Ingegneria naturalistica
Selvicoltura

Introduzione

L'ingegneria naturalistica è una tecnica costruttiva che si avvale di conoscenze biologiche, nell'eseguire costruzioni in terra o sistemazioni idrauliche o ancora nel consolidare versanti e sponde instabili.
Per questo scopo vengono impiegate piante o parti di piante con lo scopo, a loro sviluppo raggiunto, di unire con il materiale da costruzione, un consolidamento duraturo. 
Il consolidamento e la modellazione di aree franose sono ambiti primari per gli interventi di ingegneria naturalistica, anche perché si coniuga un effetto tecnico dell'opera, un effetto economico, ecologico ed estetico. 
La rinaturalizzazione è una tecnica volta alla ricostituzione o al restauro di ambienti naturali. 
Gli ambiti principali di intervento sono:
recupero di ex cave; 
sistemazione di tratti fluviali; 
creazione di aree naturali ex novo. 
Spesso si, nelle opere di ingegneria naturalistica, si perseguono entrambi le finalità. 

Progettazione, esecuzione e finalità di intervento

Sulla base di nuove conoscenze derivate dalla ricerca tecnica e biologica e dalla scienza dei materiali, si sono potuti sviluppare nuovi interventi innovativi e migliorare quelli vecchi.
L'ingegneria naturalistica può svolgere importanti funzioni, quali:
a) funzione idrogeologica: consolidamento e copertura del terreno, protezione del terreno dall'erosione provocata dagli agenti atmosferici quali vento e acqua, funzioni di drenaggio.
b) funzione naturalistica: recupero di aree degradate, recupero di ambienti naturali oramai sempre più rari, sviluppo di associazioni vegetali con l'impiego di piante autoctone, miglioramento del terreno.  
c) funzione estetico - paesaggistica: minor impatto ambientale nella costruzione di nuove opere, recupero di "lacerazioni" nel paesaggio, protezione dal rumore.
d) funzione economica: risparmio sui costi e sulla costruzione di opere.
L'ingegneria naturalistica può essere applicata in particolare, nei seguenti ambienti:
- corsi d'acqua
- zone umide
- lungo le coste marine specialmente nelle dune sabbiose
- nelle discariche
- nelle cave
- nei versanti
- nelle infrastrutture varie.

Le tecniche costruttive

I LAVORI PREPARATORI: 
lo scopo dei lavori preparatori è quello di mettere in sicurezza gli operai nell'area interessata dall'intervento con la messa in opera di barriere temporanee e recinzioni con materiali inerti per evitare eventuali  scivolamenti, rotolamenti, distacchi e cadute del terreno superficiale, del pietrame, dello sfasciume del pendio.
Prima di intervenire con opere di ingegneria naturalistica bisogna procedere a lavori di modellamento del terreno instabile interessato, scarpando gli accentuati e gli sporgenti bordi di rottura.   
LE TECNICHE D'INTERVENTO: 
prevedono un utilizzo di piante intere e/o loro parti (talee) e si possono avere le seguenti tipologie:
intervento mediante semina: a spaglio, idrosemina    
intervento mediante messa a dimora di talee: viminate, fascinate, astoni, palificate
intervento mediante messa a dimora di piantine a radice nuda o in fitocella: erbacee, arbustive, arboree
I MATERIALI DA COSTRUZIONE:
Vegetali vivi: sementi, piante  radicate di specie arbustive e arboree, talee di specie arbustive e arboree, ramaglia, rizomi e radici, zolle erbose.
Organici inerti: legname, reti di juta, fibra di cocco, stuoie in fibre di paglia, stuoie in fibre di cocco, paglia, fieno, compost.
Materiali di sintesi: griglie, reti, tessuti di materiale sintetico, fertilizzanti chimici, collanti chimici.  
Altri materiali: pietrame, ferro, acciaio.

I metodi e i tipi

METODI COSTRUTTIVI:
Interventi di rivestimento: proteggono rapidamente il terreno dall'erosione superficiale migliorando il bilancio termico e idrico promovendo l'attività biologica del terreno. E' consigliabile prima dell'attecchimento, proteggere il terreno  da eventuali precipitazioni di forte intensità con paglia. 
Interventi stabilizzanti: servono a diminuire le forze meccaniche, stabilizzando e consolidando le sponde e le loro scarpate. Si utilizzano arbusti ed alberi muniti di forte capacità di propagazione vegetativa.  
Interventi combinati: sostengono scarpate e versanti instabili con materiali vivi e per avere maggiore durata e sostegno si combinano con materiali inerti ( pietrame, legno,ferro, acciaio, reti, stuoie, griglie, ecc..).
Interventi complementari: comprendono le semine e le piantagioni in maniera del tutto completa per avere la certezza di una sistemazione dell'opera giunta allo stadio finale.
 
ALCUNE TIPOLOGIE DI INTERVENTO:
INERBIMENTO : interventi antierosivi di rivestimento mediante spargimento manuale o meccanico di sementi : 
- semina a spaglio
- idrosemina 
- semina con coltre di paglia 
- semina con coltre di paglia e bitume 
- tappeto erboso

Idrosemina (foto www.gardenpeticca.it)

MESSA IN OPERA DI STUOIE, RETI, GRIGLIE, ecc.. : interventi antierosivi mediante l'impiego di materiale sintetico, naturale o misto (griglie, reti, stuoie, feltri, tessuti) per la protezione meccanica dei versanti.   
MESSA A DIMORA DI SPECIE ARBUSTIVE E ARBOREE : interventi antierosivi in aree prive di copertura arborea ed arbustiva : 
- messa a dimora di semenzali o trapianti, in fitocella o a radice nuda
- piantagione di rizomi.

MESSA A DIMORA DI TALEE: messa a dimora di talee di specie legnose con buona capacità di moltiplicazione vegetativa per consolidamento di pendii.
GRADONATA O CORDONATA: è costituita da banchine trasversali secondo la linea di pendenza, costituite da uno scavo in contropendenza, la messa a dimora di specie legnose e successivamente ricoperti con il materiale derivante dallo scavo a monte. 
VIMINATA: è costituita da un intreccio di verghe con buona capacità vegetativa, fissate al terreno con picchetti in legno o tondini in ferro e successivamente ricoperte di terra.

FASCINATA: è costituita da fascine formate da rami con capacità vegetative, fissate all'interno di un solco scavato nel versante instabile.

GRATA: è costituita da una grata di legno fissata al versante con picchetti di legno, tondini in ferro.Per una maggiore resistenza meccanica può essere impiegata una griglia elettrosaldata. L'intera superficie verrà poi seminata. Viene usata per la stabilizzazione di versanti molto ripidi.

PALIZZATA: è costituita da una struttura in legno trasversale alla linea di massima pendenza fissata da picchetti di legno o in ferro, acciaio, fissata a monte dei picchetti da pali in legno, successivamente messa a dimora di materiale vegetale con successivo interramento.

PALIFICATA: è costituita da una struttura in legno abbinato alla posa di piante. Viene impiegata particolarmente per il consolidamento al piede di frane, la ricostruzione di pendii, scarpate stradali.

GABBIONATA: è costituita da gabbioni a scatola o a sacco, da materassi in rete zincata, riempiti con pietrame, inerte terroso e  successivamente rinverditi con l'inserimento di talee.

Cura e manutenzione

Finché l'intervento di ingegneria naturalistica non avrà raggiunto il suo pieno effetto con lo sviluppo delle piante, bisognerà apportare delle necessarie cure colturali:  
Interventi di completamento: comprendono le semine e le stuoie seminate, messa a dimora di piante legnose, i pezzi di vegetazione, le zolle erbose,il tappeto erboso pronto.
Interventi di sviluppo: comprendono la concimazione, irrigazione, lavorazione del terreno, sfalcio, taglio di piante legnose, pali tutori e legature, lotta antiparassitaria e contenimento danni provocati dalla selvaggina. 
Interventi manutentori: comprendono i lavori di consolidamento dei manufatti o dei soprassuoli a breve, medio e lungo termine.
 

Bibliografia essenziale

Zeh H. (1988) – Opere di ingegneria naturalistica sulle sponde. Tecniche costruttive ed esempi nel Cantone di Berna (Svizzera).
Schiechtl H. M. - Bioingegneria forestale. Basi - Materiali da costruzione vivi – Metodi. Ed Castaldi (Feltre).
Carbonari, Mezzanotte (1993) – Tecniche naturalistiche nella sistemazione del territorio. Prov. Autonoma di Trento
AA.VV. (1993) - Manuale tecnico di ingegneria naturalistica. Regione Emilia Romagna, Regione Veneto.
Schiechtl, Stern (1992) – Ingegneria naturalistica. Manuale delle opere in terra. Ed Castaldi (Feltre).
Schicthl H. M. (1992) – I salici nell’uso pratico. Ed. Arca.
Paiero, Semenzato, Urso (1997) – Biologia vegetale applicata alla tutela del territorio. Regione autonoma FVG, Dir. Reg. Foreste, Dip. Territorio e sistemi agro-forestali Univ. Padova. Ed. Progetto Padova.
AA.VV. (1995) - Opere e tecniche di ingegneria naturalistica e recupero ambientale. Regione Liguria, Ass. edilizia, Energia e Difesa del suolo.
AA.VV. (1995) – Sistemazioni in ambito fluviale. Quaderni di Ingegneria Naturalistica. Il Verde Editoriale.
Coslop Dario (2001) - Tecnica delle sistemazioni idraulico-forestali. Edagricole.
L.E. Messina (1995) - Sistemazione tecnica e biologica dei corsi d'acqua, 20 anni d'esperienze. Prov. Aut. di Bolzano-Bozen, Azienda Speciale per la Regolazione dei Corsi d'Acqua e la Difesa del Suolo.
 AA.VV. (1994) - Corso di formazione professionale in ingegneria naturalistica. Reg. Veneto. Centro Sperimentale Valanghe e difesa idrogeologica.
Stacul P. (1981) - Regolazione dei corsi d'acqua e difesa del suolo: ieri e oggi in Provincia di Bolzano. Prov. Aut. di Bolzano Alto Adige.
G.Benini (1990) - Sistemazioni idraulico-forestali. Edizioni Utet
H. Zeh (1995) - Tecniche di ingegneria naturalistica. Ediz. Verde editoriale.
AA.VV. G.Sauli  S.Siben (1995) - Tecniche di rinaturazione e di ingegneria naturalistica. Patron edit.

Applicazioni di tecniche di ingegneria naturalistica in ambito mediterraneo

L'obiettivo è quello di individuare le tecniche di Ingegneria Naturalistica più idonee alla rivegetazione di ambienti particolarmente degradati in aree a vegetazione di tipo mediterraneo (principalmente gariga e macchia).
Le tecniche da impiegare dovranno essere tra quelle sotto elencate:
 1) Rivestimento con biostuoia preseminata con sementi possibilmente autoctone (graminacee e leguminose) quali Brachypodium rupestre, Molinia arundinacea, Calamagrostis arundinacea, Calamagrostis varia, Festuca arundinacea, Festuca circummediterranea, Festuca rubra, rivestito con rete metallica.
 2) fascinata o cordonata con impiego di materiale vegetale vivo ( talee di Cistus vari, Calicotome v., Euphorbia D.,Lavandula S.,Tamarix G., messa a dimora di arbusti autoctoni di spartium junceum, erica arborea, phyllirea latifolia e angustifolia, pistacia lentiscus, myrtus communis, arbutus unedo, pistacia terebinthus).
 3) palizzata viva di talee e arbusti in vaso.
 4) rivestimento con stuoia in fibra di cocco e semina di piante erbacee perenni e messa a dimora di arbusti autoctoni in vaso.

Impiego di materiale vegetale vivo:  
sementi di graminacee e leguminose (Brachypodium rupestre, Molinia arundinacea, Calamagrostis arundinacea, Calamagrostis varia, Festuca arundinacea, Festuca circummediterranea, Festuca rubra.) ; 
talee di specie legnose con buona capacità vegetativa (Cistus vari, Calicotome v., Euphorbia D.,Lavandula S.,Tamarix G.) ; 
alberi, arbusti, suffrutici allevati in vaso (quercus ilex, fraxinus ornus, spartium junceum, erica arborea, phyllirea latifolia e angustifolia, pistacia lentiscus, myrtus communis, arbutus unedo, pistacia terebinthus,lavandula stoechas,  cistus salvifoliys,) .
Il materiale dovrà essere raccolto in stazioni con caratteristiche microclimatiche tipiche dell'areale mediterraneo coerenti con la flora locale. 
Dovranno essere particolarmente resistenti alla siccità ed alla insolazione; si dovrà prestare particolare attenzione a non depauperare il già precario patrimonio vegetale operando negli aggruppamenti più evoluti.

Impiego di materiali organici inerti: 
legname, 
reti di juta, 
fibra di cocco, 
stuoie in fibre di paglia, 
stuoie in fibre di cocco, 
paglia, 
fieno, 
compost.
 
Materiali di sintesi: 
griglie, 
reti, 
tessuti di materiale sintetico, 
fertilizzanti chimici, 
collanti chimici.  
 
Altri materiali: 
pietrame, 
ferro, 
acciaio.
 
Sarà opportuno privilegiare tutte quelle strutture che abbinano i vari materiali inerti con quelli biologici, affinché favoriscano il consolidamento e la prevenzione dell'erosione superficiale proteggendo in particolare l'apparato radicale. 
In alcune particelle sperimentali, sarà bene realizzare un impianto di irrigazione automatico nella metà superiore della scarpata, allo scopo di verificare i diversi gradi di sviluppo della vegetazione in rapporto alla disponibilità idrica.
 
Elenco materiali vegetali vivi da impiegare:
sementi erbacee: Ampelodesmos mauritanica, Cymbopogon hirtus,Festuca arundinacea, Festuca circummediterranea, Festuca rubra, ,Brachypodium rupestre, Molinia arundinacea, Calamagrostis arundinacea, Calamagrostis varia, Anagyris foetida. 
talee: Cistus vari, Calicotome v., Euphorbia D.,Lavandula S.,Tamarix G., Artemisia Arborescens, Atriplex halimus, Euphorbia dendroides, Juniperus,Lavandula, Santolina. 
suffrutici, arbusti: spartium junceum, erica arborea, phyllirea latifolia e angustifolia, pistacia lentiscus, myrtus communis, arbutus unedo, pistacia terebinthus,lavandula stoechas, cistus salvifoliys, rhamnus alaternus, thymus vulgaris, lavandula latifolia, euphorbia dendroides, aphyllanthes mospeliensis, atriplex halimus, calicotome villosa, cistus albidus, helichrysum italicum, 
alberi: quercus ilex, fraxinus ornus, quercus suber, quercus pubescens, pinus halepensis.