
Essa appartiene alle cosiddette soft technologies, ovvero quelle tecnologie distribuite sul territorio in grado di prevenire i fenomeni erosivi, prima che questi si verifichino, contribuendo inoltre all’abbellimento e rinaturalizzazione del paesaggio ed alla sottrazione dall’atmosfera di ingenti quantità di anidride carbonica (CO2) ed altri inquinanti.
In questo senso i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® sono vere e proprie opere civili verdi (il cemento verde), in grado di prevenire
l’erosione e le frane superficiali. Rispetto alle opere tradizionali i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® presentano interessanti
caratteristiche, sintetizzate nella tabella seguente:
Opere civili tradizionali
Opere civili verdi
Azione di consolidamento Basata sull’utilizzo di materiali tradizionali inerti, le Basata su una coltre vegetale viva ed autoadattante, distribuicui forze si concentrano in determinati punti critici ta su tutta la superficie da consolidare: "soft technology"
della superficie da consolidare: "hard technology"
Effetti sull’erosione
Blocco dell’erosione solo nei punti in cui sono Prevenzione dell'erosione superficiale e del dilavamento su
tutta la superficie interessata
applicate
Costi di messa in opera
Elevati
Ridotti
Costi di manutenzione
Elevati, crescenti nel corso degli anni
Ridotti o nulli: più passa il tempo più la Tecnologia dei
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® aumenta la propria efficacia
Impatto ambientale
Rilevante in termini di alterazione del paesaggio e Positivo: rinverdimento e rinaturalizzazione, riduzione degli
inquinanti con assorbimento di rilevanti quantità di anidride
cementificazione dello stesso
carbonica (CO2)
Applicazione
Necessarie per determinati interventi di blocco Spesso abbinabili alle tradizionali opere civili per integrarle,
dell’erosione e delle frane (es. consolidamento dei migliorarle e proteggerle. In alcuni casi possono anche
piedi delle scarpate, di argini dei fiumi, ecc.)
sostituire alcune tradizionali opere civili
Antisismicità
In generale, rigidità nel contrastare i fenomeni. Intrinseca: capacità di deformazione in seguito alle sollecitazioni
L’antisismicità è ottenibile con particolari esterne con conseguente capacità di assecondare i fenomeni
accorgimenti
sismici assorbendo le sollecitazioni in modo elastico
Come affermato nella premessa, l’aspetto più interessante di queste opere civili verdi è proprio che in molti casi
completano, integrano e migliorano le opere civili tradizionali, agendo in sinergia con le stesse:
• ne completano le funzionalità di protezione del suolo, agendo in modo "distribuito" su tutta la superficie da consolidare;
• proteggono le opere civili tradizionali;
• ne riducono l’impatto sull’ambiente, restituendo al paesaggio un aspetto naturale e rinverdito.
Il grafico seguente rappresenta (in modo esemplificativo) il confronto tra:
• le opere tradizionali, che raggiungono immediatamente i risultati di consolidamento attesi, ma iniziano a degradarsi,
in tempi più o meno rapidi, dal momento stesso in cui vengono installate;.
• i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, che necessitano di un certo periodo di tempo per entrare in azione, ma poi incrementano la
loro efficacia nel tempo;
• l’abbinamento tra le due tipologie di
opere, che garantisce:
TECNOLOGIE
– risultati immediati, grazie alle
ABBINATE
100%
opere tradizionali che esercitano
PRATI ARMATI®
fin da subito la propria azione;
– un mantenimento dell’efficacia
OPERE
nel tempo, grazie ai PRATI
TRADIZIONALI
PRATI
ARMATI®
ARMATI® che evitano l’erosione
superficiale e proteggono le opere
tradizionali, riducendone e
rallentandone il degrado.
Efficienza delle diverse soluzioni nel tempo
11
PRATI
LA TECNOLOGIA DEI PRATI ARMATI®
ARMATI®
1.4.1 CRITERI PER UNA CORRETTA IMPOSTAZIONE PROGETTUALE
Come accennato nei precedenti capitoli, nei casi di erosione superficiale che interessino pendii intrinsecamente stabili e
in assenza di rischio immediato, la Tecnologia dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® può efficacemente sostituire le tradizionali
opere di consolidamento nella lotta all’erosione superficiale, con evidenti benefici economici e di cantieristica (minori
tempi e costi).
Negli altri casi invece, in cui la pendenza della scarpata o le caratteristiche del terreno non garantiscono la stabilità
intrinseca del versante o vi sia presenza di trovanti in equilibrio instabile, o comunque problemi di sicurezza con
elevato rischio ecc., è necessario abbinare in modo sinergico questa innovativa Tecnologia verde con le opere
civili tradizionali o con interventi di ingegneria naturalistica. Questo al fine di ottenere risultati immediati, che
risolvano i problemi urgenti di instabilità del versante e di rischio immediato e che, al contempo, grazie proprio
ai PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, siano duraturi ed incrementino la propria efficacia nel tempo.
SI
PRATI ARMATI®
Stabilità intrinseca
del versante e assenza di
rischio immediato
NO
Opere tradizionali
+ PRATI ARMATI®
PRATI ARMATI®
+ opere tradizionali
Opzioni progettuali in funzione delle caratteristiche di stabilità intrinseca del pendio da consolidare
E’ evidente la criticità di una corretta impostazione progettuale: nel caso ad esempio di pendii che non siano in
equilibrio stabile, è impensabile che i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® possano bloccare gli scollamenti profondi, soprattutto
nei primi mesi dall’intervento, quando le piante ed i loro apparati radicali devono ancora svilupparsi ed essere in grado
di esercitare la propria azione antierosiva.
In questi casi, franamenti di porzioni più o meno estese delle scarpate su cui sono stati realizzati gli impianti
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, vanificano in tutto o in parte l’intervento di ripristino e consolidamento non ancora andato a regime.
E’ quindi necessario che, in funzione del particolare tipo di terreno, venga anzitutto identificato l’angolo d’attrito
interno e di conseguenza la pendenza massima che il pendio potrà assumere.
Dovranno inoltre essere valutate e definite le eventuali ulteriori opere di consolidamento (quali drenaggi, gabbionate,
scogliere o palizzate al piede, reti paramassi, ecc.) che si rendono necessarie.
Nelle immagini seguenti (a-b-c) si riportano alcuni esempi di soluzioni progettuali non corrette, in cui la tecnologia
dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, che ha l’obiettivo di bloccare l’erosione e le frane superficiali, nulla può contro problemi
geotecnici di ben altra portata.
In questi casi si verificano degli scivolamenti più o meno profondi in quanto la pendenza della scarpata è nettamente
superiore all’angolo di attrito interno del terreno e le prime piogge e nevicate appesantiscono il terreno, aumentando la
saturazione e riducendone la coesione, con conseguente franamento di rilevanti porzioni di terreno.
a)
b)
Esempi di pendii con evidenti problemi di instabilità non risolvibili dai soli PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
12
c)
PRATI
LA TECNOLOGIA DEI PRATI ARMATI®
ARMATI®
1.4.2 ABBINAMENTO CON LE RETI PARAMASSI
Nelle pagine che seguono si illustrano alcuni possibili e sinergici abbinamenti tra i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® e le opere
tradizionali.
Per quanto riguarda in particolare i versanti consolidati con le reti paramassi (soprattutto nel caso di terreni misti o
conglomerati di diversa dimensione immersi in materiali coesivi) questi presentano spesso problemi di degradazione
nel tempo, dovuta ad una serie concomitante di fenomeni di crescente gravità:
• dilavamento superficiale;
• caduta di frammenti di materiale e sassi di piccole/medie dimensioni;
• cadute di grossi massi e trovanti.
I tre fenomeni sono connessi: il dilavamento superficiale continua ad asportare la struttura più fine del terreno, che
scopre il materiale più grossolano. Questo, senza più supporto, si distacca, scoprendo a propria volta il piede di massi
e trovanti di più grosse dimensioni che a loro volta possono franare rovinosamente a valle.
In questi casi, un intervento che preveda le sole reti paramassi non risolve il problema dell’erosione superficiale, ma
può solo impedire i danni derivanti dalla caduta dei trovanti di maggiori dimensioni. Tuttavia il continuo dilavamento fa
sì che, nel tempo, le reti paramassi si distanzino sempre più dalla superficie del terreno, spancino alla base, riempite
dai detriti, e perdano progressivamente la loro funzione. Anche eventuali chiodature profonde o putrelle infisse in
profondità finirebbero col tempo per essere esposte, perdendo di efficacia.
Non si tratta evidentemente di un difetto o malfunzionamento delle reti stesse, bensì di problemi intrinseci dovuti alla
tipologia geologica, a cui i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® possono contribuire in modo definitivo.
rete paramassi
rete paramassi
versante in
continua erosione
versante
in erosione
materiale eroso
Sistemazione di versante con rete paramassi: nel tempo i fenomeni erosivi scalzano il materiale sotto la rete.
Il materiale eroso si accumula a valle all’interno della rete con deformazione di questa, distacco della rete dal suolo
e progressivo indebolimento della sua tenuta. Di fatto l’erosione non viene bloccata
distacco
del perno
a)
sacche di
materiale eroso
Gli evidenti effetti dell’erosione sulle reti paramassi: accumulo di detriti e formazione di sacche a valle
della rete (foto a sinistra); sacche di materiale eroso e distacco del perno nella foto a destra
b)
13
PRATI
LA TECNOLOGIA DEI PRATI ARMATI®
ARMATI®
Un sistema innovativo per realizzare un’opera definitiva, che non perda efficacia nel tempo, garantendo l’immediata
sicurezza del versante, è quindi quello di abbinare alle reti paramassi (così come ad altre opere tradizionali) un
inerbimento rapido, con radicazione sottile, profonda, estremamente resistente, in modo che la coltre vegetale impedisca
sul nascere i fenomeni erosivi, impedendo lo sgretolamento superficiale, il distacco di piccole porzioni di terreno, la
successiva caduta di trovanti più grossi e quindi il progressivo distacco della rete dalla superficie in erosione ed il
conseguente spanciamento della rete stessa.
L’utilizzo di inerbimenti con specie tradizionali, che presentano apparati radicali superficiali, con scarsa resistenza a trazione e di lenta crescita, non possono efficacemente risolvere i problemi esposti in precedenza. Nelle condizioni di riferimento, le specie tradizionali verrebbero continuamente asportate dall’erosione e dallo sgretolamento superficiale causato dalle piogge e dal vento.
La tecnologia dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® risponde invece a tutti i requisiti sopra richiesti: grande profondità, rapida
crescita, elevata resistenza, sottigliezza ed omogeneità delle radici che non creano cuspidi e rigonfiamenti nel terreno.
Inoltre, la fitta e rigogliosa coltre vegetale che si sviluppa, ricopre nel tempo le reti paramassi, con evidenti benefici
sia dal punto di vista estetico, sia tecnico.
rete paramassi
rete paramassi
sistema
PRATI ARMATI®
versante
in erosione
radici di
PRATI ARMATI®
che consolidano il versante
Sistemazione di versante con rete paramassi e PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®:
il rapido sviluppo dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® permette di contrastare e bloccare i fenomeni erosivi.
Il suolo non viene eroso e la rete mantiene costante nel tempo la sua tenuta
a)
b)
c)
Sito realizzato per la Provincia di Bolzano, consolidato con reti paramassi abbinate ai PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®. Foto a) prima dell’intervento.
Foto b) il sito rinverdito e consolidato, in via di rinaturalizzazione dopo circa 3 anni dall’intervento. Cerchiata in rosso,
l’area non trattata in cui c’è stata una profonda erosione. Foto c) particolare dell’area non trattata ed erosa
d)
14
e)
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® e reti paramassi in un cantiere realizzato a Como. Foto d) l’emergenza delle piantine tra le maglie della rete.
Foto e) dopo alcuni mesi i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® hanno in buona parte coperto la rete paramassi.
Foto f) dopo circa 18 mesi il sito è rinverdito e consolidato e la rete paramassi è completamente nascosta
f)
PRATI
LA TECNOLOGIA DEI PRATI ARMATI®
ARMATI®
1.4.3 ABBINAMENTO CON ALTRE OPERE
Oltre all’abbinamento con le reti paramassi, i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® sono particolarmente interessanti per il completamento
di opere di ingegneria naturalistica quali palizzate e palificate in legno e biostuoie, nonché gabbioni e terre rinforzate,
come illustrato nelle immagini seguenti.
I PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® possono essere utilizzati sia per il consolidamento e rinverdimento delle scarpate sovrastanti i
gabbioni e le terre rinforzate, sia per il rinverdimento delle strutture stesse.
a)
b)
c)
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® a completamento di opere di ingegneria naturalistica (palizzate e biostuoie) a Brescia.
L’idrosemina (foto a); dopo 5 mesi (foto b); dopo 7 mesi (foto c)
d)
e)
f)
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® e Vetiver (cfr. pag 33 oppure www.vetiver.it) abbinati a palizzate in legno - Azienda di agricoltura biologica Serramarina (MT).
Foto d) il trapianto a file prima della posa delle palizzate. Foto e) Dopo 6 mesi le palizzate rinverdite e consolidate hanno resistito a un’alluvione
di 300 mm di acqua in un giorno. Foto f) il crollo delle palizzate a pochi metri di distanza, nelle zone non rinforzate con le nostre specie
15
PRATI
LA TECNOLOGIA DEI PRATI ARMATI®
ARMATI®
1.5 LA STAFFETTA ECOLOGICA
a)
b)
Bolzano: esempio di rinaturalizzazione con
flora locale arbustiva dopo alcuni anni dal
consolidamento con i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
La tecnologia dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, opportunamente concepita e
realizzata, può consentire di creare una staffetta ecologica ideale
fra le specie selezionate e la flora locale arbustiva ed arborea.
Le caratteristiche di questa innovativa tecnologia verde consentono
infatti un’armatura molto rapida dei terreni che, nel tempo, può essere
oggetto di rinaturalizzazione con specie arbustive ed arboree. Infatti
i semi portati dal vento, dagli uccelli o altri animali, oppure
appositamente seminati dall’uomo, possono attecchire con facilità su
un terreno già consolidato senza correre il rischio di essere
asportati da eventi climatici avversi.
In altri termini, i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® si comportano da piante
pioniere che, grazie all’eccezionale apparato radicale, sono in grado
di reperire, in qualsiasi condizione climatica, l’umidità presente negli
strati profondi che ne garantisce la sopravvivenza.
Inoltre, il naturale degradamento del folto apparato fogliare arricchisce
il terreno di sostanza organica, permettendo alle piante di vegetare
anche in suoli poveri di sostanze organiche ed elementi nutritivi.
Dal punto di vista prettamente idrologico, l’evapotraspirazione riduce
il contenuto dell’acqua nel terreno anche negli strati profondi,
ritardando la saturazione, diminuendo la pressione nei pori,
impedendo la perdita dell’effetto di coesione apparente e quindi
limitando il deflusso superficiale. In questo modo si andranno a
creare condizioni favorevoli affinché nel terreno si generi l’humus
necessario, perso a causa dell’azione dilavante delle acque
superficiali, e quindi si ricrei uno spessore di suolo fertile adatto allo
sviluppo di forme di vita vegetale ed animale. Anche il microclima
superficiale migliora grazie all’evapotraspirazione delle piante che
assorbono l’acqua dagli strati profondi portandola in superficie.
Attorno alle radici si sviluppa poi una fitta flora batterica che rende
più fertile il terreno. La quantità di batteri è proporzionale alla
superficie complessiva radicale ed è quindi particolarmente favorita
dall’enorme massa di radici sottili dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, rispetto a
piante arbustive od arboree che hanno radici generalmente di
notevole spessore ma in numero limitato. Anche la profondità
radicale consente ai batteri di operare positivamente negli strati
profondi del terreno, migliorandone la struttura lungo tutto lo
sviluppo verticale.
I PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® hanno bisogno, per crescere e vivere, di elevate quantità di luce e calore (sono infatti piante
eliofile, alcune anche C4, cioè fotosinteticamente molto efficienti). Quando vengono ombreggiate dalle specie
arbustive od arboree, incominciano lentamente a regredire, lasciando spazio via via a queste ultime.
Dato che i tempi di questa staffetta ecologica possono variare da pochi anni ad oltre 10 anni, a seconda delle
tecnologie e metodologie usate, oltre che dalle condizioni pedoclimatiche locali e dall’intervento dell’uomo (che può
apportare sementi di alberi e arbusti in grande quantità, molto di più di quanto possano fare vento ed animali) si ha
il seguente positivo effetto:
• I PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® consolidano rapidamente, umificano e migliorano la struttura organica del terreno;
• nell’arco degli anni, introducendo sementi di specie arboree e arbustive, queste cominciano a germinare e a
crescere su terreni consolidati e con condizioni pedoclimatiche decisamente migliorate;
• dopo alcuni anni le specie arboree ed arbustive prendono lentamente il sopravvento sui PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, avendo
tutto il tempo di sviluppare in profondità i loro apparati radicali nel terreno preconsolidato, fertilizzato ed umificato;
• quando le piante erbacee ed arbustive avranno incominciato ad ombreggiare e ad oscurare le piante erbacee dei
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, queste lentamente inizieranno a regredire fino anche a scomparire del tutto in caso di
completa e forte ombreggiatura da parte delle specie arbustive ed arboree.
16
PRATI
LA TECNOLOGIA DEI PRATI ARMATI®
ARMATI®
Si realizza così in modo assolutamente naturale una staffetta ecologica, in molti casi impossibile da attuare con altre
tecniche oggi disponibili.
Nell'immagine seguente è visibile l’esempio del consolidamento spondale realizzato in provincia di Pordenone con i
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® che, dopo circa cinque anni dall’impianto, si sta rinaturalizzando con flora locale, come nelle
intenzioni del Committente (Ministero LL.PP - Magistrato delle Acque - Genio Civile di Pordenone).
a)
Emergenza dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® dopo alcuni mesi dall’impianto
b)
Il sito perfettamente consolidato e rinverdito, che ha resistito a diverse alluvioni e piene stagionali
c)
d)
Il sito in via di rinaturalizzazione dopo 5 anni dall’intervento
1.5.1 REALIZZAZIONE DELLA STAFFETTA ECOLOGICA IN BASE AGLI OBIETTIVI DEL COMMITTENTE
E’ importante sottolineare come la staffetta ecologica possa essere favorita o contrastata in base alle effettive esigenze del
Committente, come illustrato nello schema alla pagina seguente.
Come illustrato nello schema a pagina seguente, nel caso in cui si voglia impedire alla flora arborea ed arbustiva di prendere
il sopravvento - caso a) - e mantenere inalterato nel tempo l’impianto di PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, è normalmente necessario
prevedere più diserbi pre-impianto (a1) ed una manutenzione periodica post-impianto (a4) per il controllo delle infestanti
che dovessero svilupparsi nel tempo.
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PRATI
LA TECNOLOGIA DEI PRATI ARMATI®
ARMATI®
Nel caso invece in cui si intenda ottenere una rinaturalizzazione del sito - caso b) - è possibile promuovere lo
sviluppo delle specie locali reintroducendo semi o talee delle specie desiderate già in fase di idrosemina (b5), oppure in un
secondo momento (b4), quando i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® avranno avuto il tempo di svilupparsi, in base alle condizioni
pedoclimatiche ed alle specie che si intende impiantare.
In entrambi i casi è comunque opportuno che i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® abbiano il tempo di svilupparsi e consolidare il
versante (a3, b3 e b6), per cui anche in questo secondo caso, in presenza di infestanti, è opportuno prevedere uno o
più diserbi pre-impianto (b1). Si sottolinea che i diserbanti utilizzati si degradano rapidamente ed hanno un bassissimo
impatto ambientale.
Obiettivo finale
del Committente
a
b
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
a1
{
1° diserbo pre-impianto
2° diserbo pre-impianto
...
operazioni previste
Eventuale diserbo pre-impianto
b5
b2
Idrosemina di
PRATI
TI ARMATI®
ARMATI®
a2 PRA
a3
b1
Rinaturalizzazione
Sviluppo dei
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
b3
Eventuale manutenzione
periodica con controllo
delle infestanti
a4
b4
a)
Idrosemina di
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
Sviluppo dei
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
Reintroduzione
di sementi o talee
di alberi e arbusti
Idrosemina di
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® e
semi di alberi e arbusti
b6
b7
Sviluppo dei
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
Sviluppo delle specie
arbustive ed arboree
(3-10 anni dopo
l’impianto)
b)
c)
Como, impianto realizzato per l’Immobiliare della Banca d’Italia: uno dei diserbi pre-impianto, foto a). Il sito diserbato (foto b).
Il sito consolidato e libero da infestazioni dopo circa 2 anni (foto c)
Un tipo particolare di staffetta ecologica consiste nella colonizzazione da parte di piante annuali o biennali, che in
alcuni periodi dell'anno si diffondono sui siti consolidati con i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, per poi regredire al termine del loro
ciclo vitale, ma diffondendo sul terreno i semi per la successiva stagione vegetativa. Questo tipo di rinaturalizzazione,
spontanea o indotta, consente ai PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® di continuare a svolgere la propria azione di consolidamento,
pur presentando, in alcuni periodi, un aspetto omogeneo con la vegetazione locale circostante.
d)
18
Sito realizzato per il Comune di Ancona,
con fioritura della flora autoctona
annuale (colza) ad Aprile
e)
Lo stesso sito nel mese di Luglio.
La colza dissecca e lascia il posto
ai PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
PRATI
L’ATTIVITÀ DI RICERCA
ARMATI®
2. L’ATTIVITA’ DI RICERCA
L’attività di ricerca si sviluppa in parallelo
ed in sinergia con l'attività impiantistica.
Questa attività di ricerca multidisciplinare
ha dato vita ad una nuova scienza:
l'agro-geo-ingegneria che comprende tutta
una serie di attività descritte in questa e
nelle seguenti sezioni.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
2.1 LA SELEZIONE DELLE SPECIE
La Tecnologia dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
si sviluppa e migliora continuamente
grazie anche ad apporti e collaborazioni
internazionali: in tutto il mondo si ricercano
e selezionano specie erbacee in presenza
delle quali non si notano fenomeni erosivi,
mentre a volte, a poche decine di metri,
sugli stessi pedosuoli, l'erosione è
imponente.
Analizzando con agronomi, geologi,
naturalisti ed ingegneri tali fenomeni, si
è scoperto che essi sono dovuti alla
particolare conformazione e sviluppo
dell'apparato radicale posseduto da
alcune piante erbacee.
La ricerca e selezione delle specie sul
campo, arricchita anche da approfonditi
studi bibliografici, è stata avviata fin dagli
anni ‘70 in collaborazione con università e
centri di ricerca nazionali ed internazionali
ed ha portato PRATI ARMATI Srl ad
individuare fino al 2005, 16 specie di
graminacee perenni dalle eccezionali
caratteristiche anti-erosive. Il numero
di specie così selezionate aumenta
mediamente al ritmo di 2-3 all'anno.
All’interno delle singole specie sono state
inoltre selezionate alcune varietà, adatte a
diverse condizioni pedoclimatiche.
Alcune delle specie selezionate
2.2 LA RICERCA BIOLOGICA, BOTANICA ED AGRONOMICA
Una volta individuata una nuova specie potenzialmente valida, se ne verificano in laboratorio ed in campo le
caratteristiche tecniche, botaniche ed agronomiche. Si provvede a coltivazioni protette di tipo sperimentale, al fine di
studiare e selezionare ulteriormente il materiale vegetale, con prime verifiche di risposta ai principali parametri
pedoclimatici (temperature, reazione del terreno, salinità, tolleranza a valori estremi di umidità o di carenza idrica, ecc.).
In tal modo è possibile selezionare piante adatte ad applicazioni e a condizioni pedoclimatiche molto differenti.
19
PRATI
L’ATTIVITÀ DI RICERCA
2.2.1
ARMATI®
OSSERVAZIONI CONDOTTE SULL’ACCRESCIMENTO EPIGEO (FOGLIARE) ED IPOGEO (RADICALE)
Le graminacee si dividono, da un punto di visto termico in microterme, mesoterme e macroterme. Le microterme hanno
un ottimale sviluppo, sia ipogeo (radici) sia epigeo (foglie), quando le temperature medie ambientali sono dell'ordine
dei 15-20° C, le mesoterme fra 20° e 25° C, mentre le macroterme fra i 25° e i 30° C e oltre.
I grafici sotto riportati illustrano questo andamento per le graminacee tradizionali (figura a) e per le graminacee
utilizzate nei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® (figura b).
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
GRAMINACEE TRADIZIONALI
Specie microterme
tasso di crescita
crescita
radici
G
F
M
crescita germogli
A
M
G
L
mese
A
S
crescita
radici
tasso di crescita
Specie microterme
O
N
D
crescita
germogli
G
Specie macroterme
F
M
A
M
G
L
mese
A
S
O
N
D
S
O
N
D
Specie macroterme
crescita germogli
crescita radici
G
F
M
A
M
G
L
mese
tasso di crescita
tasso di crescita
crescita
radici
A
S
O
N
D
Andamento della crescita delle tradizionali graminacee
microterme e macroterme
a)
crescita germogli
G
F
M
A
M
G
L
mese
A
b)
Andamento della crescita delle microterme e
macroterme contenute nei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
cm
Si può notare che le microterme – in condizioni pedoclimatiche medie (ad esempio quelle della Pianura Padana) hanno
una crescita dell’apparato ipogeo (curva rossa) ed epigeo (curva nera) abbastanza simile che inizia ad aprile e
termina a dicembre, con due picchi di crescita.
L’area sottesa dalle curve (ovvero l’integrale dell’area) rappresenta la crescita della parte epigea ed ipogea.
Ovviamente i grafici riportati sono di tipo qualitativo, in quanto ogni graminacea ha un differente sviluppo ipogeo ed
epigeo, ma con caratteristiche analoghe.
Più si sale verso quote elevate (montagna) più il ciclo vegetativo tende a stringersi per cui ad esempio a 1.500 m sul
livello del mare generalmente il ciclo vegetativo di una stessa graminacea (purché adattabile a quelle quote) si stringe
di circa la metà e l’integrale dell’area sottesa si dimezza, così come lo sviluppo vegetativo sia epigeo sia ipogeo. Le
graminacee, così come altre piante risentono infatti sia del fotoperiodo sia del termoperiodo e delle relative temperature.
Viceversa, andando verso le zone più calde, il ciclo vegetativo si amplia e lo sviluppo ipogeo ed epigeo delle micro,
meso e macroterme si allarga: generalmente l’integrale dell’area sottesa
dalle curve epigee ed ipogee può significativamente aumentare ed il
periodo utile di sviluppo si allunga.
I PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® sono una particolarissima miscela di graminacee
12
perenni composte da microterme, mesoterme e macroterme che hanno
9
un andamento totalmente differente da quello di tutte le altre graminacee.
Innanzitutto i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® sviluppano molto più rapidamente
6
l’apparato ipogeo (le radici) di quanto non sviluppino quello epigeo.
Il rapporto è molto elevato come si può vedere anche dalla fotografia a
3
fianco, in cui sono messi a confronto gli sviluppi ipogei ed epigei di una
0
graminacea del miscuglio dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® (a sinistra) e di una
graminacea comune (a destra).
3
A parità di età, la graminacea comune (Lolium perenne) ha una parte
6
epigea che è circa 10 volte più sviluppata della parte ipogea e una
radichetta di dimensioni e consistenza quasi insignificanti. Al contrario,
9
la graminacea dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® (a sinistra) presenta un imponente
apparato radicale, già fascicolato e con molte radici, in cui il rapporto fra
12
la parte ipogea ed epigea è circa 3 a 1. Il rapporto fra le parti radicali e
c)
fogliari dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® è quindi almeno 10 volte superiore a
Confronto tra una piantina di una specie
quello delle graminacee tradizionali.
dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® (sx) e una graminacea
20
tradizionale (dx) all’inizio del loro sviluppo
PRATI
L’ATTIVITÀ DI RICERCA
ARMATI®
L’impianto con i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® impiega quindi più tempo a rinverdire, ma consolida molto più rapidamente ed
efficacemente delle specie tradizionali. Si tenga peraltro presente che la funzione principale dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® è
quella di consolidare. Le radici si sviluppano quindi rapidamente ed in seguito si sviluppa la parte fogliare.
Per valutare correttamente la riuscita degli impianti è quindi importante tenere presente l’andamento delle medie
stagionali. In alcune annate in cui le temperature primaverili si mantengono di molti gradi sotto la media, è del tutto
normale che la vegetazione epigea sull’impianto risulti di dimensioni estremamente contenute e con una distribuzione
non uniforme o addirittura assente: moltissimi semi (quelli delle specie meso e macroterme) non sono ancora
neppure germinati, mentre le specie microterme hanno appena cominciato il proprio sviluppo.
Normalmente inoltre, un’ispezione dettagliata e ravvicinata sui siti idroseminati evidenzia la presenza di migliaia
di piccolissime piantine alte pochi millimetri o centimetri (non visibili da lontano), indice di una prima germinazione
che aumenterà rapidamente nei periodi tardo primaverili/estivi, quando
le temperature medie si assesteranno al di sopra dei 20-25° C.
~ 3 cm
~ 15 cm
a)
Cantiere realizzato in provincia di Nuoro:
vista d’insieme del cantiere che
appare quasi spoglio
b)
c)
Una piantina di PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® estratta
dal terreno a fianco: a pochi centimetri di foglie
corrispondono radici lunghe già quasi 15 cm
Particolare delle piantine appena emerse
in grande quantità anche se
ancora poco evidenti
A titolo di esempio, riportiamo alcune foto di un cantiere realizzato a Langhirano (PR) per il Genio Civile di Parma,
su un terreno argilloso. Nella foto d) il sito appare da lontano completamente spoglio e sembra che nulla sia germinato,
mentre esaminando da vicino il terreno (foto e) si possono vedere chiaramente le piantine appena germinate. Dopo 18
mesi (foto f) il cantiere è invece completamente rinverdito. E’ interessante anche notare come l’area in fondo alla foto
(nel cerchio giallo), idroseminata nello stesso periodo con specie tradizionali e con biostuoie, presentasse un più
diffuso rinverdimento nel mese di marzo (proprio per lo sviluppo anticipato dell’apparato fogliare nelle graminacee
tradizionali rispetto ai PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®) mentre nel settembre successivo appaia completamente spoglia: le specie
tradizionali sono morte, a causa dell’estrema difficoltà delle condizioni pedoclimatiche locali e della siccità del 2003,
mentre i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® hanno assunto un aspetto lussureggiante ed hanno completamente bloccato l’erosione
superficiale.
d)
Impianto realizzato per il Genio Civile di PR
(area cerchiata in rosso). In giallo, l’area
con idrosemina tradizionale
e)
Particolare ravvicinato delle piantine
di PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® nell’area
apparentemente spoglia
f)
Il sito rinverdito e consolidato con i PRATI
PRATI
ARMATI®
ARMATI® dopo 18 mesi. In giallo la
tecnica tradizionale fallita per la siccità del 2003
21
PRATI
L’ATTIVITÀ DI RICERCA
ARMATI®
2.2.2 ULTERIORI ATTIVITA’ DI RICERCA BOTANICA ED AGRONOMICA
a)
b)
Per migliorare la qualità delle piante individuate si provvede poi ad incrociare,
in modo naturale, piante della stessa famiglia, genere, specie e varietà al
fine di esaltarne il gigantismo radicale ed altre positive caratteristiche,
partendo da individui particolarmente robusti e sviluppati, sani, immuni
da patogeni e parassiti.
L’attività di ricerca prosegue poi nel verificare, per ogni specie, la rapidità
di sviluppo radicale, la massima profondità raggiungibile, la resistenza a
trazione delle radici (per approfondimenti su questo argomento si rimanda
al capitolo successivo).
Una volta selezionate le specie più interessanti, si sviluppano piante madri
che, riprodotte in centinaia di migliaia di esemplari con le tecniche della
divisione del cespo o con la propagazione in vitro (tecnica naturale che
nulla ha a che fare con trattamenti OGM), consentono di raggiungere una
produzione omogenea ed ottimizzata dal punto di vista della qualità delle
sementi successivamente ottenute.
Queste vengono poi prodotte in grandi quantità nei vari Paesi di origine,
in vivai rigorosamente selezionati e controllati per quanto riguarda le
caratteristiche di purezza, germinabilità e standard fitosanitari delle
sementi ottenute.
Tali vivai costituiscono le fonti di approvvigionamento da cui provengono le
sementi utilizzate per gli impianti realizzati da PRATI ARMATI Srl.
c)
Dalle sementi (foto a) ai test di germinazione
e sviluppo delle varie specie (foto b-c)
d)
La propagazione in vitro
22
e)
Le piante madri per la divisione del cespo
g)
Alcuni dei vivai in cui vengono allevate le
specie di PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
h)
Test di sviluppo dell’apparato radicale
f)
i)
PRATI
L’ATTIVITÀ DI RICERCA
ARMATI®
2.3 LA RICERCA AGRO-GEO-INGEGNERISTICA
La validazione agro-geo-ingegneristica ha evidenziato come la Tecnologia dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® esplichi la sua
azione di consolidamento attraverso:
• un effetto antierosivo dovuto sia alla coltre vegetale, che intercetta l’acqua piovana anche di forte intensità
diminuendone l’energia cinetica, sia al fitto apparato radicale, che assorbe l’acqua in eccesso, ritardando per
traspirazione epigea la saturazione del terreno;
• un effetto consolidante molto rapido per effetto di una elevata velocità di accrescimento dell’apparato radicale
delle piante;
• un effetto consolidante che migliora nel tempo per effetto di radici estremamente resistenti che continuano a
crescere nel corso degli anni fino a raggiungere profondità di oltre 5 metri (in terreni sciolti).
2.3.1 L’EVAPOTRASPIRAZIONE
Per quanto riguarda il primo aspetto sopra evidenziato, dal punto di vista prettamente idrogeologico, è l’evapotraspirazione
delle piante (effetto combinato dell’evaporazione dal suolo e della traspirazione delle foglie) che riduce il contenuto
dell’acqua nel terreno, ritardando e diminuendo così la saturazione. Questo limita la pressione nei pori, impedendo nei
terreni fini la perdita dell’effetto della coesione.
L’evapotraspirazione, nel caso standard di un prato di graminacee tradizionali alto 12 cm, è stato quantificato in circa
5 mm di acqua al giorno nei periodi estivi (ovvero 5 l/mq al giorno), come illustrato nel grafico a).
Nel grafico b) si riporta invece il rapporto tra evaporazione del suolo e traspirazione delle foglie nel tempo, in relazione
all’indice di massa fogliare, LAI (m2 foglia/m2 di terreno). Il fatto che sia la traspirazione delle foglie a prevalere
quando il prato è a regime, è particolarmente rilevante in quanto l’effetto della sola evaporazione del suolo è quello di
formare una crosta che riduce nel tempo la capacità di portare l’acqua in superficie per risalita capillare, fino a ridurre
completamente l’evaporazione.
4,4
3,0
LAI
5,5
4,8
3,1
2,0
2,7
1,8
1,1
0,8
0,6
gen feb
EVAPOTRASPIRAZIONE
5,3
mar apr mag giu lug ago set
ott
0,5
nov
dic
anno
a)
L’evapotraspirazione di un prato tradizionale
(Fonte: Ermes Agricoltura)
TRASPIRAZIONE
EVAPORAZIONE
semina
sviluppo
maturazione
b)
Rapporto tra evaporazione e traspirazione in relazione all’indice
di massa fogliare (LAI) della coltura (fonte: Ermes Agricoltura)
Come illustrato nello schema seguente, nel caso di un prato tradizionale, il drenaggio dell’acqua si ferma a circa 3040 cm, normale profondità dell’apparato radicale. Nel caso dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® invece la traspirazione è significativamente maggiore grazie sia all’apparato fogliare molto più sviluppato (a seconda delle specie selezionate la coltre
vegetale arriva a 50-150 cm d’altezza), sia all’eccezionale profondità e densità dell’apparato radicale, che consente il
drenaggio dell'acqua lungo tutto il profilo radicale fino ad alcuni metri di profondità.
traspirazione
C)
A)
evapo-traspirazione
B)
evaporazione
evapo-traspirazione
assorbimento radicale
assorbimento radicale
assorbimento radicale
L’evapotraspirazione di piante d’alto fusto A), di un prato tradizionale B) e dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® C)
c)
23
L’ATTIVITÀ DI RICERCA
PRATI
ARMATI®
Stimando in modo cautelativo una traspirazione pari a quella di un prato tradizionale (tenendo peraltro conto che per i
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® può essere fino a 10 volte maggiore) questa può arrivare a circa 5 l/mq al giorno, ovvero 50
tonnellate di acqua al giorno per ettaro nei periodi estivi.
La traspirazione delle piante è chiaramente tanto più attiva quanto più c’è abbondanza di acqua nel terreno. Nei
momenti di carenza idrica, le piante sono in grado di chiudere gli stomi, evitando la dispersione dell’acqua. In tal modo
possono sopravvivere in condizioni di siccità senza disseccare eccessivamente il terreno. Questo è particolarmente
vero per i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® che, grazie al loro eccezionale apparato radicale, possono reperire l’acqua anche a
grandi profondità.
Queste sono tutte condizioni favorevoli affinché nel terreno si generi l’humus necessario, perso a causa dell’azione
dilavante delle acque superficiali, e quindi si ricrei uno spessore di suolo adatto allo sviluppo di specie arbustive ed
arboree che nel tempo contribuiranno alla rinaturalizzazione del sito (si veda il capitolo relativo alla staffetta ecologica).
Nel corso di un apposito studio sull'erosione, l’esame dell'entità del ruscellamento a seguito di un singolo evento
piovoso rilevante, ha fatto registrare valori significativamente diversi in parcelle totalmente inerbite rispetto a parcelle
parzialmente inerbite: nel secondo caso si sono verificate perdite di suolo di 172 t/ha (pari a circa 160 m3/ha) contro
appena 0,02 t/ha delle parcelle inerbite.
L’inerbimento si rivela quindi una tecnica efficace sia nel controllo dell’erosione, sia nella riduzione delle perdite di
elementi nutritivi da parte del terreno, con probabile effetto positivo anche sull'inquinamento delle falde (Fontana M. e
Venturi A. (1999) – Le tecniche di conduzione. Agricoltura, 27(3): 36-43).
2.3.2 L’INCREMENTO DEL FATTORE DI SICUREZZA (Fs)
Dal punto di vista meccanico, scopo principale dell’intervento con specie vegetali è quello di aumentare la resistenza
al taglio dei pendii in erosione e/o soggetti a scollamenti superficiali, garantendo una sorta di coesione aggiuntiva
determinata dall’intimo legame tra le particelle di terreno e le radici. Questo si traduce con un incremento della
stabilità, verificabile attraverso l’aumento del Fattore di Sicurezza (Fs) allo scivolamento.
Il Fattore di Sicurezza (Fs) è un valore adimensionale definito come il rapporto tra forze/momenti/sforzi resistenti e
destabilizzanti: in altre parole il rapporto tra tutto ciò che concorre a sostenere il pendio (coesione, componente peso
normale alla superficie di scivolamento, resistenza delle radici) espresso indifferentemente come forze, momenti o
sforzi, e tutto ciò che invece concorre a creare instabilità (saturazione, componente peso tangenziale alla superficie di
scivolamento). Più si eleva il Fs, più il terreno risulta stabile.
La capacità di rinforzo delle specie erbacee selezionate consiste nell’imbrigliare il terreno e nel trasferire allo stesso la
resistenza a trazione delle radici, distribuendo al contempo lo stato di sforzo verso strati di terreno più profondi.
Nel caso dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, le radici fittissime hanno un diametro contenuto (da circa 0,1 a circa 3 mm), una sezione costante per tutto il loro sviluppo ed anche una elevata resistenza meccanica, tanto da consentire di realizzare una
armatura profonda del terreno, unica in natura (si veda anche la tabella comparativa a pagina 27).
L’efficacia delle diverse specie vegetali nell’incrementare il Fs varia principalmente in funzione della resistenza
meccanica delle radici, dell’area radicata, della profondità di radicazione.
I dati ricavati, opportunamente tradotti ognuno nella loro formulazione numerica, consentono di calcolare l’incremento
di resistenza al taglio che le piante possono conferire al terreno.
Dalla seconda metà degli anni settanta (Waldron, 1977 – Wu, 1979), riprendendo soluzioni empiriche prima mai
sperimentalmente caratterizzate, è stato avviato lo studio per l’utilizzo di specie vegetali per il rinforzo del terreno, specie
nelle situazioni in cui questo è soggetto a problemi di instabilità.
Oggi le tecniche si sono affinate e
quindi si è in grado di proporre i primi
CELLA DI CARICO
SISTEMA
DI AMMORSAMENTO
MOTORIDUTTORE
risultati, sia teorici sia sperimentali,
che confermano come talune specie
possano essere utilizzate come
elemento consolidante in pendii soggetti
a scivolamenti superficiali.
In particolare la ricerca condotta presso
l’Istituto
di
Idraulica
Agraria
dell’Università degli Studi di Milano, su
alcune varianti dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
ha dimostrato risultati sorprendenti
VITE SENZA FINE
dovuti alla particolare conformazione e
CARRELLO
SISTEMA
DI ACQUISIZIONE
TRASDUTTORE DI POSIZIONE A FILO
a) resistenza dell’apparato radicale.
24
La strumentazione utilizzata per le prove di trazione eseguite sulle radici dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
presso il Dipartimento di Idraulica Agraria dell’Università degli Studi di Milano
PRATI
L’ATTIVITÀ DI RICERCA
ARMATI®
La caratterizzazione degli apparati radicali è consistita nella misurazione della resistenza a trazione delle radici e della
distribuzione dei diametri, nonché nella stima dell’area radicata e della profondità di radicazione.
Le prove di trazione sono state condotte presso il laboratorio sperimentale dell’Istituto di Idraulica Agraria dell’Università
degli Studi di Milano, avvalendosi di un’apposita strumentazione per le prove di trazione (mostrata nella pagina
precedente nella foto a).
L’apparecchiatura utilizzata è fornita di due morsetti in grado di fissare le estremità di un campione di radice, uno dei
quali solidale con un sistema elettromeccanico per sollecitare a trazione il provino ad una velocità costante (20
mm/min), il tutto registrando in continuo i dati di forza e allungamento.
La raccolta dei dati tensionali-deformativi delle prove di trazione e la loro successiva elaborazione, hanno permesso di
accertare l’elevato valore di resistenza a trazione delle radici studiate, riportata nel grafico a), evidente soprattutto se
comparato a quello di alcune piante arboree ed arbustive tradizionali, per le quali sono disponibili in letteratura i dati di
resistenza a trazione (fonti: “Manuale 2” AIPIN Regione Lazio; O’Loughlin, 1979; Bonfanti, 2000).
specie arboree ed arbustive
varianti di PRATI ARMATI®
sforzo (MPa)
a)
Sforzo medio a rottura di alcune varianti di PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® e di alcune specie arboree ed arbustive (1 MPa ~
– 0,1 Kg/mm2)
Curve sforzo-diametro delle diverse varianti a confronto
250
Variante
Variante
Variante
Variante
Variante
Variante
Variante
Variante
Variante
Variante
Variante
Variante
200
sforzo (MPa)
Ulteriore osservazione di particolare interesse è
la relazione che lega la resistenza a trazione al
diametro della radice. Dall’esame dei risultati
proposti in forma grafica si può constatare un
allineamento dei valori sforzo-diametro in una
fascia abbastanza ristretta, dove la limitata
dispersione è sintomatica di una medesima
natura resistente per tutte le varianti.
L’andamento che si ricava dalla figura b),
indipendentemente dalle diverse varianti,
evidenzia un andamento decrescente dei valori
dello sforzo al crescere del diametro.
150
100
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
50
0
0.0
0.5
1.0
1.5
diametro mm
2.0
2.5
3.0
b)
Curve sforzo-diametro di alcune delle specie PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
2.3.3 IL SOFTWARE SVILUPPATO PER IL CALCOLO DEL FATTORE DI SICUREZZA (Fs)
L’osservazione e la quantificazione di tutti gli aspetti fisico-meccanici caratterizzanti i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® hanno permesso
di sviluppare un applicativo che, tenendo conto nel codice sorgente della parametrizzazione condotta, restituisce il
valore dell’incremento di resistenza al taglio del terreno radicato, ottenendo come risultato del calcolo sia lo sforzo
aggiunto sia, a titolo esemplificativo, il fattore di sicurezza per un pendio indefinito.
La distribuzione lineare dello sforzo di taglio aggiunto con la profondità deriva dalla formulazione iniziale di Waldron, 1977,
poi modificata da Bonfanti e Bischetti, 2001:

A
∆Sr= 1,15∫(Tr(φ) • Fd(φ))d(φ)−−−R
φ1
A
φ2
∆Sr
Tr(φ)
Fd(φ)
AR /A
incremento di resistenza al taglio fornita al terreno dalla presenza delle radici
funzione del valore di resistenza a rottura per trazione delle radici
funzione di distribuzione dei diametri delle radici
rapporto di area effettivamente radicata sull’area totale
25
PRATI
L’ATTIVITÀ DI RICERCA
ARMATI®
Questa funzione definisce più precisamente l’incremento di resistenza al taglio, permettendo di usufruire al meglio
dell’opera di caratterizzazione delle proprietà biotecniche delle radici. Infatti, per tutte le specie di piante utilizzate da
PRATI ARMATI Srl sono state testate a trazione numerose radici, sono stati misurati i loro diametri, sono state
verificate le lunghezze di radicazione, ottenendo alla fine proprio quelle funzioni richieste dalla formula riportata in
precedenza.
L’unione nel programma di calcolo di tale funzione con quella che descrive il comportamento in profondità dell’area
radicata (cautelativamente assunta a caduta lineare), permette di caratterizzare nel complesso il volume di terreno
radicato.
Il programma sviluppato è uno strumento valido in fase progettuale a processare tutte le informazioni a
disposizione, allo scopo di verificare la fattibilità degli impianti di sistemazione prima, e quantificarne poi il
comportamento resistente.
Si è scelto il metodo dell’equilibrio limite del pendio illimitato perché bene si adatta al tipo di scivolamento oggetto delle
sistemazioni mediante PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®. Come detto poi, esiste la possibilità di avere come risultato del programma i
valori di incremento dello sforzo di taglio con la profondità delle radici, il che significa che possono essere utilizzati
come input in altri modelli di stabilità anche più complessi.
Il grafico qui riportato è riferito ad un caso esemplificativo, che confronta un terreno radicato con i PRATI ARMATI®
ad un terreno incolto, ed in cui è stato fissata, a titolo di esempio, una profondità radicale di 300 cm. Il grafico mostra
chiaramente come il contributo delle radici sposti la curva del fattore di sicurezza in una regione del grafico
caratteristica dell’equilibrio (Fs>1,3), garantendo quindi la stabilità anche a profondità maggiori di quelle garantite dallo
stesso terreno in condizioni incolte.
Parametri
1000,0
Tipo di pianta
PRATI ARMATI
% di area radicata
0,5
Terreno
sabbia limosa
Pendenza (gradi)
40
Coesione (kg/cm2)
0,05
1,0
Densità (kg/cm3)
0,0019
33
0,1
Angolo d’attrito
interno (gradi)
Saturazione
1
Terreno radicato
fattore di sicurezza
Terreno tal quale
100,0
Lineare (Fs=1,3)
10,0
1,3
0
50
100
150
200
250
300
350
profondità cm
profondità
15
30
60
90
120
150
67,01
32,03
14,54
8,71
5,79
4,04
profondità
180
210
240
270
300
Fs
2,88
2,04
1,42
0,93
0,54
Fs
Contributo delle radici
100%
100%
90%
80%
70%
a)
Esempio di incremento del Fs per terreni radicati con PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® rispetto al terreno tal quale
L’area compresa tra le due curve, mostra graficamente la differenza di comportamento resistente tra lo stesso pendio
in condizioni incolte e lo stesso radicato con i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®.
Fino a 50 cm di profondità gli alti valori di Fs dei terreni radicati sono dovuti sia all’alto valore di area radicata, sia al
basso valore di pressione geostatica. Man mano che si scende in profondità, le due variabili assumono tendenza
opposta che in superficie e quindi le curve di Fs, per terreni radicati e non, si raccordano al medesimo valore.
Il raggiungimento della massima profondità di radicazione non è immediato: l’andamento illustrato nel grafico
rappresenta l’optimum che viene raggiunto dopo alcuni anni dall’avvenuto impianto per un terreno poco addensato.
26
PRATI
L’ATTIVITÀ DI RICERCA
ARMATI®
2.3.4 ULTERIORI CONSIDERAZIONI SUGLI ASPETTI AGRO-GEO-INGEGNERISTICI
Un ulteriore elemento di primaria rilevanza per il rinforzo meccanico dei terreni, è la capacità delle radici dei
PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® di imbrigliare il terreno lungo tutto il profilo del pendio.
Come mostrato nello schema a), l’intreccio della radici lungo tutto il versante, crea infatti un effetto di concatenamento
che contribuisce ulteriormente ad incrementare la stabilità del pendio. Per questo motivo una corretta progettazione
deve prevedere (ove possibile) l’impiego dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® non solo sul pendio, ma anche sulle balze poste a
monte e a valle delle scarpate, come mostrato nella figura b).
Esempio:
in questo caso andrebbero calcolati
30 metri di sviluppo, (2+6+4+18), da
moltiplicare per tutta la lunghezza
del fronte della scarpata
Se tale fronte fosse ad esempio lungo 100 m,
si avrebbe un’area da idroseminare pari a
3.000 mq totali (30m di sviluppo x 100 m
di fronte).
Superficie totale:
(a+b+c+d)
3.000 mq
a)
b)
L’effetto di concatenamento operato
dalle radici dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
Corretta progettazione e calcolo della superficie
su cui intervenire con i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
Infine, a differenza degli alberi,
le specie erbacee selezionate
non sovraccaricano il terreno
con il loro peso e non innescano
fenomeni di instabilità dovuti a
momenti flettenti per l’azione
dei venti ascendenti (immagine
c) o discendenti (immagine d), il
cosiddetto effetto vela.
vento ascendente
vento discendente
c)
d)
Fenomeni di instabilità delle piante arboree causati dai venti: effetto vela
Nella tabella seguente si propone il confronto tra diverse piante tradizionali e le specie di PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, in base
alle principali caratteristiche di resistenza meccanica e interazione con la matrice solida del terreno.
In sintesi, i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® presentano le migliori caratteristiche di resistenza a trazione delle radici, incremento
della resistenza al taglio e quindi del Fs che, sommato all’assenza dei problemi tipici delle piante arbustive e di alto
fusto, li rende la migliore soluzione naturale per il recupero di aree con problemi di dissesto ed erosione superficiale.
Tabella comparativa fra i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® e le altre specie vegetali
Caratteristica
PRATI ARMATI®
Vetiver*
Graminacee
tradizionali
Piante arbustive
/alto fusto
35
26
17
19
Resistenza a trazione radici
Area radicata
Incremento della resistenza al taglio
Incremento del fattore di sicurezza
Ancoraggio
Assenza di sovraccarico
Assenza dell’effetto vela
Intercettazione delle piogge
Evapotraspirazione profonda
PUNTEGGIO TOTALE (somma)
Legenda:
scarso
medio
* Cfr. pag 33 oppure www.vetiver.it
elevato
molto elevato
e)
27
PRATI
L’ATTIVITÀ DI RICERCA
ARMATI®
2.4 LE PROVE IN CAMPO
Dopo essere state selezionate e caratterizzate dal punto di vista agro-geo-ingegneristico, le piante vengono
gradualmente introdotte in impianti sperimentali, per verificarne le capacità di rinforzo del terreno. Le osservazioni
condotte in tali siti consentono poi di affinare la modellistica matematica e fornire quindi una corretta valutazione del
fattore di sicurezza, della capacità di evapotraspirazione, dell’alleggerimento e rinforzo dei terreni.
In alcuni casi vengono effettuate verifiche sul campo, mediante campagne di misura con saggi di scasso sui cantieri
realizzati, in modo da confermare la profondità radicale raggiunta e l'intreccio radicale nel terreno.
a)
b)
Scavi per verificare la profondità e distribuzione radicale
Anche le prove eseguite in terreni rocciosi, purché fessurati, hanno evidenziato la capacità di penetrare strati anche
compatti, evitando effetti di rigonfiamento grazie all'omogeneità e sottigliezza dell'apparato radicale lungo tutto il suo
sviluppo. Ovviamente sia la rapidità di penetrazione sia la profondità raggiunta dipendono fortemente dal tipo di terreno e
sono molto inferiori in questi casi rispetto a terreni sciolti.
Inoltre, alcune delle piante selezionate hanno la capacità di sciogliere le concrezione calcaree delle rocce e quindi
di penetrarvi all'interno, grazie all'emissione di acidi organici (come l'acido tannico, l'acido citrico, ecc.) dell'apice
radicale. Ciò consente un ancoraggio di un'eventuale coltre sciolta posta sopra le rocce, anche in condizioni di
scarsa fessurazione. Ovviamente la penetrazione di tipo chimico negli strati rocciosi è molto più lenta della normale
crescita delle radici nel terreno.
Questa proprietà è di notevole interesse, in quanto le radici molto profonde,
estremamente resistenti, sottili, omogenee, capaci di penetrare anche nei
più piccoli interstizi rocciosi, possono andare ad armare lo strato superficiale
di terreno, realizzando una sorta di trapunta naturale, andando poi a vincolare
lo strato superficiale alle rocce sottostanti e contribuendo efficacemente a
prevenire e ridurre gli scivolamenti.
c)
d)
e)
Le radici penetrano anche in strati rocciosi senza creare instabilità
L’attività di ricerca sulle nuove specie, individuate e selezionate seguendo la metodologia descritta nei capitoli
precedenti, dura a volte anche anni e solo al termine di severi test botanici, agronomici, ingegneristici e geologici,
le nuove specie entrano a far parte del miscuglio PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®. Mediamente si introducono ogni anno nei
PRATI
TI
ARMATI®
TI®
circa
2-3
nuove
specie.
PRA ARMA
Una volta introdotta negli impianti in scala reale, la Tecnologia nel suo complesso viene validata da continue
osservazioni sulla riuscita degli impianti e sulla loro tenuta a seguito di eventi a volte anche catastrofici che ne
dimostrano l'efficacia.
28
PRATI
LE ULTERIORI APPLICAZIONI
ARMATI®
3. LE ULTERIORI APPLICAZIONI
3.1 LE VARIAZIONI DELLA PORTANZA DEL TERRENO
Una particolare applicazione attualmente allo studio è l’utilizzo dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® per variare la portanza dei terreni,
di particolare interesse per il consolidamento del terreno fuori pista in aree aeroportuali. Il metodo normalmente
utilizzato a questo scopo è la stabilizzazione a calce, che prevede una lavorazione con scotico, fresatura del terreno
da 30 a 50 cm, dispersione di calce in percentuale variabile dal 3% al 5%, il mescolamento della calce con il terreno
fresato e la successiva rullatura finale.
E’ possibile ipotizzare come soluzione alternativa l’impiego dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® in base al tipo di rinforzo fornito
dalle radici delle specie PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®, costituito da:
• un aumento del volume di terreno radicato;
• un aumento della coesione, intesa come resistenza al taglio aggiunta;
• un aumento del volume di terreno coinvolto dallo stato di sforzo aggiuntivo.
Il rinforzo ingenerato può tramutarsi anche in un aumento della portanza, principalmente attraverso:
• l’intelaiatura del sistema radicale che trasferisce al terreno la resistenza a trazione delle radici;
• il coinvolgimento ai carichi esterni di un volume di terreno maggiore che per un terreno incolto.
Per il caso specifico delle zone fuori pista di un aeroporto (esemplificato nello schema seguente), al passaggio di un aereo
non si manifesta un’unica semplice forza peso diretta normalmente al piano campagna, ma se ne accompagnano di
tangenziali, parallele al terreno, dovute sia al movimento delle ruote a carrello che di risposta all’accelerazione/decelerazione
del velivolo in passaggio.
area di pista
area di fuori pista
ruota carrello
Fx
A
B
Fx’
Fz
C
E
D
A Strato di conglomerato bituminoso
B-C Materiale di sottofondo
D Terreno naturale
E
Terreno naturale con intelaiatura
di radici di PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®
Fz Forza peso
Fx Forza di accelerazione/decelerazione
Fx’ Forza di trazione
a)
Schematizzazione del modello litologico al limite tra pista e fuori pista
Queste componenti tangenziali possono essere
contrastate dalla resistenza al taglio incrementata
per la presenza delle radici, la quale può inoltre
intervenire nel contrastare la forza peso trasferendo
la stessa a volumi di terreno molto più consistenti,
grazie al fittissimo apparato radicale.
L’immagine a fianco mostra il bulbo di carico sul
terreno durante una prova di carico su piastra nei
due casi di terreno incolto (A) e terreno radicato
con PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® (B).
La presenza nel terreno del fitto e profondo
apparato radicale, aumenta il volume di terreno
coinvolto dai carichi, attraverso il trasferimento
degli sforzi a più ampi volumi di terreno.
piastra
Carico su piastra
Ampliamento bulbo di carico
Ripartizione di sforzo
b)
Bulbo di carico sul terreno durante una prova di carico su piastra:
A, caso terreno incolto; B, caso terreno radicato con PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®.
29
PRATI
LE ULTERIORI APPLICAZIONI
ARMATI®
Più in generale, l'armatura di un terreno con inserti elastici (quali sono le radici) può portare a risultati completamente
differenti (aumento o diminuzione della portanza) in base alla differenza di rigidezza del terreno e delle radici.
3.1.1 AUMENTO DELLA PORTANZA
Un terreno smosso, appena lavorato e seminato è generalmente soffice. Lo
stesso terreno, armato con radici, presenta un aumento molto significativo del
modulo elastico E e quindi della portanza, tanto è vero che dopo alcuni mesi, lo
stesso terreno, ricoperto dalla coltre vegetale, è calpestabile senza sprofondare,
segno che le radici hanno realizzato un aumento di portanza. Tale esperienza è
sempre riscontrabile nei terreni soffici armati con i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®. Dove
prima si sprofondava è possibile transitare con autoveicoli.
In questo caso il sistema è assimilabile ad un sistema di molle in parallelo (si
veda la figura a) di rigidezza Kt (terreno) e Kr (radici) in cui il K totale è dato da
K=Kt+Kr con Kr>>Kt e quindi al limite K=Kr. Il contributo delle radici è determinante
nell’aumentare la rigidezza del terreno.
a)
Elementi elastici in serie e in parallelo
(Fonte: W.T.Thomson 1974, Vibrazioni
Meccaniche, Ed. Scientifiche Universitarie)
3.1.2 RIDUZIONE DELLA PORTANZA
Accade esattamente il contrario in terreni molto duri e compatti, con modulo elastico molto elevato. In tal caso le
radici rendono più soffice il terreno in quanto di materiale legnoso e quindi più comprimibili. Si immagini al limite di avere
un terreno con E tanto elevato da essere paragonato ad una lastra di acciaio, o meglio a sottili lastre di acciaio perfettamente parallele e sovrapposte. E' facile intuire che frapponendo fra una lastra e l'altra uno strato di materiale più elastico (ad esempio gomma), si realizza un sistema con un E molto inferiore, e quindi più cedevole. E' proprio ciò che
avviene con un terreno molto duro e compatto, armato con radici, che sono un sistema sostanzialmente isotropo, e che
conferiscono al terreno una maggiore elasticità. In questo caso la portanza diminuisce sensibilmente.
In questo caso, si realizza una sorta di sandwich di radici e strati di terreno, schematizzabile come una molla in serie.
In questo caso K=KtxKr/(Kt+Kr). Per Kt>Kr (caso opposto al precedente) si ha K<Kt (ad esempio se Kr=1 e Kt= 2,
K= 2/3=0,66). Come si vede quindi anche la portanza diminuisce. Se
fosse Kr=1 e Kt=10, K= 10/11=0,9. Tale risultato è tanto più interessante in
quanto dimostra che la rigidezza del terreno può anche essere
opportunamente tarata in base alla densità radicale, creando zone a
portanza variabile.
3.1.3 CONCLUSIONI
Poichè un terreno armato con radici di PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® (vedere foto
b-c) realizza aumenti di tali caratteristiche di tipo isotropo, si può ritenere
che esso si comporti nello stesso modo in ogni direzione spaziale.
Nel caso dell’aumento della portanza nelle aree fuori pista, occorre inoltre
ricordare (come illustrato negli schemi a pagina precedente) che non è
solo la componente peso quella che interessa nella misurazione ed
aumento della portanza, ma anche le forze di taglio in gioco: si pensi al
peso di una ruota che sprofonda nel terreno che va ad interessare non
solo la resistenza a compressione ma la resistenza al taglio degli strati
vicini che, in un terreno armato con radici di PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®,
forniscono un contributo di resistenza molto superiore a quello di un
terreno non armato.
Si evidenziano infine i benefici di questa tecnica rispetto ai tradizionali
metodi di consolidamento, di particolare rilevanza per le applicazioni in
ambito aeroportuale:
• cantieristica estremamente semplificata: in una sola notte si possono
idroseminare vari ettari (con elicotteri o canadair anche decine di
ettari in un giorno);
• non è necessario effettuare alcun asporto di terreno;
• non è necessario prevedere alcun fermo aeroporto.
b)
L’intreccio radicale creato dai PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI®.
~3 m
c)
30
Eccezionale esempio di terreno armato con radici
PRATI
ARMATI®
LE ULTERIORI APPLICAZIONI
3.2 LA PHYTOREMEDIATION
I PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® possono essere utilizzati efficacemente per progetti di
phytoremediation come quello illustrato nelle immagini a fianco, che si
riferiscono al risanamento di un sito inquinato da idrocarburi in Liguria.
Con il termine di phytoremediation (fitorisanamento) si fa riferimento all’intera
famiglia di trattamenti di risanamento di siti inquinati che vengono ottenuti per
azione diretta di specie vegetali viventi che sono in grado di degradare,
estrarre o immobilizzare i contaminanti presenti nei suoli e nelle acque.
a)
Queste possono essere utilizzate per risanare siti contaminati tanto da
metalli e radionuclidi quanto da composti organici pericolosi quali pesticidi,
solventi ed idrocarburi policiclici aromatici.
I processi di degradazione sono processi distruttivi che riguardano composti
organici clorurati o meno e vengono favoriti dalla presenza delle piante.
Possono essere dovuti ad azione batterica (rhizodegradation) o azione
diretta delle piante (phytodegradation). Nel primo caso tali processi hanno
luogo a livello della rizosfera (cioè della parte di terreno prossima agli apparati
radicali), dove si determina una concentrazione batterica di uno o due ordini
b)
di grandezza superiore rispetto a quella che si registra nei suoli privi di apparati
radicali, favorita da processi biochimici (simbiosi, presenza di nutrienti e di
enzimi rilasciati dalle piante) o chimico-fisici (adesione batterica). Nel secondo
caso è lo stesso metabolismo della pianta che determina la detossificazione
degli inquinanti come nel caso del tricloroetilene (TCE) ad opera delle piante
di pioppo che assumono il carbonio per il proprio metabolismo rilasciando i
soli cloruri nell’ambiente esterno.
I processi di estrazione e concentrazione si basano invece sulla capacità che
alcune piante (cosiddette "iperaccumulatrici") hanno di estrarre dal sito i
contaminanti concentrandoli nelle parti aeree (fusto e foglie) destinate alla
c)
raccolta (phytoextraction) o nelle radici (rhizofiltration). Il processo di
Fitorisanamento di un sito inquinato
da idrocarburi a La Spezia
decontaminazione si basa pertanto sulla concentrazione degli inquinanti nelle
biomasse vegetali con conseguente smaltimento controllato e, laddove possibile, recupero. I contaminanti tipici che possono essere estratti dai terreni e concentrati nelle piante sono i metalli
pesanti e i radionuclidi.
Famoso al riguardo è il caso dei cosiddetti "girasoli di Chernobyl", in grado di sequestrare elevati quantitativi di uranio,
cesio e stronzio soprattutto nelle radici.
Altri processi di estrazione non portano alla concentrazione degli inquinanti nei tessuti delle piante ma alla loro
volatilizzazione o traspirazione nell’atmosfera attraverso la pianta (phytovolatilization). Questo è il caso di taluni
composti organici nonché del mercurio in alcune applicazioni sperimentali con piante geneticamente modificate allo
scopo. Nel caso specifico non è stato ancora pienamente affrontato il tema delle conseguenze del trasferimento
diretto degli inquinanti (seppur chimicamente trasformati ed in concentrazioni ridotte) dai terreni all’atmosfera.
I processi di immobilizzazione o stabilizzazione consistono nell’utilizzo di certe specie vegetali per immobilizzare gli
inquinanti (solitamente metalli) nel terreno attraverso l’assorbimento e conseguente accumulo nelle radici, adsorbimento
sulle radici o precipitazione nella rizosfera (phytostabilization). Tali processi riducono la mobilità dei contaminanti e ne
prevengono la migrazione nelle acque sotterranee e la biodisponibilità (e di conseguenza il possibile ingresso nella
catena alimentare), ma in genere richiedono terreni ad alto contenuto organico e non comportano la definitiva rimozione
degli inquinanti che, pur immobilizzati, rimangono in situ. Ne deriva pertanto qualche dubbio applicativo qualora
debbano essere rispettati limiti restrittivi di qualità dei suoli.
Un ulteriore importante ruolo giocato da talune piante è quello di fungere da "pompe idrauliche" e riguarda il
contenimento della lisciviazione degli inquinanti nelle acque sotterranee. Tale fenomeno è tipico di piante caratterizzate
da elevati tassi di evapotraspirazione che consentono di invertire il naturale flusso delle acque meteoriche,
impedendone la percolazione verso la falda o comunque limitandola in modo consistente.
Di tutte le applicazioni descritte, alcune sono ormai sviluppate alla scala applicativa (phytoextraction, phytostabilization
e rhizodegradation), mentre altre richiedono ancora informazioni sperimentali anche con riferimento
all’efficacia globale di bonifica (cioè avendo tenuto conto anche degli effetti sull’atmosfera e relativi allo smaltimento di
sottoprodotti).
La phytoremediation è quindi una tecnologia innovativa che annovera tra i suoi vantaggi il fatto di essere una tecnica:
31
PRATI
LE ULTERIORI APPLICAZIONI
ARMATI®
• di risanamento in situ, cioè applicabile direttamente laddove si è prodotta la contaminazione, con minimizzazione
dei rischi e dei costi dell’asportazione e del trasporto dei terreni contaminati in altro sito;
• del tutto naturale, cioè sostanzialmente alimentata ad energia solare, con limitati se non nulli ulteriori input
energetici, e che non fa generalmente uso di sostanze chimiche pericolose;
• che determina una considerevole riduzione degli eventuali rifiuti da smaltire anche in considerazione del fatto che
il terreno contaminato non viene rimosso;
• economica a parità di prestazioni rispetto ad altre tecnologie alternative, soprattutto nel caso in cui l’area
interessata dalla contaminazione sia molto vasta;
• che può essere utilizzata come trattamento di affinamento a valle di altre tecniche adatte per maggiori concentrazioni
inquinanti;
• esteticamente gradevole.
Tipiche limitazioni all’utilizzo della phytoremediation sono:
• l’applicabilità a siti che presentano livelli di contaminazione sufficientemente limitati e a bassa profondità rispetto
al piano campagna, comunque non superiore alla massima profondità esplorabile dalle radici delle essenze
vegetali utilizzate;
• la durata piuttosto lunga degli interventi di risanamento (funzione del tasso di crescita delle specie vegetali)
rispetto a quella di altre tecniche di risanamento più intensive.
Come si può intuire, la phytoremediation ben si adatta al caso della bonifica dei siti inquinati prevista dal D.M. 471/1999
("Regolamento recante criteri, procedure e modalità per la messa in sicurezza, la bonifica e il ripristino ambientale
dei siti inquinati, ai sensi dell'articolo 17 del decreto legislativo 5 febbraio 1997, n. 22, e successive modificazioni
e integrazioni" pubblicato sul S.O. n. 218 della G.U. n. 293 del 15 dicembre 1999) poiché è una tecnica che
ben soddisfa alcuni dei requisiti di carattere generale riportati nell’Allegato 3 al decreto stesso ed in particolare i
punti sotto elencati:
a) privilegiare le tecniche di bonifica che riducono permanentemente e significativamente la concentrazione nelle
diverse matrici ambientali, gli effetti tossici e la mobilità delle sostanze inquinanti;
b) privilegiare le tecniche di bonifica tendenti a trattare e riutilizzare il suolo nel sito, trattamento in-situ ed on-site
del suolo contaminato, con conseguente riduzione dei rischi derivanti dal trasporto e messa a discarica di terreno
inquinato;
(...)
h) per la messa in sicurezza permanente privilegiare gli interventi che permettono il trattamento dei rifiuti, per
ridurne sia il volume che gli effetti di tossicità;
(...)
p) salvaguardare le matrici ambientali presenti nel sito e nell'area interessata dagli effetti dell'inquinamento ed
evitare ogni aggiuntivo degrado dell'ambiente e del paesaggio.
Di seguito si riporta una sintetica tabella che illustra le caratteristiche dei diversi tipi di phytoremediation.
Meccanismo
depurativo
Phytodegradation
Distruzione
contaminanti
Phytoextraction
Estrazione e
concentrazione
contaminanti
Phytostabilization
Immobilizzazione
contaminanti
Phytovolatilization
Estrazione e
volatilizzazione
contaminanti
Rhizodegradation
Distruzione
contaminanti
Rhizofiltration
Estrazione e
concentrazione
contaminanti
Applicabilità
Terreni
Sedimenti
Fanghi
Acque sotterranee
Acque superficiali
Terreni
Sedimenti
Fanghi
Terreni
Sedimenti
Fanghi
Terreni
Sedimenti
Fanghi
Acque sotterranee
Terreni
Sedimenti
Fanghi
Acque sotterranee
Acque sotterranee
Acque superficiali
Stato
applicazioni
Contaminanti
Composti organici
Solventi clorurati
Fenoli
Erbicidi
Esplosivi
Metalli (Ag, Cd, Co, Cr, Cu,
Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Zn)
Semimetalli (As, Se)
Non metalli (B)
Radionuclidi (Sr, Cs, Pu, U)
Metalli (As, Cd, Cr, Cu, Hg,
Pb, Zn)
Dimostrativo
Solventi Clorurati
Composti inorganici (Se,
Hg, As)
Scala reale
Composti organici
Solventi clorurati
Pesticidi
Scala reale
Metalli
Radionuclidi
Pilota
Scala reale
Scala reale
I PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® possono essere applicati con vantaggio in molti dei casi qui riportati.
32
a)
PRATI
LA STORIA DELLA TECNOLOGIA
ARMATI®
4. LA STORIA DELLA TECNOLOGIA
4.1 DAL VETIVER AI PRATI ARMATI®
A sviluppare e rendere sistematica l’applicazione di queste innovative
Tecnologie verdi è stato Claudio Zarotti, ingegnere nucleare che opera da
tempo nel campo dell’innovazione tecnologica.
Nel 1993 L'Ing. Zarotti venne incaricato di introdurre per primo in Europa con uno dei più grandi progetti pilota mai realizzati - il Vetiver, pianta erbacea
perenne cespitosa sterile che fin dagli anni '60 il Vetiver Network promuove
nelle regioni asiatiche quale migliore arma per la conservazione dei suoli.
Il Vetiver Network è un’organizzazione internazionale promossa dalla World
Bank e dal US National Research Council, che collabora con oltre 500 Istituti
di Ricerca e Università di oltre 100 Paesi per la diffusione delle Tecnologie
verdi di consolidamento quale migliore arma per la lotta all’erosione.
Il progetto venne realizzato in una zona particolarmente arida e soggetta ad
erosione della Spagna meridionale (sequenza di foto a-e). L'obiettivo era
quello di verificare l'adattabilità di una pianta di origine asiatica al clima
mediterraneo. I risultati furono talmente positivi che il Vetiver Network affidò
all'Ing. Zarotti l'iniziativa di introdurre questa specie, con la relativa tecnologia
d'impianto, in Italia ed in Europa.
c)
Il progetto Vetiver in Spagna
b)
Nel tempo si formano terrazze naturali
d)
Dopo 6 mesi
Trapianto del Vetiver
a)
e)
Dopo 1 anno
Una collaborazione che ha poi portato Claudio Zarotti a ricoprire il ruolo di coordinatore del Vetiver Network in Italia e
a conseguire il Certificate of Technical Excellence - First Class, rilasciato dal Vetiver Network a chi ha dimostrato una
significativa esperienza nell'utilizzo delle tecniche naturali per la conservazione del suolo, la bio-ingegneria, la
gestione ambientale, gli utilizzi alternativi, l'attività di ricerca.
Attualmente la certificazione di Classe 1 è stata assegnata solo a 9 persone al mondo. Claudio Zarotti, non solo è
l'unico in Europa in possesso di tale Certificato, ma è anche il solo ad aver finora ricevuto il massimo riconoscimento
in tutte e 5 le aree di specializzazione (vedere la figura g, tratta dal sito del Vetiver Network).
Dal sito ufficiale del Vetiver Network: http://www.vetiver.org/TVN tech%20excellence02.htm
THE VETIVER NETWORK - CERTIFICATE OF TECHNICAL EXCELLENCE
The purpose of “Certification of Technical Excellence” certificates is twofold:(1) Recognition of high quality work and
demonstration of a high level of knowledge in specific areas of the Vetiver System technology; and(2) Classification of the
certified person and the relevant area of excellence in order to make it easier for potential clients to know what area of
excellence the certified person has actually achieved and has capability.
The details relating to Certificates of Technical Excellence are in the attached document You should go to this document if
you wish to apply for certification
To apply for a Certificate of Excellence you should write to your local Vetiver Network coordinator or directly to TVN indicating which class you are applying for. You should submit evidence to prove your case (written and photographic).
f)
The following have been certified as Class 1:
#1 Paul Truong -Australia, - Soil and Moisture Conservation, Bio-Engineering, Environmental Management, and Research
#2 Diti Hengchaovanich - Thailand - Soil and Moisture Conservation, Bio-Engineering and Research
#3 Narong Chomchalow - Thailand - Soil and Moisture Conservation, Alternative Uses, and Research
#4 Xia Hanping - China - Soil and Moisture Conservation, Bio-Engineering, Environmental Management, and Research
#5 Liyu Xu - China -Soil and Moisture Conservation, Bio-Engineering and Environmental Management
#6 John Greenfield - New Zealand - Soil and Moisture Conservation, Bio-Engineering, Environmental Management, and
Research
#7 Criss Juliard - USA - Soil and Moisture Conservation, Bio-Engineering, Environmental Management, and Research
#8 P.K.Yoon - Malaysia - Soil and Moisture Conservation, Bio-Engineering and Research
#9 Claudio Zarotti - Italy - Soil and Moisture Conservation, Bio-Engineering, Environmental Management, Alternative Uses
and Research
The following have been certified as Class 2:
#10 Feng Xiyuan - China - Soil and Moisture Conservation and Bio-engineering
#12 Xie Baoling - China - Soil and Moisture Conservation and Research
#13 Chen Xuhui - China - Soil and Moisture Conservation and Bio-Engineering
The following have been certified as Class 3:
#11 Zao Yang - China - Bio-Engineering
October 28 2004
Certification of Technical Excellence 1° Class
g)
33
LA STORIA DELLA TECNOLOGIA
PRATI
ARMATI®
L’interesse per questa tecnologia innovativa ha visto nel tempo una crescita costante dell’utilizzo del Vetiver per le
opere civili di consolidamento, grazie anche ad una sensibilità ambientale sempre più viva che ha spinto molte
amministrazioni pubbliche, studi di ingegneria e di progettazione, aziende edili ecc. a cercare soluzioni innovative che
rispondano all’esigenza di una nuova sostenibilità ambientale.
Ma il Vetiver ha dei limiti. Per esempio non resiste per lungo tempo a temperature inferiori ad alcuni gradi centigradi
sotto zero, caratteristica che lo rende inadatto in molte zone del nostro Paese e dell’Europa. Inoltre, dato che le
varietà di Vetiver utilizzate contro l’erosione non producono semi, ma si moltiplicano per via vegetativa mediante
divisione del cespo, ogni pianta deve essere messa a dimora manualmente, spesso in condizioni di pendenza e di
sicurezza critiche, con costi di realizzazione molto elevati, cantieristica e piani di sicurezza complessi e tempi lunghi.
Alcune di queste problematiche non sono presenti nelle zone di origine del Vetiver, ove le temperature sono
generalmente miti ed i costi della manodopera irrisori se confrontati con quelli italiani ed europei.
Per ovviare a questi problemi, sono stati condotti anni di studi, prove e ricerche in collaborazione con Università e
Centri di Ricerca di tutto il mondo che hanno permesso di individuare, al 2005, 16 specie erbacee perenni.
Queste specie hanno caratteristiche tecniche ed applicabilità addirittura migliori del Vetiver, superandone tutte le
limitazioni. Infatti resistono al freddo, coprono completamente la superficie (mentre il Vetiver è disposto a file) ed hanno
un sesto di impianto decine di volte superiore, con conseguente incremento dell’area radicata e quindi del fattore di
sicurezza del terreno, possono essere idroseminate ed hanno una cantieristica semplice e veloce (anche più di 10.000
m2 al giorno).
4.2 LA SOCIETA’
Per sfruttare le potenzialità offerte dalla tecnologia dei PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® e del Vetiver, è stata fondata una Società
che si occupa di progetti e realizzazioni chiavi in mano: PRATI ARMATI Srl.
La Società opera oggi in tutta Europa, realizzando direttamente progetti e lavori chiavi in mano per amministrazioni
pubbliche o aziende private, studi di progettazione e primarie società di ingegneria, costruzioni, lavori stradali, ecc..
Il contributo in fase di stesura del progetto, a supporto dei tecnici e progettisti del Committente, è peraltro di
fondamentale importanza per garantire il buon esito dell'iniziativa, elaborando la migliore soluzione tecnica ed
economica per le esigenze del Committente, integrando al meglio i PRATI
PRATI ARMATI®
ARMATI® con le opere tradizionali.
Generalmente, per l'esecuzione operativa degli interventi, PRATI ARMATI Srl si avvale di selezionate e qualificate
maestranze locali, sotto la direzione ed il coordinamento di esperti, a garanzia del pieno successo dell'intervento.
Questo approccio risponde al doppio obiettivo di ottimizzare i costi degli interventi e di coinvolgere gli operatori locali
in interventi di primaria importanza per il territorio di appartenenza, contribuendo in tal modo alla diffusione del
know-how e facendo oltretutto in modo che una parte significativa del fatturato e degli utili resti nelle zone di
intervento.
34
PRATI
RASSEGNA STAMPA FINO A MAGGIO 2005
ARMATI®
PRATI
PRINCIPALI CONFERENZE, CONVEGNI E FIERE FINO A MAGGIO 2005
ARMATI®
Seminario
Bolzano
20/05/2005
Seminario
Calice (SP)
27/11/2004
Seminario
Sarno (SA)
14/05/2005
Seminario
Cagliari
12/03/2005
Seminario
Sassari
11/03/2005
Fiera Viatec
Bolzano
30/9/2004
Congr. Interpraevent
Riva del Garda (TN)
24/05/2004
Congresso Ordine
Geologi
Roma
06/11/2003
Convegno
Camerino (MC)
20/03/2002
Mostra Mercato
Colorno (PR)
23/04/2004
Seminario
Grone (BG)
07/07/2001
Convegno Bologna
22/04/2004
Convegno
Parma,
11/05/2001
Conferenza
Parma
09/05/2001
Convegno
Licciana N. (MS)
21/04/2001
Convegno
Sanremo (IM)
31/03/2001
Conferenza
Montecatini Terme (PT)
02/03/2001
35
PRATI
ARMATI®
PRATI
ARMATI®
PRATI ARMATI Srl
ricerca - bioingegneria - tecnologie ambientali
via Martiri di Belfiore 3 - 20090 Opera (MI) - Tel. +39-02-57619146 - Fax +39-02-57604165
www.pratiarmati.it - [email protected]