Francesca Bretzel

Giardino Fiorito, LXIV, n°12 dicembre 1998

Le aree urbane presentano uno spettro molto ampio di spazi aperti: giardini pubblici e privati, campi da gioco, discariche, argini di fiumi e canali, terrapieni delle ferrovie e zone semi-naturali ai margini delle città.

"Profilo" di suolo urbano. È evidente l'alto contenuto di materiali eterogenei di origine antropica; in primo piano fenomeno di ristagno idrico	I lavori con mezzi pesanti sono causa di compattazione del suolo

Molto poco è stato studiato e scoperto sulla natura dei suoli urbani, sui problemi e sulle loro potenzialità; di recente la situazione sta cambiando, a causa dell'incremento di contaminazione di tali terreni e delle implicazioni legate alla salvaguardia della salute umana, nonché del nuovo interesse riguardo alla pianificazione di un ambiente il più possibile attraente e piacevole per i cittadini. Il problema alla base è di raggiungere una conoscenza più approfondita delle caratteristiche generali dei suoli urbani, dal momento che vengono identificati come tali, ossia con una fisionomia distinta da tutti gli altri suoli (naturali, agrari ecc.), da poter poi utilizzare per la progettazione (Bullock e Gregory, 1991). È importante sottolineare quanto sia fondamentale la conoscenza del suolo nella pianificazione di un ambiente, anche al fine di evitare degli errori che potrebbero rivelarsi costosi, sia in termini monetari che ecologici. In altri paesi come la Gran Bretagna o gli Stati Uniti la ricerca a questo proposito è già attiva da anni; in Italia ancora il problema sembra poco rilevante rispetto ad altri di portata non tanto più grave quanto più evidente. In realtà, nel nostro paese la questione è di grande interesse: data l'origine medievale della struttura urbanistica di molte delle città italiane, da una parte si fa impellente la necessità di nuove pianificazioni, per fronteggiare il problema del traffico sempre più grave, dall'altra la carenza di spazi destinati al verde, suggerisce di salvaguardare al meglio i pochi presenti.

Cos'è il suolo urbano: caratteristiche generali
Il suolo urbano si differenzia dagli altri tipi di suolo per essere influenzato nella sua composizione in maniera molto più determinante dall'azione umana piuttosto che dagli agenti naturali rispetto agli altri tipi di terreno. Una definizione potrebbe essere la seguente (Craul, 1992): un suolo non agricolo, con una superficie arabile profonda più di 50 cm, prodotto dalla mescolanza e riporto, soggetto a processi di contaminazione specifici, situato in aree urbane e suburbane.

In seguito a lavori, materiali eterogenei di tipo edile rimangono nel terreno; questo comporta riduzione dello spazio utile agli apparati radicali	Compattazione, carenza di sostanza organica e asfissia radicale dovuta a scarso drenaggio, causano vegetazione stentata

Dalla definizione risaltano subito tre azioni, tutte realizzate dall'uomo, che costituiscono le cause principali della peculiarità del suolo urbano: mescolanza, riporto, contaminazione.
Contrariamente ai terreni naturali, che presentano un profilo composto di orizzonti verticali, il suolo urbano non ha un profilo, o meglio presenta una grandissima variabilità, sia verticale che orizzontale, proprio perché i processi pedogenetici non sono alla base della sua formazione, ma la stratificazione è causata dall'accumulo di detriti, materiali di riporto, edili, resti di scavi di fondamenta, ecc. Tutto ciò sia a livello macroscopico che microscopico: per intenderci, non si può definire una unica tipologia di suolo per una specifica città, ma nemmeno all'interno del giardinetto pubblico sotto casa.
Questa condizione porta alla necessità di infittire i prelievi di campioni per una corretta pianificazione, e magari alla compilazione di mappe del suolo. È noto che la manipolazione è una delle cause primarie della distruzione della struttura, come nel caso dei terreni di riporto urbani, nei quali per di più l'assenza totale di lavorazioni porta alla compattazione. Altri fattori che contribuiscono all'assenza di struttura e alla compattazione sono: scarsità di sostanza organica, di rado in città si verificano apporti artificiali o naturali; limitata presenza di organismi terricoli attivi; il clima alterato dell'isola di calore urbana che limita i processi di gelo-disgelo e inumidimento-essiccamento; le attività umane sul suolo (parcheggio di auto, calpestio, lavori con mezzi pesanti), spesso svolte in condizioni di umidità; accade di frequente che tali attività distruggano la copertura vegetale, lasciando la superficie nuda ed eliminando l'effetto benefico prodotto dalle radici delle piante: da ciò derivano fenomeni di erosione. L'insieme dei fattori menzionati influisce in maniera negativa su altre caratteristiche del suolo: permeabilità, penetrazione e capacità di immagazzinamento dell'acqua, diffusione dei gas e capacità di accumulare calore. Altro fenomeno tipico urbano, è la formazione di crosta superficiale, conseguenza anch'esso di quanto detto sopra e in parte poi, non ancora del tutto dimostrato, causato dalle deposizioni atmosferiche di derivati del petrolio. I suoli urbani presentano una reazione modificata rispetto ai luoghi di prelievo originale. In alcuni casi il pH risulta più alto: sembra che ciò sia dovuto all'irrigazione con acque calcaree, o anche all'inquinamento atmosferico, difatti l'aumento di pH risulterebbe superficiale, e infine, un'ulteriore causa potrebbe essere la presenza di materiali residui di edilizia, contenenti calcare. Non esiste soluzione di continuità nel suolo urbano, attraversato da fondamenta, tubi, cavi, muri e così via; in superficie gli scambi con l'atmosfera sono limitati, se non dalle cause nominate prima, da strade, marciapiedi e tutto ciò che di muratura c'è in città.

Una causa di compattazione del suolo urbano è la frequente trasformazione dei giardini in parcheggi di emergenza	Quando la copertura vegetale manca, si possono verificare fenomeni di erosione

È facile, quindi, assistere a fenomeni di asfissia radicale, dovuti a ristagno di acque, con un'ulteriore conseguenza: il ridotto volume esplorabile dalle radici.
Oltre alla scarsa, o nulla, presenza di sostanza organica a cui si è accennato prima, peraltro vera solo in alcuni casi, si verifica sia una mancanza di nutrienti ed alterazione nei cicli, sia una modificazione nella popolazione di microrganismi e nella loro attività. Riguardo alla presenza di sostanze di origine antropica, si è già accennato agli scarti di costruzioni, poiché oltre a mattoni, calce ecc., si trova legno trattato, plastica, vetro, asfalto, metallo, carta e rifiuti organici.
Tali materiali spesso compromettono l'attecchimento delle piante, riducono il volume utile, di terreno, impediscono lo sviluppo delle radici, diminuiscono la capacità idrica e aumentano, in certi casi, la reazione del suolo. La decomposizione della plastica può dar luogo a composti tossici, così come la corrosione dei metalli può dar luogo a nuove molecole responsabili dell'immobilizzazione delle sostanze nutrienti. Altre sostanze derivanti dalle attività umane immesse nell'ecosistema urbano sono i contaminanti chimici, che verranno trattati in seguito in maniera più ampia. Molto importante è la temperatura del suolo per lo sviluppo di organismi, di piante e per le varie reazioni chimiche. In città la temperatura subisce un aumento poiché il suolo perde le capacità isolanti. A causa della scarsa vegetazione, l'insolazione che raggiunge la superficie è superiore; l'aumento di temperatura influisce in modo negativo sullo sviluppo radicale, prolungando il periodo dell'accrescimento radicale, fino alla stagione fredda, cosicché gli apici vengono danneggiati. D'altro canto il volume limitato e la perdita delle caratteristiche fisiche specifiche, limita a sua volta la capacità di essere fonte di calore, ossia di rilasciare con gradualità il calore immagazzinato. In definitiva il suolo urbano perde le proprietà termiche, diventando più soggetto alle variazioni esterne.
Nel caso del suolo urbano le funzioni si possono ricondurre in linea generale a quelle dei suoli coltivati, tenendo presenti alcune tipiche diversità.Una delle principali funzioni è quella meccanica di sostegno che viene esplicata nei confronti dell'apparato radicale delle piante, che in questo caso saranno spesso grandi alberi; sono proprio questi che soffrono maggiormente della possibilità limitata di ancoraggio a causa del volume ridotto del suolo urbano.

La funzione di ancoraggio delle radici viene compromessa da lavori di scavo pesante: l'albero è a rischio di caduta	Il terreno compattato dal calpestamento, privo di ogni tipo di vegetazione, impenetrabile ad aria e acqua, perde la sua natura e diventa simile a un materiale inerte

L'azione di sostegno viene svolta anche nei confronti di tutte le costruzioni: fondamenta, strade, muri, tutte le varie tubature (cavi elettrici e telefonici, fognature, acquedotti, ecc.). Il terreno funziona sia da serbatoio di umidità, fornendo così l'acqua alle piante e a tutti gli organismi terricoli, sia da drenaggio, eliminando l'acqua in eccesso; in realtà, a causa di fenomeni di formazione di crosta superficiale, la penetrazione dell'acqua è ridotta, in più per la presenza di strutture sotterranee l'azione di drenaggio è spesso compromessa; conseguenti effetti sulle piante sono, nel primo caso, disidratazione, nel secondo asfissia radicale. Per le stesse ragioni anche gli scambi di tipo gassoso non sempre sono assicurati. Il terreno è la sede di processi specifici per la formazione di sostanza organica e per lo sviluppo dei cicli degli elementi nutritivi; in questo modo esso assolve a uno dei suoi ruoli più importanti: fornire alle piante le sostanze di cui hanno bisogno per la loro crescita. Nel suolo urbano i microrganismi (batteri, funghi, lieviti e alghe) e la meso-fauna (lombrichi, larve terricole, formiche ed altri piccoli insetti) utili ai processi di pedogenesi e umificazione, possono essere altamente danneggiati dall'assenza di porosità e di aria, dall'alterazione di pH e di temperatura e dalla presenza di contaminanti, condizioni che si verificano frequentemente in ambiente urbano. Questi stessi fattori che impediscono la produzione di sostanza organica, interferiscono nel normale svolgimento dei cicli dei nutrienti, portando talvolta alla formazione di composti non assimilabili dalle piante. A questo proposito bisogna segnalare che proprio a prova dell'enorme eterogeneità dei suoli urbani sta l'esempio seguente: nei giardini che, pur essendo nell'ambiente descritto fin qui, sono stati impiantati da molti anni in un suolo con caratteristiche buone, con una vegetazione di alberi anche di grandi dimensioni, e nei quali non si sono verivificati calpestamenti pesanti o lavori di scavo e non sono stati asportati i residui vegetali si è innescato un processo semi-naturale, che ha determinato un contenuto di sostanza organica elevato, vicino a quello di un bosco naturale. Infine ruolo importante del suolo è quello di controllare la temperatura radicale: fornisce protezione dal freddo invernale e dall'eccessivo calore estivo, in pratica svolge un'azione "tampone" rispetto alla temperatura dell'aria; ciò è in accordo con quanto si è già detto dei valori alterati della temperatura del terreno in città e delle conseguenze sull'accrescimento radicale.

Contaminazione del suolo urbano
Nei suoli urbani sono presenti diversi gruppi di contaminanti chimici: fitofarmaci (insetticidi, fungicidi e diserbanti) provenienti coi suoli di origine agricola, o da trattamenti cittadini; metalli pesanti depositati sulla superficie dagli scarichi dei veicoli, processi industriali, vernici, rifiuti, ecc.; rifiuti organici come fanghi o altri rifiuti industriali. Il destino dei fitofarmaci immessi nel suolo può essere, a secondo della composizione chimica: l'evaporazione nell'atmosfera, l'adsorbimento ai colloidi, la percolazione a livelli più profondi o nella falda, reazioni chimiche, decomposizione e assorbimento da parte delle piante. Sintomi di danni da fitofarmaci sono riscontrabili sugli alberi cittadini come disturbi nella crescita di foglie e gemme, clorosi internervale, perdita di colore nelle foglie e necrosi. I metalli pesanti presenti in città sono soprattutto arsenico, piombo, zinco, nichel, mercurio, rame, cadmio, e cromo. Le fonti sono varie e numerose: attività domestiche, inceneritori, trasporti, smaltimento di metalli, industrie; i metalli vengono adsorbiti dai colloidi del suolo e dalla sostanza organica, ed entrano nel ciclo attraverso le piante, in misura piuttosto modesta, dipendente comunque dal tipo di pianta, di suolo e dalle condizioni. Per fornire un esempio: in una città come Pisa, di dimensioni medie, il contenuto di piombo si aggira, in un prato prelevato in zone ad intenso traffico, intorno ai 50 mg/kg nell'apparato radicale, ai 40 mg/kg nell'apparato aereo; il contenuto di zinco rispettivamente 120 mg/kg e 100 mg/kg. Nel terreno, a secondo delle diverse zone, sempre in prossimità del margine stradale, i valori risultano essere per il piombo intorno ai 200-400 mg/kg, per lo zinco 90-200 mg/kg (Bretzel et al. a, b, c e d).

Per problemi di asfissia dovuta a scarso volume disponibile, le radici tendono a risalire in superficie, forzando la pavimentazione	La sponda di un fiume può rappresentare uno spazio ameno da destinare a verde pubblico; bisogna tenere conto però, al momento della progettazione, della eventuale presenza di contaminanti nel suolo, provenienti dalle acque inquinate

È stata riscontrata la tendenza all'accumulo in alcuni organismi terricoli (lombrichi, gasteropodi). Spesso i livelli di metalli pesanti in città sono superiori a quelli di molti terreni agricoli, tuttavia allo stato attuale non esistono normative che definiscano la qualità di questo tipo di suoli.
La concentrazione è variabile, soprattutto rispetto alla destinazione del terreno (giardino o discarica possono essere gli estremi) ma la maggior parte di essi è molto persistente, e questo ne costituisce le pericolosità. Il contenuto di metalli decresce con l'aumento della distanza dalle strade, e con l'aumento della profondità di prelievo, tutto ciò conferma per alcuni metalli la correlazione col traffico veicolare: componenti del carburante e delle gomme, olio del motore.
Altri materiali contaminanti comprendono: componenti organiche e inorganiche di scarichi veicolari; rifiuti di provenienza varia (industriali, domestici, edili, ecc.) organici e inorganici, tra questi ve ne sono di tossici e non. Abbiamo già visto quanto il suolo in città sia modificato dall'immissione di sostanze di origine antropica e quanto spesso materiali di rifiuto non considerati suolo siano la componente principale del terreno urbano, in questi casi, il sistema dei pori può contenere liquidi o gas derivanti dalla loro decomposizione.

Conclusioni
La base delle conoscenze in questo settore è carente: si apre dunque un nuovo settore di ricerca che lascia spazio alle dottrine legate ai molteplici aspetti del suolo come fisica, chimica, ecologia, biologia, ingegneria, ecc.
Stabilito che il suolo urbano si differenzia dagli altri per una sua fisionomia specifica, a volte addirittura come materiale quasi inerte, privo delle proprietà dei suoli naturali o agrari, diventa opportuno stilare dei principi di base su cui costruire una classificazione applicabile ai terreni di ogni città, corredata da un protocollo specifico riguardante tutti gli aspetti tecnici come campionamenti, analisi ecc. In seguito si potrebbero creare delle mappe urbane dei suoli per ogni città, che servirebbero da appoggio per la pianificazione. Riguardo ai contaminanti, è importante indirizzare la ricerca a fornire una comprensione migliore del problema della relazione tra sostanze inquinanti del suolo urbano e salute della popolazione, ed ecosistema in generale. A questo proposito si rivela utile un'indagine storica, riguardante le attività svolte in passato in un determinato luogo, al fine di motivare l'eventuale presenza di determinati contaminanti. Anche nel caso di questi ultimi è importante stilare delle categorie di pericolosità, collegate alla definizione dei gruppi di popolazione più esposti al rischio, e anche alla valutazione dell'eventualità di decontaminare e con quale tecnica. Le modalità di prelievo e riporto dei terreni da utilizzare in contesto urbano sono da indagare e definire; sono stati elencati precedentemente gli effetti indesiderabili di tali operazioni, ne consegue che, oltre a dover chiarire quali siano i metodi migliori per manipolare il terreno, vadano specificate le tecniche utili ad ovviare agli effetti suddetti, una volta che il suolo sia messo nella sua sede.

Gli orti urbani sono un aspetto meno evidente del verde in città, tuttavia importante: da qui gli inquinanti entrano nella catena trofica minando la salute umana	La presenza di tubi di drenaggio aiuta lo smaltimento dell'acqua, evitando l'asfissia radicale

È opportuno incentivare la ricerca su flora e fauna urbana, sull'individuazione di piante resistenti all'inquinamento del suolo, e delle strategie fisiologiche messe in atto per affrontare l'ecosistema città, da tutti gli organismi vegetali e animali che vi abitano; a questo proposito è utile ricordare quanto sia importante la presenza della vegetazione in città e come col suo apparato radicale contribuisca proprio alla salvaguardia delle proprietà fisico-chimiche e biologiche del suolo.
Tutto questo è uno spunto di partenza per cominciare a colmare le lacune e definire un aspetto fondamentale dell'ambiente, quello urbano in cui la maggior parte di noi vive, per costruire una casella del grande mosaico che rappresenta una città più accettabile e rispettosa dell'esistenza dei suoi abitanti.

Per saperne di più
Bullock P. and Gregory P. J. (1991) - Soils in the Urban Environment, Blackwell Scientific Publications, Oxford.
Craul P. J. (1992) - Urban Soil in Landscape Design, John Wiley & Sons, USA.
Bretzel F., Lubrano L., Petruzzelli G. (1997 a) - La qualità del suolo in ambiente urbano, studio preliminare nella città di Pisa. "Qualità del suolo" pp 82-88 Milano.
Bretzel F., Lubrano L., Petruzzelli G. (1997 b) - Problemi di inquinamento del suolo nella progettazione del verde urbano. Congresso Verde Urbano e Didattica, La Spezia, maggio, in corso di stampa sulla rivista Acer.
Bretzel F., Lubrano L., Petruzzelli G. (1997 c) - Heavy metals in soils and plants in the city of Pisa. II International Conference on Element Cycling in the Environment, Varsavia, ottobre.
Bretzel F., Lubrano L., Petruzzelli G. (1997 d) - La qualità del suolo in ambiente urbano. III Congresso Nazionale di Chimica Ambientale, pp. 142-143, Gallipoli.

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