La crosta nera sul muro non è sporco

Sotto le cornici, sotto i davanzali e nei sottosquadri delle facciate la pietra e l’intonaco diventano neri, mentre le parti battute dalla pioggia restano chiare. Quel nero è gesso cresciuto a spese della pietra, con dentro la fuliggine, e nasce dove l’acqua arriva e non scorre.

Mi capita spesso una chiamata per una facciata che «ha preso l’umidità». Il palazzo sta in un centro storico, ha cento anni o qualche secolo, e la pietra delle cornici o l’intonaco sotto i balconi sono diventati neri. Chi chiama vuole sapere se è muffa, se è smog, se basta un’idropulitrice. A volte una facciata della stessa via è appena stata pulita, e il commento è l’opposto: hanno pulito troppo, è venuta bianca, sembra nuova. Le due frasi, «è sporca» ed «è troppo pulita», nascono dallo stesso equivoco.

Al sopralluogo il nero non sta dove passa più traffico. Sta sotto: sotto la cornice, sotto il davanzale, nel sottosquadro del capitello, sulla faccia del balcone che guarda in basso, dentro il portico. Le parti che la pioggia batte e lava restano chiare: la faccia alta della cornice, lo spigolo esposto, il fusto libero della colonna. A pochi centimetri di distanza, sulla stessa pietra e con la stessa aria, una superficie è nera e l’altra è bianca. Un velo di sporco depositato starebbe dappertutto, e la pioggia lo porterebbe via dappertutto nello stesso modo.

La tesi di questo articolo sta in quei pochi centimetri: il danno che l’aria fa alla pietra lo decide l’acqua. Dove la pioggia batte e scorre, il carbonato di calcio si scioglie lentamente e la superficie resta pulita. Dove l’acqua arriva ma non scorre, l’anidride solforosa dell’aria diventa acido solforico e trasforma il carbonato in gesso. Quell’acqua arriva con la condensa, con la nebbia, con il velo che migra dal bordo bagnato. Il gesso cresce verso l’esterno, a spese della pietra, e trattiene le particelle nere del fumo. Quella crosta è pietra trasformata, ed è un deposito di sali che continua a muoversi con l’acqua anche quando l’aria migliora.

Chi si occupa dell’umidità dei muri ha un motivo in più per saperla leggere. La crosta nera è una questione di sali, e i sali si muovono con l’acqua. Alla base di un muro arrivano dal terreno con la risalita; in alto, sotto le cornici, arrivano dall’aria e si depositano con la condensa. Confondere le due strade porta a curare un muro contro l’acqua sbagliata. I dati che uso vengono in gran parte da Venezia, dove questa chimica è stata misurata per più di vent’anni, e dal programma internazionale che dal 1987 espone lastrine di calcare in città e campagne d’Europa, comprese Milano, Roma e Venezia. Il registro in fondo dice per ogni numero da dove viene.

Chi ha cominciato a studiarla

Il testo più antico di questa storia non conosce ancora la chimica. Nel 1661 John Evelyn pubblica a Londra il Fumifugium, un libretto indirizzato al re e al Parlamento sul fumo del carbone che avvolge la città. Scrive che quel fumo stende una crosta fuligginosa su tutto quello che tocca e rovina arredi e dorature. Corrode perfino le sbarre di ferro e le pietre più dure, e la colpa, scrive, è degli spiriti acri che accompagnano lo zolfo del carbone. Aggiunge che oscura le chiese e fa sembrare vecchi i palazzi. Evelyn vede il nero e vede il danno, e li attribuisce allo stesso fumo, ma di che cosa sia fatta la crosta non lo sa ancora.

Quasi due secoli dopo il problema entra in un cantiere di Stato. Nel 1839, per il nuovo Palazzo di Westminster, una commissione con l’architetto Charles Barry, due geologi e un intagliatore visita cave ed edifici della Gran Bretagna e confronta 102 pietre. Lo racconta la pagina storica del Parlamento britannico. La prima scelta, la pietra di Bolsover, si usa solo per i primi quattro o cinque metri del fronte sul fiume; il palazzo si costruisce con un calcare color sabbia delle cave di Anston, nello Yorkshire. I difetti si vedono già nel 1849. Le cause che il Parlamento indica oggi sono tre: il carbone bruciato a Londra, la pietra messa in opera senza stagionatura, i blocchi posati a volte fuori dal loro letto naturale. L’aria è una causa fra le altre.

Fra i chimici di questa storia, il primo a collegare l’acido della pioggia alla forma del danno è Robert Angus Smith, a Manchester. Nel 1852 pubblica nelle memorie della Società letteraria e filosofica della città un lavoro sull’aria e sulla pioggia di Manchester. Vi trova acido solforico libero, e con quello spiega lo sbiadire dei colori, la ruggine dei metalli, le tende che marciscono. Poi riporta un’osservazione nota sugli edifici e la spiega con l’acido, e in quella spiegazione c’è già il cuore di questo articolo. La parte bassa delle pietre sporgenti si sgretola più di quella alta, perché la pioggia scende, si ferma lì ed evapora a poco a poco: l’acido resta, e l’azione sulla pietra aumenta molto. Sotto la sporgenza l’acqua arriva e non scorre: è quella che nel modello di Fassina sarà la zona di confine.

L’espressione pioggia acida compare sei anni dopo, in un lavoro sull’aria delle città, On the Air of Towns, uscito per la Chemical Society nel 1858. Nel 1872 Smith lo ristampa in Air and Rain, alla pagina 444, dove si parla di pietre, mattoni e malte. Nelle città dove si brucia molto carbone pietre e mattoni si sgretolano più facilmente, soprattutto sotto le parti sporgenti. Smith lo attribuisce all’azione lenta e costante della «acid rain». Negli edifici vecchi di Manchester la malta si gonfia, diventa porosa e cade a pezzi al minimo tocco. In un campione preso da un edificio dietro la sede della Società trova il 28,33 per cento di acido solforico, cioè il 48,16 per cento di solfato di calce. Si legge a volte che Smith abbia usato l’espressione già nel 1852: nel lavoro di quell’anno non compare.

Otto anni dopo Archibald Geikie, geologo, studia le lapidi di marmo dei cimiteri di Edimburgo e ne riferisce alla Royal Society della città. Al microscopio un marmo rimasto 87 anni all’aperto mostra un bordo nero di solfato di calce e di polvere della città. Il bordo scende lungo le fessure e i piani di sfaldatura. Geikie fa provare la crosta con la soda sul carbone, e la reazione dello zolfo è forte. Ne conclude che è soprattutto solfato di calce, nato dall’acido solforico della pioggia di città sul carbonato. È una pellicola di gesso che si deposita sul marmo e ingloba la polvere, e la polvere dà alla pietra l’aspetto fuligginoso. Geikie è il primo, fra gli autori di questa storia, a dire di che cosa è fatta. Misura anche la velocità: dove il marmo si scioglie in superficie, si abbassa a volte di circa nove millimetri in un secolo. Salvo le posizioni molto riparate, a Edimburgo le lastre esposte sono distrutte in meno di cent’anni. E racconta un caso che anticipa il resto: una lapide per un defunto del 1785, restaurata nel 1803, sta in un angolo abbastanza riparato, ma il vento vi fa girare la pioggia contro, e lì il marmo si è sciolto per circa un quarto di pollice, cioè circa sei millimetri.

Alexis Julien riprende Geikie nel rapporto sulle pietre da costruzione del censimento americano del 1880, consegnato nel 1883. Sulle lapidi più vecchie dei cimiteri di New York non vede né la crosta né la disgregazione profonda, e le lega all’aria meno umida e all’assenza del fumo del carbone bituminoso. Nel 1911 l’Encyclopaedia Britannica, alla voce sulla pietra, riporta l’analisi di un’incrostazione presa sulla pietra di Portland della cattedrale di St Paul, a Londra: 59,38 per cento di solfato di calcio e poco più dell’uno per cento di carbonio. La voce spiega che il carbonato del calcare è stato trasformato in solfato dagli acidi solforoso e solforico sempre presenti nell’aria fumosa di Londra.

Il riconoscimento ufficiale arriva con i comitati sull’inquinamento. Nel dicembre del 1953 il comitato britannico presieduto da Hugh Beaver scrive, nel rapporto intermedio al Parlamento, che calcare, alcune arenarie, malte e alcune ardesie da tetto sono attaccati direttamente, con formazione di solfati. Ne vengono bollature, scagliature, vaiolature e disgregazione. Il danno si vede in molti degli edifici più antichi, fra i quali l’Abbazia di Westminster, ma anche in quelli recenti.

Nel 1965 Erhard Winkler studia l’obelisco egizio di Central Park, dopo 83 anni di esposizione a New York. Stima la perdita di superficie dalla profondità originale delle iscrizioni, e conclude che il danno maggiore viene dai sali solfatici che la pietra aveva assorbito in Egitto con l’umidità di risalita: la loro pressione di idratazione, insieme al gelo, ha fatto il danno dei primi anni americani. Il solfato può arrivare dall’aria, ma anche con l’umidità che risale dal terreno.

Il 4 novembre 1966 l’alluvione allaga Venezia e Firenze, e il 2 dicembre l’UNESCO lancia un appello alla solidarietà internazionale, da cui nasce la campagna per Venezia. Nei testi di Vasco Fassina, del laboratorio scientifico della Soprintendenza veneziana, quel laboratorio nasce dopo l’alluvione. Negli stessi anni le statue delle Virtù della Porta della Carta, al Palazzo Ducale, vengono portate al chiuso: la Carità e la Temperanza nel 1966-67, le altre due nel 1971. Dal giugno del 1972, con un programma dell’ICCROM e dell’Istituto Superiore di Sanità, sulla facciata di Palazzo Papadopoli sul Canal Grande si misurano per un anno l’anidride solforosa e l’acido cloridrico. Nel 1973 la legge speciale per Venezia impone nella città insulare impianti termici a gas o elettrici. Nel 1979 Lorenzo Lazzarini e Fassina pubblicano lo studio della Porta della Carta: trovano in due campioni di crosta su quattro vanadio intorno all’uno per cento, e documentano che la Carità, al chiuso dal 1966-67, nel 1976 era peggiorata lo stesso.

Nel 1981 K. Lal Gauri e G. C. Holdren scrivono che nei periodi secchi gli inquinanti si accumulano sulla pietra come particolato, e che la pioggia e la neve successive li attivano. Nel 1986 Fassina e i colleghi descrivono il restauro della facciata di Ca’ Pesaro, sul Canal Grande, e spiegano con la pioggia le zone bianche che dopo la pulitura qualcuno trovava eccessive. Nel 1987 partono le esposizioni di ICP Materials, il programma internazionale della Commissione economica per l’Europa delle Nazioni Unite sugli effetti dell’inquinamento sui materiali. Lastrine di calcare e di metalli vengono esposte in una rete di siti europei, diciannove quelli con le serie più lunghe, fra cui Milano, Roma, Venezia e la stazione rurale di Casaccia.

Nel 1995, al convegno sul restauro della Basilica di San Marco, Fassina mette insieme le misure raccolte dal 1972. Descrive il modello delle tre zone, che torna nelle prossime pagine, e confronta due campagne di analisi sugli arconi: fra i primi anni Settanta e il 1983-85 la solfatazione media sale dal 40 al 60 per cento. Il processo, scrive, è continuato mentre l’anidride solforosa cominciava a scendere, e il calo dell’inquinamento è necessario ma non sufficiente. Nel 2006 la norma UNI 11182 dà nomi comuni alle forme di alterazione della pietra, al posto del vecchio lessico NORMAL. Nel 2008 il glossario illustrato del comitato scientifico dell’ICOMOS per la pietra descrive la crosta nera come una crosta che si forma di solito nelle zone protette dalla pioggia diretta e dal ruscellamento, fatta soprattutto di particelle dell’atmosfera intrappolate in una matrice di gesso. L’ultimo passaggio è del 2025. Rileggendo i dati raccolti dal 1987, i ricercatori di ICP Materials scrivono che dopo il 2000 la recessione del calcare non è diminuita, nonostante il crollo dell’anidride solforosa.

Le parole che servono

Per descrivere quello che si vede su una facciata c’è una norma italiana, la UNI 11182 del 2006. Dà un nome alle forme di alterazione dei materiali lapidei naturali e artificiali, e lascia la ricerca delle cause alla diagnostica. Il vademecum per i progetti di restauro delle facciate pubblicato nel 2022 da una Soprintendenza del Veneto chiede che la mappatura del degrado usi proprio questi termini, e fra i materiali lapidei artificiali mette anche laterizi, malte e intonaci. Qui uso i termini della norma con definizioni mie, pensate per questo articolo, e indico il punto della norma. Per la crosta nera e per lo sporcamento uso anche il glossario dell’ICOMOS, che è in libera consultazione.

La crosta (UNI 11182, punto 3.5) e la crosta nera. È uno strato che si forma sulla superficie, con uno spessore che si vede, e che mescola materiale arrivato da fuori con materiale della pietra. Di solito è dura e può staccarsi da sola; sotto, il materiale è spesso già disgregato, e anche per questo quanto togliere lo dicono le prove. Nella norma la voce è soltanto «crosta»: «crosta nera» viene dal glossario ICOMOS, che la mette fra i tipi di crosta. In una relazione conviene scrivere crosta secondo la UNI 11182, di tipo nero secondo il glossario. Il glossario la descrive come quella che si forma di solito nelle zone protette dalla pioggia diretta, in ambiente urbano: aderisce bene alla pietra, ed è fatta soprattutto di particelle dell’atmosfera intrappolate in una matrice di gesso. Nelle croste veneziane lo spessore va da meno di un millimetro a circa due centimetri: alla Porta della Carta Lazzarini e Fassina distinguono croste sottili, di uno o due millimetri, e croste dendritiche, con la superficie a rametti, di uno o due centimetri.

Il deposito superficiale (punto 3.8). È materiale estraneo appoggiato sulla superficie, di spessore variabile e poco aderente: polvere, fuliggine, sale portato dall’aerosol marino, residui di vecchie lavorazioni. Si toglie senza toccare la pietra.

Lo sporcamento. Per il glossario ICOMOS è un velo sottilissimo di particelle, come la fuliggine, che dà alla pietra un aspetto sporco senza intaccarne la struttura. Non ha lo spessore di una crosta. Con il tempo, se aumentano adesione e coesione, lo sporcamento può diventare crosta. ICP Materials lo misura come perdita di riflettanza: quanta luce in meno rimanda una superficie bianca annerita.

La patina (punto 3.21). È una variazione di colore della superficie dovuta all’invecchiamento, che di per sé non indica un degrado. Non ogni velo colorato è inquinamento: sulla pietra d’Istria della Madonna dell’Orto, a Venezia, le patine e le pellicole gialle, come le chiamano gli autori, vengono da vecchi trattamenti ai fluosilicati e dall’ossalato di calcio.

L’erosione (punto 3.12) e l’alveolizzazione (punto 3.2). L’erosione è la perdita di materiale dalla superficie, uniforme o differenziata. L’alveolizzazione è la perdita di materiale per cavità, gli alveoli, spesso vicine e comunicanti. Sulla pietra d’Istria di Venezia gli alveoli stanno sulle parti esposte al vento.

La colatura (punto 3.3). È la traccia lasciata dall’acqua che scende lungo la superficie: il disegno dell’acqua che scorre, e quindi della zona lavata.

La scagliatura (punto 3.27) e l’esfoliazione (punto 3.13). La scagliatura è il distacco di scaglie di forma irregolare, spesso lungo discontinuità della pietra; l’esfoliazione è il distacco di sfoglie sottili, parallele fra loro. Nella pietra d’Istria seguono i piani di sedimentazione, dove l’acido entra e forma cristalli di gesso.

L’efflorescenza (punto 3.11). Sono sali cristallizzati sulla superficie, di solito bianchi e polverulenti; quando cristallizzano appena sotto la superficie si parla di subefflorescenza.

La solfatazione. È la trasformazione del carbonato di calcio della pietra, del marmo, della malta o dell’intonaco a calce in solfato di calcio biidrato, cioè gesso, per azione dell’acido solforico. Il grado di solfatazione, nei lavori di Fassina, è la percentuale di solfati misurata nel campione: più è alta, più carbonato è diventato gesso. Con un calcolo sulla microanalisi di superficie, in un campione di San Marco Fassina stima passato in gesso l’87 per cento del calcio.

L’anidride solforosa. È il gas SO2, che le direttive europee chiamano biossido di zolfo. Nasce dallo zolfo contenuto nei combustibili: secondo i dati riportati da Fassina, dall’1 al 3 per cento nel carbone e dallo 0,75 al 2,5 per cento nel petrolio.

Le tre zone. Sono i tre tipi di superficie del modello delle tre zone, come lo descrive Fassina: la zona dilavata, dove la pioggia batte e scorre; la zona di confine, bagnata dall’acqua che migra dal bordo dilavato senza portare via niente; la zona riparata, lontana dall’acqua che scorre, raggiunta solo da condensa e nebbia.

La recessione della superficie e la funzione dose-risposta. La recessione è lo spessore di pietra perso dalla faccia di una lastrina esposta all’aperto, in micrometri, cioè millesimi di millimetro. La funzione dose-risposta è la formula ricavata dalle misure che lega la recessione alle medie annue degli inquinanti e del clima.

Che cosa arriva dall’aria e che cosa diventa sul muro

L’anidride solforosa non attacca la pietra da sola. Prima deve diventare acido solforico, e la strada passa per l’ossigeno e per l’acqua. Nell’aria secca la trasformazione è lenta: nella dispensa del 1991 Fassina riporta, dagli studi di Cox e Penkett, un massimo di circa il 2 per cento all’ora in piena luce estiva nell’Europa centrale, e d’inverno una velocità da tre a cinque volte minore. Nelle goccioline d’acqua, nella nebbia e nel velo che bagna la pietra la trasformazione è molto più rapida. Il ferro e il manganese la catalizzano, e l’ozono e l’acqua ossigenata la accelerano ancora. Fassina riporta un confronto di Penkett a pH 5, per arrivare alla stessa quantità di solfato: cinque giorni con il solo ossigeno, dieci minuti con l’ozono, due minuti con l’acqua ossigenata.

In una goccia sospesa nell’aria l’acido che si forma abbassa il pH, e verso pH 2 l’assorbimento di altra anidride solforosa si ferma. Sulla pietra calcarea il carbonato di calcio consuma l’acido man mano che si forma. L’acqua sulla pietra non diventa mai acida come la goccia, e il gas continua a sciogliersi e a ossidarsi finché ci sono anidride solforosa e acqua. Fassina lo indica come il meccanismo più attivo per le croste spesse. La pietra calcarea bagnata trattiene così lo zolfo dell’aria.

La reazione finale si scrive in una riga: carbonato di calcio più acido solforico più acqua dà solfato di calcio biidrato, il gesso, più anidride carbonica. I numeri della chimica dicono che cosa succede al solido. Con i volumi molari del bollettino 2131 del Servizio geologico degli Stati Uniti, la calcite ha una densità di 2,71 grammi al centimetro cubo e il gesso di 2,31. Un grammo di carbonato diventa 1,72 grammi di gesso, e il volume del solido, a parità di calcio, cresce di 2,02 volte. Il gesso non trova posto nel volume della calcite che sostituisce: cresce verso l’esterno e dentro i pori. Nelle sezioni di San Marco Fassina descrive cristalli di gesso disposti a raggiera, perpendicolari alla superficie, che crescono verso fuori a spese della pietra.

Poi c’è la solubilità. Il gesso in acqua pura a 20 °C si scioglie per 2,531 grammi al litro, come riporta Klimchouk nella sua rassegna sulla dissoluzione del gesso. Il carbonato di calcio, secondo i valori riportati da Fassina, per 0,014 grammi al litro: con questi due valori, per un conto mio, il gesso è circa 180 volte più solubile, e Fassina, a Ca’ Pesaro, scrive circa 200. Nell’acqua con anidride carbonica disciolta, come la pioggia, la distanza si accorcia: secondo Klimchouk scende a 10-30 volte, e il gesso resta comunque molto più solubile del carbonato. Da qui viene la differenza fra le zone. Un altro conto mio dà l’ordine di grandezza: per portare via uno strato ideale di gesso puro e compatto, spesso un millimetro, da un metro quadrato servono almeno 911 litri d’acqua, e solo se ogni litro uscisse saturo. Sulla faccia che la pioggia batte e percorre l’acqua si rinnova a ogni pioggia, e porta via il poco gesso che si forma fra una pioggia e l’altra. Sotto una cornice, dove arrivano solo la condensa e l’acqua che migra dal bordo, l’acqua non scorre: lì il gesso resta, e cresce.

La pioggia pulita scioglie il carbonato anche senza zolfo. Con l’anidride carbonica disciolta il carbonato passa in soluzione come bicarbonato di calcio: Fassina riporta 1,1 grammi al litro, e lo dice circa cento volte più solubile del carbonato, con un valore che dipende dalla temperatura dell’acqua e dall’anidride carbonica. Quando l’acqua evapora il carbonato riprecipita, e nella dispensa del 1991 Fassina lo descrive in cristalli più grossi e porosi. Per questo le zone dilavate sono coperte da uno strato bianco di calcite ricristallizzata con poco gesso. Sulla pietra d’Istria, secondo Biscontin e colleghi, è sottile e aderente, e a Ca’ Pesaro è spesso da uno a tre millimetri; sul marmo di San Marco è poco aderente e si toglie con il bisturi. La pietra d’Istria esposta a lungo prende un aspetto biancastro: sulla pietra lavata il carbonato si consuma senza lasciare gesso.

Gli ossidi di azoto seguono un’altra strada. Secondo Fassina il biossido di azoto diventa acido nitrico circa dieci volte più in fretta di quanto l’anidride solforosa diventi acido solforico, e aiuta l’ossidazione dell’anidride solforosa stessa. Il nitrato di calcio che ne nasce è però molto solubile, e l’acqua lo porta via: nelle croste, scrive Fassina, cloruri e nitrati arrivano al massimo all’1-2 per cento. L’acido nitrico lascia poche tracce, e intanto consuma il calcare. Il lavoro di ICP Materials del 2017 mette Milano, Venezia e Roma fra i siti con i valori più alti di acido nitrico, insieme a Parigi, Madrid e Katowice; nel 2011-14, nei dati del programma, Milano e Venezia hanno le medie più alte della rete. La formula europea del calcare gli dà un termine suo.

Resta il colore. Il gesso è bianco. Il nero della crosta viene da quello che il gesso ingloba mentre cresce: fuliggine, catrame, ceneri volanti, polvere. Nelle croste di San Marco il microscopio elettronico mostra due famiglie di particelle: sfere lisce silico-alluminose, dalla combustione del carbone, e sfere carboniose porose, dall’olio combustibile. Non sono solo colore: la loro superficie, con i metalli che portano, dal ferro al vanadio al manganese, catalizza l’ossidazione dell’anidride solforosa proprio sulla pietra. Nelle croste della Porta della Carta Lazzarini e Fassina trovano, in due campioni su quattro, vanadio intorno all’uno per cento, e ne indicano come probabile origine gli oli combustibili. Secondo Fassina la crosta resta porosa e continua a crescere, sempre più lentamente, finché ci sono acqua e anidride solforosa.

La formella dei Fabbri: sette secoli, poi quarantun anni

Sull’arcone centrale della Basilica di San Marco una serie di formelle scolpite rappresenta i mestieri. Fassina ne segue una, quella dei Fabbri, attraverso le fotografie d’archivio, che sono di terzi e qui si descrivono soltanto. Nel 1930 la formella è in discreto stato: sette secoli di esposizione l’hanno segnata in modo accettabile. Nel 1967 compaiono i primi danni, sul braccio che regge il martello e su quello che stringe la tenaglia. Nel 1970-71 il manico del martello si stacca. Fra il 1930 e il 1971, in quarantun anni, la scultura perde il manico del martello, che aveva resistito sette secoli.

Per Fassina il degrado grave dei marmi veneziani comincia alla fine degli anni Sessanta, e coincide con lo sviluppo industriale di Marghera dopo la guerra. Nella dispensa del 1991 Fassina osserva che le fotografie di inizio Novecento mostrano monumenti coperti di fuliggine ma poco degradati, e che il Novecento ha fatto più danni in cinquant’anni che i cinque o sei secoli precedenti. D’inverno il riscaldamento domestico, le inversioni termiche e il vento dalla zona industriale portavano sulla città i picchi di anidride solforosa, verso le otto del mattino e nelle prime ore della sera; le misure sulla facciata di San Marco li ritrovano al mattino e alla sera.

Il riscaldamento ha una sua cronologia. Secondo Fassina e i colleghi, a Venezia si bruciavano legna e carbone fino alla fine degli anni Quaranta; dal 1950 arrivano i bruciatori a olio; dal 1970 comincia la conversione a metano. La legge speciale per Venezia del 16 aprile 1973, all’articolo 10, impone nella città insulare, nelle altre isole della laguna e nel centro storico di Chioggia impianti termici e industriali alimentati solo a combustibili gassosi o a energia elettrica, e dà sei mesi per trasformarli. Nei testi di Fassina le date della conversione oscillano fra il 1970 e il 1974. A Ca’ Pesaro gli autori scrivono che la conversione graduale comincia nel 1970, con le norme contro l’inquinamento atmosferico; la legge speciale del 1973, che a quelle norme deroga, la rende obbligatoria nella città insulare.

Quanta anidride solforosa c’era nell’aria di Venezia

Le prime misure sistematiche pensate per il degrado della pietra sono quelle di Palazzo Papadopoli, sul Canal Grande, fra il giugno del 1972 e il maggio del 1973. Il campionatore stava sulla facciata a circa quindici metri sul livello medio del mare, e prelevava l’aria per ventiquattro ore a partire dalle dieci del mattino, alternando le settimane dell’anidride solforosa a quelle dell’acido cloridrico. Il metodo misurava tutti gli ossidi di zolfo espressi come anidride solforosa, compresi i solfati dell’aerosol, con un errore massimo del 12 per cento.

Tabella 1. Le medie mensili dell’anidride solforosa a Palazzo Papadopoli fra il giugno 1972 e il maggio 1973, dai dati pubblicati da Fassina in milligrammi al metro cubo e qui convertiti. La terza colonna confronta la media di un mese intero con il valore limite giornaliero di oggi: è un confronto fra periodi di mediazione diversi, e la misura di allora comprendeva anche i solfati dell’aerosol, che il valore limite non conta. Serve a dare l’ordine di grandezza.

La media più alta, 258 microgrammi al metro cubo a novembre, è sette volte la più bassa, 37 a giugno. Fra i giorni campionati, a settimane alterne, il massimo è dell’11 gennaio 1973: 670 microgrammi al metro cubo. Seguono il 6 novembre 1972 con 461, il 13 aprile 1973 con 456, il 18 dicembre 1972 con 428. La media delle dodici medie mensili fa 137 microgrammi al metro cubo.

Per capire che cosa vogliono dire questi numeri servono i limiti di oggi. La direttiva europea 2008/50/CE è stata recepita in Italia con il decreto legislativo 155 del 2010. Per l’anidride solforosa fissa un valore limite di 125 microgrammi al metro cubo sulla media di un giorno, da non superare più di tre volte in un anno civile. Il valore orario è di 350 microgrammi, da non superare più di 24 volte, e la soglia di allarme di 500 microgrammi su tre ore consecutive. Nel 1972-73 a Palazzo Papadopoli sei medie mensili su dodici, da novembre ad aprile, stavano sopra il valore che oggi un solo giorno può superare al massimo tre volte l’anno. La nuova direttiva (UE) 2024/2881, da recepire entro l’11 dicembre 2026, abbassa i valori da raggiungere entro il 1° gennaio 2030: 50 microgrammi sulla media di un giorno, da non superare più di 18 volte, e 20 microgrammi sulla media dell’anno civile. La media dei dodici mesi di Papadopoli, che non coincide con un anno civile, è quasi sette volte quel limite annuo, e dieci medie mensili su dodici superano il limite giornaliero del 2030.

Negli atti del 1995 lo stesso Fassina cita per il dicembre del 1972 un valore di 1.340 microgrammi al metro cubo. Nei dati giornalieri pubblicati per Papadopoli il massimo di dicembre è 428. Le due cifre non coincidono, e gli atti del 1995 non dicono da quale misura venga la prima: qui non le mescolo.

Oggi quell’aria non c’è più. Nelle misure di ICP Materials a Venezia l’anidride solforosa passa da 22,3 microgrammi al metro cubo di media nel 1987-89 a 1,46 nel 2011-14. L’agenzia regionale per l’ambiente del Veneto non registra superamenti dei valori limite in nessuna stazione della regione dal 2002 al 2021: in provincia di Venezia, nel 2002, nel 2003 e nel 2005, le concentrazioni dei valori limite sono state superate solo qualche volta, senza eccedere il numero di volte consentito, e la soglia di allarme mai. Per la stazione di Punta Fusina, nel 2024, scrive che l’anidride solforosa è ampiamente sotto i limiti, come in tutte le stazioni della provincia. Molte croste di quegli anni, però, sono ancora sulle facciate che non sono state restaurate.

Dove nasce la crosta: le tre zone

Il modello delle tre zone, come lo descrive Fassina, poggia sui campioni di San Marco degli anni Ottanta, e nella dispensa del 1991 rimanda a un suo lavoro del 1988. Parte da un’osservazione che chiunque può ripetere: sulla stessa facciata, con la stessa aria, la crosta non sta dappertutto. Le superfici si dividono in tre tipi, che Fassina chiama con nomi inglesi, anche negli atti del 1995: dove lo sporco si accumula, dove l’acqua lo bagna, dove l’acqua lo lava.

La zona dilavata. È la superficie colpita dalla pioggia diretta e percorsa dall’acqua che scorre: la faccia verticale esposta, lo spigolo, la parte alta della cornice. Qui il gesso si forma poco, perché i catalizzatori vengono portati via e la superficie resta bagnata per poco tempo, e quel poco che si forma viene sciolto. L’acido carbonico della pioggia scioglie il carbonato, che riprecipita come strato bianco di calcite, che sul marmo di San Marco è poco aderente e si toglie con il bisturi. La pietra si consuma e la superficie resta chiara, perché il gesso non si accumula.

La zona di confine. È la fascia riparata dalla pioggia diretta che confina con una superficie dilavata. A ogni pioggia l’acqua che scorre sulla parte esposta migra verso la parte riparata, la bagna e non porta via niente. La superficie resta umida a lungo, il deposito degli inquinanti aumenta, l’ossidazione dell’anidride solforosa accelera, e la reazione riparte a ogni pioggia. Qui crescono le croste dendritiche più spesse, dure, spugnose, fessurate. A Ca’ Pesaro Fassina e i colleghi le descrivono spesse da mezzo centimetro a due centimetri, e scrivono che la solfatazione è più efficiente proprio sulle superfici bagnate ma riparate, vicine alle zone lavate che cedono loro l’acqua.

La zona riparata. È la superficie lontana dall’acqua che scorre: il sottosquadro profondo, l’intradosso, la parete dentro il portico. Qui l’acqua arriva solo con la condensa e con la nebbia, e la reazione è più lenta. Si formano depositi grigio-neri poco aderenti o croste più sottili, e il degrado procede più piano. Fra la crosta del confine e i depositi del riparato, il fattore che decide, scrive Fassina, è la quantità d’acqua disponibile per la reazione.

Le analisi seguono lo stesso ordine. La tabella mette insieme le misure di tre studi di Fassina e colleghi.

Tabella 2. I solfati misurati nelle croste e nei depositi di Venezia, zona per zona. Alcuni studi scrivono solfati in percentuale, ma valori oltre il 55,8 per cento non possono essere ione solfato nel gesso puro: le cifre servono a confrontare le zone dentro lo stesso studio, non gli studi fra loro. Per Ca’ Pesaro il lavoro in inglese sulle croste dendritiche riporta gli stessi campioni delle aree nere, arrotondati a 20-28 per cento. Alla Porta della Carta, invece, Lazzarini e Fassina non trovano differenze di composizione fra croste di posizione, forma e spessore diversi.

Dentro San Marco e dentro Ca’ Pesaro l’ordine è lo stesso: più acqua che bagna senza lavare, più gesso. L’unico campione della parte dell’arcone esposta alla pioggia ha il 10 per cento di solfati, la crosta al confine fino al 70. L’area bianca di Ca’ Pesaro ne ha lo 0,3 per cento, quella nera fino al 27,7.

A Ca’ Pesaro, dopo il restauro, qualcuno trovò la facciata troppo bianca e parlò di pulitura eccessiva. Fassina e i colleghi rispondono che la pulitura aveva toccato solo le croste nere, e si era fermata alla patina; le strisce bianche erano quelle della pioggia, che c’erano prima e sono rimaste dopo. Sotto la crosta nera la pietra d’Istria è tornata giallina, che è il suo colore.

Smith, nel 1852, aveva spiegato con lo stesso schema le pietre sporgenti di Manchester, e Geikie, nel 1880, la lapide riparata ma raggiunta dalla pioggia girata dal vento. Il glossario ICOMOS lo scrive nella definizione stessa della crosta nera: si forma di solito nelle zone protette dalla pioggia diretta o dal ruscellamento. Sotto una cornice, il nero indica acqua che arriva e non scorre, più che un’aria più sporca.

L’acqua che decide: pioggia, condensa, nebbia

Se il gesso nasce dove l’acqua arriva senza lavare, la domanda diventa: da dove arriva l’acqua su una facciata. Le strade sono tre, e ognuna disegna le zone in modo diverso.

La prima è la pioggia. Fassina riporta gli studi di Robinson e Baker del 1975: le tracce dell’acqua che scende su una facciata dipendono dalla sua geometria, e la pioggia colpisce di più la parte alta e i lati dell’edificio. Quando l’acqua che arriva supera quella che la superficie assorbe, comincia a scorrere lungo il muro. Da quel momento decidono i dettagli: una cornice che sporge, un davanzale senza gocciolatoio, un balcone, un pluviale che perde. Sono gli stessi dettagli che bagnano un muro sotto la gronda: le misure e le fonti stanno nell’articolo sul muro bagnato sotto la gronda. Un gocciolatoio che sporge dal filo del muro stacca la goccia prima che torni sulla parete. Così sposta il confine fra la zona lavata e quella riparata.

La seconda è la condensa. Nei mesi freddi, dopo il tramonto, la pietra si raffredda per irraggiamento, e sulla superficie fredda si forma un velo d’acqua. Nella sua ricerca su Palazzo Papadopoli Fassina descrive la sequenza delle notti invernali veneziane: inversioni termiche, nebbie, umidità alta, pietra che si raffredda, velo di condensa in cui l’anidride solforosa si scioglie. A Ca’ Pesaro, nelle conclusioni del 1986, aggiunge il tempo della reazione. Le particelle acide sciolte nel velo restano a contatto con la pietra fino al mattino; poi, quando la superficie asciuga, i sali cristallizzano e sollecitano la pietra. L’inverno è la stagione più pericolosa, perché mette insieme la condensa più frequente e l’anidride solforosa più alta.

Sulle superfici fredde non arriva solo l’acqua. Fassina ricorda due fenomeni che spingono le particelle verso la parete più fredda dell’aria: la termoforesi, cioè la migrazione delle particelle verso le zone più fredde, e l’effetto Stefan, il flusso d’aria verso la superficie su cui il vapore condensa. È la stessa fisica che disegna le ombre nere sui muri interni sopra i termosifoni e lungo i ponti termici, e che ho descritto nell’articolo sulla termoforesi. Sotto il portico di Ca’ Pesaro le aree grigie e nere vengono dalla condensa: le particelle portate dal vento si depositano sulle pareti fredde, dove condensa il vapore, e le parti più danneggiate sono quelle colpite dai vortici d’aria.

La terza strada è la nebbia. Per Fassina la nebbia di città offre le condizioni migliori per ossidare l’anidride solforosa. Lontano dall’acqua che scorre, scrive, la reazione va avanti con la condensa e con la nebbia. Gauri e Holdren descrivono uno schema simile per la pioggia e la neve: nei periodi asciutti gli inquinanti si accumulano sulla pietra come particolato, e l’acqua che arriva dopo li attiva. Per formare gesso bastano un deposito secco e una notte umida, anche senza pioggia acida.

Perché la crosta non protegge

A prima vista la crosta sembra una corazza. È dura, aderisce, e sotto la pioggia cambia poco. Geikie nel 1880 lo notava: una volta formata, la pellicola di gesso è poco attaccata dall’acqua piovana, e la superficie del marmo sotto resta liscia. Nello stesso lavoro, però, scrive che la pellicola si rompe per l’espansione interna della pietra. E nelle lapidi di cento anni, salvo le posizioni molto riparate, basta una leggera pressione per ridurre il marmo in polvere.

A Ca’ Pesaro, nel 1986, Fassina e i colleghi correggono l’idea delle croste come strato protettivo: non lo sono. Le croste sono fessurate, e il degrado continua dietro. I sali solubili migrano nella pietra sana, e una pulitura fatta a metà, scrivono, lascia sali attivi. Al microscopio elettronico le croste dendritiche della Porta della Carta sono un fitto feltro di lamelle di gesso.

Il meccanismo ha tre parti. La prima è il volume: il gesso occupa il doppio del carbonato che sostituisce, e crescendo verso l’esterno e dentro i pori solleva la superficie. Nelle zone riparate di San Marco le croste dendritiche si sollevano dalla pietra. La seconda è la solubilità. Il gesso è poco solubile per un sale, ma molto più del carbonato, e a ogni bagnatura una parte si scioglie, migra e ricristallizza. Nelle conclusioni del 1995 Fassina scrive che il gesso della superficie è una sorgente di sali che migrano verso l’interno e cristallizzano durante l’evaporazione, anche come bassanite, un solfato di calcio con meno acqua del gesso. La terza, nel marmo, viene prima dell’acido: la calcite si dilata in modo diverso nelle diverse direzioni del cristallo, e i cicli di caldo e freddo aprono i bordi fra i grani. Da lì entra l’acido, e lì si forma il gesso.

Il gesso, però, non fa il danno dei sali più rapidi. Benavente, Brimblecombe e Grossi, nel loro lavoro del 2015, scrivono che nei muri il gesso non dà pressione di idratazione: perde la sua acqua troppo lentamente. Per loro il suo danno è più estetico che meccanico, e si accumula negli anni. Il danno meccanico della crosta viene da due cose. Il gesso sostituisce la pietra dalla superficie verso l’interno e la solleva; poi la crosta si stacca e porta via la superficie. I sali che rovinano in fretta un muro umido sono quelli che cristallizzano e si sciolgono a ogni ciclo, come ho spiegato in Contare i cicli, non i sali. Il danno del gesso si accumula in anni.

L’effetto memoria

Nel 1995 Fassina mette in fila due serie. Le medie annue dell’anidride solforosa a Venezia restano alte fino alla fine degli anni Settanta, scendono piano fino al 1982 e poi in modo drastico dalla metà degli anni Ottanta, dopo la sostituzione del gasolio con il metano e l’abbattimento dei fumi nelle centrali. Sugli arconi di San Marco, fra la prima campagna di analisi, nei primi anni Settanta, e quella del 1983-85, la solfatazione media sale dal 40 al 60 per cento.

Fassina ne conclude che il processo di solfatazione è continuato nonostante il calo dell’anidride solforosa, e che il degrado non rallenta insieme alle emissioni. Per le opere d’arte, scrive, sono pericolose le esposizioni lunghe, perché accumulano gli inquinanti senza poterli smaltire. I prodotti accumulati continuano ad agire anche se l’atmosfera diventa pulita. Nella crosta il gesso già formato si scioglie, migra e ricristallizza a ogni bagnatura, e sollecita la pietra; le particelle catalitiche rimaste sulla superficie continuano a favorire la reazione finché arriva anidride solforosa. Da qui la conclusione del convegno: il calo dell’inquinamento è necessario ma non sufficiente, e bisogna intervenire sui manufatti.

Le misure di ICP Materials raccontano un fenomeno diverso, che porta alla stessa conclusione pratica. Il programma espone lastrine nuove di calcare all’aperto, lavate dalla pioggia, per quattro anni, e ne misura la recessione: a ogni campagna i provini ricominciano da zero, senza croste e senza gesso di prima. Nei quattro siti italiani il confronto fra i primi anni e il 2011-14 è questo.

Tabella 3. Anidride solforosa e recessione del calcare in quattro anni nei siti italiani di ICP Materials, dai dati supplementari del lavoro di Tidblad e colleghi del 2017. Per l’anidride solforosa, 2011-14 è la media dei valori del 2011 e del 2014. I cali percentuali sono conti miei. L’unità del calcare, micrometri, non è scritta nel foglio dei dati: la ricavo dal lavoro del 2025, che riporta per gli anni Ottanta da 20 a 80 micrometri nei primi quattro anni.

In tutti e quattro i siti l’anidride solforosa scende di oltre l’85 per cento. Il calcare scende molto meno: di due terzi a Milano, di metà a Venezia e a Roma, quasi niente nella stazione rurale di Casaccia. Nel lavoro del 2025 i ricercatori del programma aggiungono i quattro anni del 2017-20 e guardano tutta la rete: dopo il 2000 la recessione del calcare non è diminuita. Nei siti rurali di Birkenes, Aspvreten e Casaccia, rispetto al 1997-2000, è aumentata. Su provini nuovi non c’è gesso vecchio che lavori: pesano gli altri termini, che la formula europea del calcare mette in fila.

Lo stesso lavoro riporta il caso della Reggia di Caserta, calcolato con i dati di inquinamento del 2000, del 2010 e del 2020.

Tabella 4. La Reggia di Caserta nella tabella 3 del lavoro di Tidblad e colleghi del 2025, dal rapporto 98 di ICP Materials. La manutenzione per la recessione è il tempo in cui la superficie perde 100 micrometri; quella per lo sporcamento il tempo in cui la pietra perde il 30 per cento della riflettanza. La tabella non riporta umidità, pioggia e acidità usate nel calcolo.

Fra il 2000 e il 2020 l’anidride solforosa cala dell’89 per cento, la recessione del primo anno del 27. E la manutenzione si sposta: il tempo per consumare 100 micrometri di pietra passa da 18 a 31 anni, quello per annerirla fino al limite sale meno, da 9 a 14. Questi tempi non si ottengono dividendo 100 micrometri per la recessione del primo anno, e il lavoro del 2025 non riporta per esteso come sono calcolati. I ricercatori ne concludono che oggi, nella gran parte dei casi, è lo sporcamento a decidere quando si interviene, e non più la perdita di pietra. Per la stessa Reggia, con un altro scenario, il rapporto 86 del programma calcola un intervallo di manutenzione di 20,5 anni contro i 114 senza inquinamento: poco più dell’80 per cento del costo delle manutenzioni si deve all’aria.

La formula europea del calcare

Le misure di ICP Materials sono diventate una formula. La Commissione economica per l’Europa delle Nazioni Unite ha un manuale per calcolare e disegnare sulle mappe gli effetti dell’aria sui materiali. Nell’aggiornamento del 2024, pubblicato dall’Agenzia federale tedesca per l’ambiente, c’è una funzione dose-risposta per il calcare di Portland, la pietra dei provini del programma. È ricavata dalle esposizioni del 1997-2001 e dalle misure di acido nitrico e polveri del 2002-03, e il manuale chiede di usarla solo su un anno di esposizione, con le medie annue dei parametri. Per esteso è scritta nella nota in fondo.

La recessione del calcare nel primo anno, in micrometri, è la somma di cinque termini. Il primo è un valore fisso, 4,0 micrometri, che nella formula non dipende da nessun inquinante. Il secondo cresce con l’anidride solforosa, ma solo quando l’umidità relativa media dell’anno supera il 60 per cento: la formula moltiplica la concentrazione per i punti di umidità oltre il 60. Il terzo cresce con la pioggia annua e con la sua acidità. Il quarto cresce con l’acido nitrico, anche lui solo oltre il 60 per cento di umidità. Il quinto cresce con le polveri sottili, le PM10. Dove l’acido nitrico non si misura, il manuale dà una seconda formula per stimarlo dal biossido di azoto, dall’ozono, dall’umidità e dalla temperatura.

A Caserta il primo termine pesa sempre di più. Nel 2000 i 4,0 micrometri costanti erano il 47 per cento degli 8,5 calcolati; nel 2020 sono il 65 per cento dei 6,2. Secondo la formula, togliendo tutta l’anidride solforosa una lastrina di calcare lavata dalla pioggia perderebbe ancora circa 4 micrometri nel primo anno. Il manuale non dice a che cosa corrisponda quel termine fisso: che sia l’acqua piovana, che scioglie il carbonato anche senza zolfo, è una lettura mia. E non è una soglia sotto la quale la pietra non scende: nell’esposizione di un anno cominciata nel 2014 la lastrina di Berlino ha perso 2,88 micrometri.

Il manuale dà anche un metro per giudicare. Il fondo del calcare è di 3,2 micrometri nel primo anno: è il valore sotto il quale stava il decimo più basso delle recessioni osservate nel programma fra il 1987 e il 1995. Il fondo e il termine fisso della formula non sono la stessa grandezza: il primo viene dalle misure, il secondo dalla regressione sulle esposizioni del 1997-2001. Le classi per le mappe sono multipli del fondo, arrotondati nella tabella del manuale: 5,0 micrometri per una volta e mezza, 6,4 per due volte, 8 per due volte e mezza. Gli obiettivi indicati in sede UNECE per i materiali e i monumenti valgono due volte e mezza il fondo al 2020, e due volte al 2050. Caserta nel 2000 stava sopra le due volte e mezza, nel 2010 fra le due e le due e mezza, nel 2020 sotto le due volte.

I limiti li scrive il manuale. La formula vale per un anno di esposizione e per il calcare di Portland esposto alla pioggia: descrive la zona dilavata, non quella riparata dove cresce la crosta. Per un calcare diverso, come la pietra d’Istria, il conto dà un ordine di grandezza, e questa è una lettura mia. Il manuale avverte che per le lastrine riparate i dati esistono, ma dipendono troppo dalle condizioni di riparo per essere generalizzati. Per le funzioni del periodo 1987-1995 precisa che valgono dove il mare pesa poco, con cloruri nella pioggia sotto circa 5 milligrammi al litro. Per lo sporcamento del calcare, invece, il manuale non ha una formula: la correlazione con le polveri era troppo debole.

Il mare nell’aria e la laguna nel muro

Venezia è una città di mare, e ci si aspetterebbe croste piene di sale. Le analisi dicono il contrario. Nelle croste i cloruri stanno quasi sempre sotto l’1 per cento, scrivono Biscontin, Fassina e Zendri nel 1989; a Ca’ Pesaro vanno da 0,09 a 1,15. Nei campioni di San Marco del 1983 Fassina li trova di norma fra 0,3 e 0,4, con un massimo di 0,872, e un campione dei primi anni Settanta arriva a 1,06. Il valore più alto, 3,02 per cento, viene da un campione della Porta della Carta analizzato negli anni Settanta. Per gli autori l’influenza dell’ambiente marino sui materiali lapidei di Venezia è abbastanza contenuta, salvo dove l’acqua di mare li bagna direttamente.

Nell’aria il mare c’è. Nelle misure del 1972-73 a Palazzo Papadopoli l’acido cloridrico gassoso ha medie mensili fra 14 e 50 microgrammi al metro cubo. Fassina riporta, dagli studi di Eriksson, che nasce anche dalla reazione del sale marino con l’acido solforico. L’aerosol marino, aggiunge, è ricco di cloruri e solfati, e piccole quantità di sali di magnesio lo rendono igroscopico: trattiene acqua già al 75 per cento di umidità relativa, prima della saturazione. Il rapporto fra cloro e zolfo dell’aria veneziana va da 0,16 a novembre a 1,12 a giugno, con una media di 0,51; per confronto Fassina cita, da Junge, 5,2 alle Hawaii e 1,57 in Florida, misurati lontano da città e industrie. D’estate, nota Fassina, i rapporti di Venezia somigliano a quelli di Junge e di Eriksson; d’inverno se ne allontanano, perché crescono l’accumulo e il trasporto dell’anidride solforosa, mentre l’acido cloridrico cambia poco.

Il mare si vede in altri due posti. Il primo è la pietra esposta al vento: sulla pietra d’Istria gli alveoli stanno nelle zone esposte e ventose. Il secondo è la base degli edifici. Nelle parti basse, scrivono Biscontin, Fassina, Maravelaki e Zendri, i cloruri vengono dall’acqua della laguna che sale per risalita, e nelle croste della Porta della Carta i cloruri calano salendo. A Venezia la pietra d’Istria, compatta e poco porosa, si usava negli zoccoli proprio contro l’umidità che sale.

Il laterizio di Ca’ Pesaro mostra la stessa separazione dall’altra parte, dentro il muro. Nel 1984 Fassina e Costa preparano la desalinazione di una stanza del palazzo. Prelevano carote di due centimetri di diametro, a 50, 150 e 250 centimetri di altezza e a quattro profondità, fino a 40 centimetri: il trapano lento riduce l’evaporazione durante il prelievo, e il diametro piccolo limita il calore dell’attrito. Chiudono le carote in contenitori sigillati, le pesano, le seccano in stufa a 105 °C fino a peso costante, ne estraggono i sali con acqua distillata e li misurano con il conduttimetro e la cromatografia ionica. L’umidità cala salendo, come nella risalita. I cloruri fanno il contrario: crescono salendo, e i valori più alti stanno nei prelievi a 150 e a 250 centimetri. Secondo gli autori il massimo sembra stare fra 1,5 e 2,5 metri: è la fascia dove l’evaporazione vince sulla risalita, dove i sali si accumulano e dove, scrivono, nelle murature si vede di solito il degrado più forte dei mattoni.

Poi fanno lo sbarramento chimico per iniezione, con due file di fori, e tre nei muri perimetrali più spessi. Sul muro bagnato applicano un impacco di argilla in due mani: una prima di 10-15 millimetri, una rete di plastica fissata con chiodi nei giunti, una seconda di 25-30 millimetri. Scaldano la stanza a 35-40 °C per dieci ore al giorno, e di giorno l’umidità relativa scende al 30 per cento. Ogni quindici giorni l’argilla, ritirandosi, perde il contatto con il muro: si spazzola via, si misurano i cloruri nell’argilla tolta e nei sali caduti, e si riparte. Dopo quattro cicli, da fine marzo a fine maggio del 1984, gli autori stimano di aver tolto circa il 15 per cento dei cloruri presenti, e scrivono che per un risultato soddisfacente servirebbe probabilmente un anno.

Fassina e Stevan, nel lavoro sull’ambiente e i dipinti murali, chiudono la questione in una riga: con la risalita i sali vengono dal terreno, con la condensa vengono dagli inquinanti dell’aria. In un muro storico le due strade convivono, una in basso e una in alto, e si leggono con le analisi per altezza. È il ragionamento della diagnosi differenziale della risalita e dell’umidità igroscopica, e vale anche per il muro vicino al mare dell’articolo sull’acqua che sale nell’intercapedine.

Pietre, marmi e intonaci: il primo millimetro

La stessa aria non fa lo stesso danno su ogni materiale. La pietra d’Istria, il calcare delle facciate veneziane, è compatta e poco porosa: da 0,25 a 0,33 centimetri cubi ogni cento grammi, con una resistenza a compressione fra 1.400 e 1.600 chilogrammi forza al centimetro quadrato, cioè circa 137-157 megapascal. Resiste bene, e si sbianca in superficie dove la pioggia la lava. Si degrada soprattutto lungo i piani di sedimentazione: l’acido entra, forma gesso, e ne vengono scagliature ed esfoliazioni. In un edificio del Cinquecento la porosità passava da 1,7 centimetri cubi ogni cento grammi in superficie a 0,6 a quattro o cinque centimetri di profondità.

I marmi saccaroidi hanno porosità da 0,85 a 1,25 centimetri cubi ogni cento grammi e resistenza fra 1.000 e 1.200 chilogrammi forza al centimetro quadrato, circa 98-118 megapascal. Nel marmo di Carrara degradato la porosità va da 5 centimetri cubi ogni cento grammi in superficie a 1,2 a cinque centimetri di profondità. Sui marmi esposti alla pioggia si vede più la disgregazione dei grani che la crosta. Il Servizio geologico degli Stati Uniti descrive lo stesso aspetto sui monumenti di Washington: il marmo esposto alla pioggia diventa ruvido e zuccherino, perché i bordi dei grani di calcite si sciolgono e i grani si allentano.

Gli intonaci e le malte a calce hanno lo stesso legante chimico della pietra calcarea: il carbonato di calcio. Smith, in un brano del 1858, trovava quasi metà di solfato di calce in una malta di Manchester; Fassina e Stevan scrivono che le malte della facciata della Cappella degli Scrovegni, a Padova, sono in alcune zone fortemente disgregate dalla solfatazione, secondo risultati ancora preliminari. Dentro la stessa cappella c’è la misura più fine di questo articolo: quanto gesso c’è nell’intonaco dipinto, e a che profondità.

Lo studio è del 1977-79. La solfatazione degli affreschi l’avevano già trovata Sayre e Majewski nel 1963. Nel primo millimetro dell’intonaco, vicino all’ingresso, il gesso va dal 3,5 al 5,1 per cento, e cresce salendo dall’altezza d’uomo verso l’alto. Nella zona dell’abside va dall’1,9 al 2,8. Fra uno e due millimetri di profondità scende ovunque fra lo 0,4 e lo 0,7 per cento. In rapporto al carbonato, nel primo millimetro ci sono da 5 a 7 parti di gesso ogni cento vicino all’ingresso e da 3 a 4 nell’abside; nel secondo millimetro una. Gli autori misurano anche il tempo: l’anidride solforosa che entra dalla porta arriva a metà cappella in cinque minuti, e all’abside in dieci.

Il gesso sta nel primo millimetro, e sta di più dove l’aria di fuori arriva prima. Per una facciata di pietra o di intonaco a calce vuol dire che l’analisi dei sali va fatta per spessori sottili. Un campione di un centimetro mescola il millimetro trasformato con nove millimetri meno toccati, e abbassa la concentrazione proprio dello strato che conta.

Le scorciatoie che non tengono

«È smog, basta lavarla.» La crosta è gesso cresciuto nella pietra: l’acqua ne scioglie una parte e sposta il resto. A Ca’ Pesaro la nebulizzazione d’acqua fu provata e scartata per due ragioni: non toglieva le croste spesse sotto le cornici, e la grande quantità d’acqua necessaria poteva mobilitare sali solubili, che poi cristallizzano nella pietra durante l’asciugatura. Nel lavoro sulla desalinazione Fassina e Costa ricordano, con Torraca, che l’acqua aggiunta con un lavaggio intensivo può diventare un problema grave quanto quello che vuole curare, perché toglierla è costoso e difficile.

«La crosta protegge.» È fessurata, cresce a spese della pietra, e dietro il degrado continua. A Ca’ Pesaro gli autori scrivono anche che la rimozione completa della crosta nelle aree nere è necessaria per conservare la pietra.

«Hanno pulito troppo.» Le zone bianche di una facciata di pietra calcarea sono quelle che la pioggia lava da sempre. Prima di giudicare una pulitura si guarda dove stavano le croste: se il bianco coincide con le facce esposte e il nero è sparito dai sottosquadri, la pulitura ha seguito le zone.

«Adesso l’aria è pulita, il problema è finito.» L’anidride solforosa è crollata, e il gesso già formato resta e lavora. Il calcare lavato continua a consumarsi, e lo sporcamento torna prima che la pietra si consumi: a Caserta, con l’aria del 2020, il limite dello sporcamento arriva in 14 anni, quello della recessione in 31.

«Ogni velo colorato è inquinamento.» Sulla pietra d’Istria della Madonna dell’Orto le patine gialle vengono da vecchi trattamenti ai fluosilicati, del tipo usato probabilmente fra la fine dell’Ottocento e gli anni Sessanta, e dall’ossalato di calcio; una patina rosa da una scialbatura recente al bianco di titanio. Sui pilastri acritani di San Marco i fluosilicati erano stati usati nel restauro del 1892. Anche i vecchi trattamenti lasciano patine e pellicole, e anche i sali possono venire da lontano, come quelli dell’obelisco di Central Park.

«Basta un protettivo idrorepellente.» A Ca’ Pesaro il protettivo arriva dopo la pulitura, sulla pietra sana, e dopo le prove. Su cubi di pietra d’Istria l’acqua assorbita per unità di superficie, misurata su una faccia secondo il metodo NORMAL 11/82, era di 0,189 grammi al centimetro quadrato sulla pietra non trattata, 0,153 con il siliconato di potassio, 0,112 con i perfluoropolieteri e 0,105 con un silossano oligomerico, che fu scelto. La cera microcristallina ingialliva la superficie; i perfluoropolieteri restavano a lungo in superficie e trattenevano lo sporco. E gli autori avvertono che un protettivo ha una vita limitata, e che va controllato negli anni successivi, con una manutenzione che prevenga il degrado invece di ripararlo.

«Contro i sali basta fermare la risalita.» Nel Battistero di Padova, raccontano Fassina e Stevan, nel 1955 si tagliò il muro con lastre di piombo contro la risalita. Le efflorescenze continuarono, soprattutto di nitrati: l’acqua entrava dalle fessure con la pioggia, e un pluviale intasato tracimava. La lastra impediva all’acqua infiltrata di uscire dal basso. E a Ca’ Pesaro, con lo sbarramento fatto, due mesi di impacchi tolsero una piccola parte dei cloruri. La gestione dei sali è un lavoro lungo, e comincia dall’acqua.

Il metodo in tre passi

Una facciata con la crosta nera si legge nello stesso ordine in cui la crosta si è formata: prima l’acqua, poi le forme, poi i sali. Il metodo mette insieme quello che fanno le fonti di questo articolo; i numeri sono i loro. Su un edificio tutelato ogni prelievo è un sondaggio, e va autorizzato prima. Il vademecum della Soprintendenza vuole con la richiesta la descrizione dei sondaggi, una mappa che dice dove sono e quanti sono, e le fotografie.

Primo passo: la mappa dell’acqua e della condensa. Si sceglie una pioggia abbastanza lunga da far colare l’acqua sulla facciata, e si annota la direzione del vento. Si fotografa la facciata dagli stessi punti durante la pioggia, alla fine e poi a intervalli, annotando l’ora, finché è asciutta. Sul prospetto si colorano tre cose. Le superfici che la pioggia batte e percorre, che restano chiare e mostrano le colature: sono la zona dilavata. Le fasce subito sotto e accanto, dove l’acqua arriva dal bordo e il bagnato resta più a lungo: sono la zona di confine. I sottosquadri profondi, gli intradossi, le pareti del portico, dove la pioggia non arriva: sono la zona riparata. Con un vento diverso si ripete. La condensa si cerca in un’altra giornata, all’alba di una mattina fredda e umida. Con un termometro a infrarossi si misura la temperatura della superficie nelle tre zone, e con un termoigrometro la temperatura e l’umidità dell’aria, da cui si ricava il punto di rugiada: dove la superficie è alla temperatura di rugiada o sotto, lì si forma la condensa. Si segnano anche i dettagli che spostano l’acqua: gocciolatoi, sporti, cornici, pluviali, canali. Il vademecum della Soprintendenza del 2022 chiede proprio di valutare lo stato dei sistemi di convogliamento delle acque. Le due mappe coincidono quando la crosta spessa sta nelle fasce bagnate più a lungo, accanto alle colature, e manca sulle superfici colate. Se non coincide, c’è un’altra acqua da cercare: un pluviale che perde, un giunto aperto, una risalita.

Secondo passo: la mappa delle forme. Su un rilievo della facciata si disegnano le forme di alterazione con i termini della UNI 11182: crosta, deposito superficiale, colatura, patina, erosione, alveolizzazione, scagliatura, efflorescenza, rigonfiamento. Il vademecum chiede il rilievo della facciata preferibilmente in scala 1:50, con le sezioni che servono a descrivere aggetti, sporti, cornici e balconi, e sul rilievo la mappatura del degrado. Le forme si riconoscono senza graffiare, a luce radente e con una lente, dai punti raggiungibili. La crosta è dura, aderente, ha uno spessore che si vede e spesso un bordo a rametti; il deposito aderisce poco; lo sporcamento è un velo senza spessore; le alghe, per il glossario ICOMOS, formano strati polverosi o viscidi dove la superficie resta umida a lungo. Su un bene tutelato non si fanno prove di distacco. Le forme si mettono accanto alla mappa dell’acqua: la crosta nera dendritica sta al confine, i depositi nel riparato, l’erosione e gli alveoli sull’esposto, le efflorescenze e i distacchi alla base se c’è risalita. Per l’indagine e il rapporto sullo stato di conservazione degli edifici storici esiste anche una norma europea recepita in Italia, la UNI EN 16096 del 2012.

Terzo passo: i sali, per zona e per profondità. I campioni si prendono in ogni zona, compresa quella dilavata per confronto, e per spessori sottili: la crosta, poi il primo millimetro della pietra o dell’intonaco sotto la crosta, poi più in profondità. Il primo millimetro si preleva a bisturi, uno strato alla volta, nella quantità che chiede il laboratorio. Ogni campione va in un contenitore sigillato, con un’etichetta che dice punto, zona, profondità e quota sul prospetto. Agli Scrovegni il primo millimetro aveva da circa tre a circa tredici volte il gesso del secondo. Nei muri con la risalita i campioni si prendono anche per altezza. A Ca’ Pesaro Fassina e Costa usavano carote di due centimetri a 50, 150 e 250 centimetri di altezza, e a 0-10, 10-20, 20-30 e 30-40 centimetri di profondità. Le prendevano con il trapano lento, le chiudevano in contenitori sigillati, le seccavano in stufa a 105 °C fino a peso costante e ne estraevano i sali con acqua distillata. I fori delle carote si richiudono con una malta compatibile. Si cercano solfati, cloruri e nitrati con l’estrazione in acqua distillata e la cromatografia ionica, come negli studi citati. I risultati si esprimono in percentuale in peso sul campione secco. Il confronto si fa fra zone e fra profondità della stessa facciata: le percentuali delle fonti danno solo l’ordine di grandezza. Solfati alti nel primo millimetro delle zone riparate, e bassi sotto, fanno pensare all’aria; cloruri e nitrati che crescono salendo fino alla fascia dell’evaporazione fanno pensare alla risalita. Prima di concludere si escludono le altre strade: infiltrazioni e pluviali, malte e stucchi a gesso, vecchi trattamenti. Per il campionamento dei beni culturali e per la determinazione dei sali solubili nella pietra esistono due norme europee recepite in Italia, la UNI EN 16085 del 2012 e la UNI EN 16455 del 2014.

Si conclude solo quando le tre mappe dicono la stessa cosa. La crosta al confine della zona lavata, con solfati alti nel primo millimetro e bassi sotto, è con ogni probabilità gesso dell’aria: il rimedio comincia dall’acqua che la bagna e prosegue con un restauro della superficie. Cloruri e nitrati alla base, con il massimo sopra il piede del muro, indicano sali saliti dal terreno, e chiedono un’altra cura. Se i conti non tornano, si cerca l’altra strada: solfati alti alla base possono venire dal terreno o da malte e stucchi a gesso; cloruri alti sotto una cornice, da un’infiltrazione, da un pluviale o da un vecchio trattamento.

Che cosa si fa, e che cosa no

Prima si toglie l’acqua che fa la crosta. Un gocciolatoio rifatto, uno sporto ripristinato, un pluviale riparato spostano il confine fra la zona lavata e quella riparata, e tolgono acqua alla reazione; le misure e le fonti dei gocciolatoi stanno nell’articolo sul muro bagnato sotto la gronda. È il primo lavoro da fare, ma su una cornice di pietra anche un gocciolatoio tocca la superficie: sui beni tutelati si progetta e si autorizza come il resto. Alla prima pioggia con un vento simile si rifanno le fotografie dagli stessi punti, e si confronta la fascia bagnata sotto la cornice con quella di prima. La parete che non viene più lavata, però, raccoglie deposito e sporcamento, e va messa nel programma di manutenzione.

Sui beni tutelati le superfici decorate sono lavoro del restauratore. Il Codice dei beni culturali, all’articolo 29, comma 6, stabilisce che la manutenzione e il restauro delle superfici decorate dei beni architettonici sono eseguiti in via esclusiva dai restauratori di beni culturali. Il vademecum di una Soprintendenza del Veneto, del 2022, chiede per gli interventi su intonaci, superfici decorate ed elementi lapidei una relazione tecnica firmata da un restauratore qualificato, e per gli intonaci i tasselli stratigrafici, da autorizzare prima. Anche su supporti che sembrano non storici, scrive, il restauratore serve per escludere finiture originali sotto la superficie.

La pulitura segue le zone e si ferma alla patina. Il caso di Ca’ Pesaro, del 1986, è documentato con i suoi numeri, e va letto come un esempio, non come una ricetta. La tecnica fu scelta dopo prove sul posto. Si usò la microsabbiatura con microsfere di ossido di alluminio, che per la loro piccola dimensione, scrivono gli autori, abradevano meno della polvere silicea. Il getto era stretto e controllabile. Sulle parti scolpite l’ugello era da 0,65 millimetri, e la granulometria andava da 80 a 200 mesh secondo lo sporco, cioè grani fra circa 180 e 75 micrometri, più fini sulle croste sottili. Dove la pietra era alterata il flusso si riduceva, e l’ugello più largo si usava solo sulle superfici senza valore artistico. La pulitura era controllata passo per passo e si fermava quando compariva la patina. La fonte non indica pressione e distanza: si scelgono con le prove, e il metodo lo decide chi firma il progetto di restauro.

Quanto togliere lo dicono le prove. A Ca’ Pesaro gli autori scrissero che nelle aree nere la rimozione completa della crosta era necessaria, perché una pulitura fatta a metà lascia sali attivi dietro la superficie, e fermarono la pulitura alla patina. Dentro la crosta, però, può esserci la superficie originale trasformata, con il modellato e i segni di lavorazione: se e quanto togliere si decide con le prove e, sui beni tutelati, con il restauratore. Le zone bianche non si puliscono, perché le ha già lavate la pioggia, ma vanno esaminate: la calcite ricristallizzata può aderire poco, e il marmo lavato può disgregarsi per grani.

I sali si estraggono con pazienza. Nella muratura di Ca’ Pesaro, descritta più sopra, quattro cicli di impacchi tolsero una piccola parte dei cloruri, e gli autori stimarono un anno per un risultato soddisfacente. Era un esperimento: il riscaldamento, scrivono, era probabilmente troppo costoso, e stavano sviluppando un sistema di ventilazione, meno caro, da usare in cantiere durante il restauro. Anche asciugare in fretta una muratura salina muove i sali: impacchi, tempi e controlli si decidono con le analisi e con chi dirige il restauro.

Il protettivo viene per ultimo, e porta con sé una manutenzione. Solo sulla pietra pulita e sana, dopo prove di assorbimento d’acqua, e con un programma di controlli negli anni successivi.

Le scialbature a calce e l’aria di oggi. Negli anni in cui l’aria di Venezia era acida, Fassina era contrario alla scialbatura a calce della facciata di San Giuliano. La ragione chimica è quella di questo articolo: la calce, una volta carbonatata, è carbonato di calcio, e in un’aria che trasforma il carbonato in gesso si trasforma anche lei. Con l’anidride solforosa di oggi quella ragione pesa molto meno, e la scelta resta al progetto di restauro.

Su una facciata comune, non tutelata. In un centro storico possono servire comunque titoli edilizi o paesaggistici: si chiede all’ufficio tecnico del Comune prima di chiedere le offerte, e in un condominio decide l’assemblea. L’ordine resta lo stesso. Prima la mappa dell’acqua e le riparazioni che tolgono acqua alla facciata; poi le analisi dei sali affidate a un laboratorio, con i punti di prelievo per zona e per profondità; poi la prova di pulitura, affidata a un restauratore o a un’impresa con esperienza sulla pietra: un riquadro piccolo per zona, in un punto poco visibile, fotografato prima e dopo con la stessa luce.

La tavola interattiva: leggi la facciata e fai il conto della pietra

La tavola qui sotto ha due parti. La prima, «Leggi la facciata», parte da dove sta la macchia: la faccia esposta alla pioggia, il bordo del bagnato, il sottosquadro riparato, la parete fredda del portico, la base del muro. Poi chiede il materiale. In uscita dice in quale zona siamo, quali forme della UNI 11182 ci si aspetta di trovare, quanti solfati e cloruri sono stati misurati a Venezia in posizioni simili, e dove e a che profondità si campiona. La seconda parte, «Il conto della pietra», fa il conto della formula europea, ricavata sul calcare di Portland, con i numeri che si hanno in mano: anidride solforosa, acido nitrico o i dati per stimarlo, polveri, umidità relativa media, pioggia e acidità. Restituisce la recessione del primo anno, termine per termine, e la confronta con il fondo e con le classi del manuale. I valori di partenza sono quelli del 2020 di Caserta. I limiti del calcolo sono scritti sotto la tavola.

La crosta nera e il conto della pietra

Tavola interattiva · dove sta la macchia, che cosa si trova, dove si campiona; e quanto calcare lavato si perde nel primo anno, secondo la formula europea

Renzo-ArtHomeTavola C.N-01 · fuori scala

1. Leggi la facciata

Dove sta la macchia sulla faccia che la pioggia batte e percorreal bordo del bagnato, accanto a una parte lavatanel sottosquadro: sotto cornici, davanzali, capitellisulla parete fredda di un portico o di un andronealla base del muro, fino a due o tre metri

Materiale calcare compatto, come la pietra d’Istriamarmointonaco o malta a calcelaterizio

Zona di confine: l’acqua arriva e non scorre

Forme attese

crosta nera dendritica (punto 3.5), rigonfiamento (3.26), scagliatura (3.27)

Misurato

San Marco, croste dendritiche al confine con la zona lavata: solfati 50-70 %. Ca’ Pesaro, croste di 0,5-2 cm con 19,9-27,7 % (un campione sotto il portico). Palazzo Ducale, croste dendritiche: 40-46 %.

Dove si campiona

la crosta, il primo millimetro sotto, poi più in profondità; e un campione della zona lavata accanto, per confronto.

Che cosa dice

È la zona della crosta più spessa. Prima di pulire si cerca da dove arriva l’acqua che la bagna: il bordo lavato, un gocciolatoio che manca, un pluviale che perde.

Calcare compatto: la pietra d’Istria ha porosità da 0,25 a 0,33 cm³ ogni 100 g; si sbianca dove la pioggia la lava e si degrada lungo i piani di sedimentazione, dove l’acido entra e forma gesso. Il conto qui sotto usa la formula ricavata sul calcare di Portland: per la pietra d’Istria è un ordine di grandezza.

2. Il conto della pietra lavata dalla pioggia

Caserta 2000SO2 10,0 · HNO3 2,0 · PM10 24Caserta 2010SO2 2,5 · HNO3 1,4 · PM10 17Caserta 2020SO2 1,1 · HNO3 1,1 · PM10 16Senza SO2, HNO3 e PM10clima di prova invariato

Anidride solforosa 1,1 µg/m³

media dell’anno

Acido nitrico 1,10 µg/m³

stimalo da biossido di azoto, ozono e temperatura

Polveri PM10 16,0 µg/m³

media dell’anno

Umidità relativa 77 %

media dell’anno; nella formula, sotto il 60 % anidride solforosa e acido nitrico non contano

Pioggia dell’anno 800 mm

millimetri caduti in un anno

Acidità della pioggia pH 5,34

pH medio: più basso, più acida

Biossido di azoto 30,0 µg/m³

Ozono 40,0 µg/m³

Temperatura media dell’anno 14,0 °C

calcare perso nel primo anno

6,18 µm

di cui 4,0 µm che nella formula non dipendono dagli inquinanti: il 65 %

valore pubblicato per Caserta 2020: 6,2 µm

rispetto al fondo del manuale, 3,2 µm

fra una volta e mezza e due volte il fondo

entro gli obiettivi UNECE al 2020 e al 2050

parte fissa della formula4,00 µm · 65 %

anidride solforosa0,11 µm · 2 %

pioggia acida0,20 µm · 3 %

acido nitrico1,46 µm · 24 %

polveri PM100,41 µm · 7 %

In una riga: la crosta nera cresce dove l’acqua arriva e non scorre; dove la pioggia scorre la pietra resta chiara, e secondo la formula europea si consuma anche con l’aria pulita.

I limiti di questo calcolo, per iscritto

• La lettura della facciata mette insieme misure di studi precisi, soprattutto a Venezia e a Padova: sono intervalli di quei casi, non valori attesi per ogni facciata. La diagnosi la chiudono le analisi dei campioni.
• La formula è quella del manuale UNECE del 2024 (equazione 4.13), ricavata sul calcare di Portland: vale per un anno di esposizione e per calcare esposto alla pioggia, cioè per la zona dilavata, qualunque materiale sia scelto sopra. Per altri calcari dà un ordine di grandezza; non descrive le zone riparate, dove cresce la crosta, e non dice quanto si perde in più anni.
• Le medie di umidità, pioggia e acidità le imposti tu. Per Caserta la tabella del lavoro del 2025 riporta inquinanti e risultato, non il clima: i valori di partenza (77 %, 800 mm, pH 5,34) sono scelti perché la formula restituisca i tre risultati pubblicati entro 0,1 µm, e non sono misure di Caserta.
• Per le funzioni del 1987-1995 il manuale scrive che valgono dove il mare pesa poco, con cloruri nella pioggia sotto circa 5 mg/l: vicino al mare il conto va preso con prudenza.
• La stima dell’acido nitrico da biossido di azoto, ozono, umidità e temperatura è l’equazione 4.22 dello stesso manuale.
• Le cifre a schermo sono arrotondate: il motore lavora sui valori non arrotondati, e un conto rifatto a mano può scostarsi di un centesimo.

Base dei conti: studi di Fassina e colleghi su Venezia e Padova, dal 1979 al 1995; manuale UNECE di modellazione e mappatura degli effetti dell’inquinamento, aggiornamento 2024, capitolo 4; tabella 3 di Tidblad e colleghi, 2025, per Caserta; norma UNI 11182 per i nomi delle forme. Ogni numero esce dallo script dei calcoli dell’articolo.

Tutte le tavole interattive: I calcolatori.

In sintesi

1. La crosta nera è pietra trasformata. È gesso, solfato di calcio biidrato, cresciuto a spese del carbonato della pietra, del marmo, della malta o dell’intonaco a calce, con dentro le particelle nere del fumo. Il gesso è bianco: il nero viene da quello che ingloba.

2. Il danno lo decide l’acqua. Dove la pioggia batte e scorre il gesso si scioglie e la pietra resta chiara; dove l’acqua arriva e non scorre, per condensa, nebbia o migrazione dal bordo bagnato, il gesso resta e cresce. In acqua pura il gesso è circa 180 volte più solubile del carbonato, e con l’anidride carbonica della pioggia ancora da 10 a 30 volte.

3. Le zone sono tre. Dilavata, di confine, riparata. A San Marco i solfati vanno dal 10 per cento dell’unico campione della parte esposta al 50-70 delle croste dendritiche al confine con la zona lavata; a Ca’ Pesaro dallo 0,3 delle aree bianche al 27,7 di quelle nere.

4. L’anidride solforosa diventa acido nell’acqua. Nella goccia e nel velo di condensa la reazione è molto più veloce che nell’aria secca, e sulla pietra il carbonato neutralizza l’acido e la tiene accesa. Ferro, manganese, vanadio e le sfere carboniose del fumo la catalizzano.

5. Il gesso occupa il doppio. Un grammo di carbonato dà 1,72 grammi di gesso, e il volume del solido cresce di 2,02 volte: la crosta cresce verso l’esterno e dentro i pori, solleva la superficie e se la porta via.

6. La crosta non protegge. È fessurata, dietro la pietra si disgrega, e il gesso è una sorgente di sali che migrano verso l’interno. Quanta crosta togliere lo decidono le prove e, sui beni tutelati, il restauratore.

7. A San Marco la solfatazione è continuata mentre l’anidride solforosa cominciava a scendere. Fra i primi anni Settanta e il 1983-85 la solfatazione media delle croste è salita dal 40 al 60 per cento. Sulle lastrine nuove di ICP Materials, invece, l’anidride solforosa è calata di oltre l’85 per cento e il calcare lavato consumato in quattro anni molto meno: sono due fenomeni diversi.

8. Secondo la formula europea, la pietra lavata si consuma anche con l’aria pulita. Nella formula, ricavata sul calcare di Portland, 4,0 micrometri del primo anno non dipendono dagli inquinanti; a Caserta, nel 2020, sono il 65 per cento dei 6,2 calcolati. Il fondo del manuale, che viene dalle misure, è 3,2 micrometri.

9. A Caserta la manutenzione la decide lo sporcamento. Il tempo per la perdita di pietra passa da 18 a 31 anni, quello per l’annerimento sale meno, da 9 a 14.

10. I sali hanno due strade. In basso vengono dal terreno con la risalita, in alto dall’aria con la condensa. A Venezia le croste hanno cloruri quasi sempre sotto l’1 per cento; a Ca’ Pesaro i cloruri che salgono con la risalita si accumulano, secondo gli autori, probabilmente fra 1,5 e 2,5 metri.

11. Il gesso sta nel primo millimetro. Agli Scrovegni fino al 5,1 per cento nel primo millimetro dell’intonaco e sotto lo 0,7 nel secondo. I campioni si prendono per spessori sottili, zona per zona.

12. Prima l’acqua, poi le forme, poi i sali. Si corregge l’acqua che fa la crosta, si disegnano le forme con i termini della norma, si analizzano i sali per zona, per profondità e per altezza. Sulle superfici decorate dei beni tutelati lavora per legge il restauratore, e ogni prelievo va autorizzato.

Domande frequenti

Le macchie nere sotto le cornici della mia facciata sono muffa?
Si distinguono a vista, e con un’analisi. La crosta nera sta sotto le sporgenze, è dura, aderisce alla pietra e ha uno spessore che si vede, a volte con la superficie a rametti. Il glossario ICOMOS descrive la muffa come un fungo microscopico che a occhio nudo forma una peluria, una rete o piccole macchie di filamenti bianchi, grigi o neri. Le alghe formano strati polverosi o viscidi, dove la superficie resta umida a lungo. Il dubbio lo scioglie un’analisi: la crosta nera è fatta soprattutto di gesso con particelle nere, la muffa di filamenti di un fungo, che si riconoscono al microscopio.

Si può togliere la crosta con l’idropulitrice?
L’acqua a pressione non compare fra i metodi delle fonti di questo articolo, e le fonti danno le ragioni per non affidarsi all’acqua. A Ca’ Pesaro anche la nebulizzazione fu scartata: non toglieva le croste spesse sotto le cornici e, in grande quantità, poteva muovere i sali, che poi cristallizzano nella pietra. Su un bene tutelato anche la prova di pulitura va autorizzata, e la fa il restauratore. Su un edificio comune la prova la fa un restauratore o un’impresa con esperienza sulla pietra, su un riquadro piccolo per zona, in un punto poco visibile. Il riquadro si fotografa prima e dopo con la stessa luce, e ci si ferma quando compare la pietra senza segni di abrasione.

Dopo la pulitura la facciata è venuta bianca: hanno esagerato?
Non necessariamente. Sulla pietra calcarea le facce battute dalla pioggia sono chiare da sempre. Se il bianco sta sulle facce esposte e il nero è sparito dai sottosquadri, la pulitura ha seguito le zone, come Fassina e i colleghi spiegarono per Ca’ Pesaro.

Oggi l’aria è pulita: la crosta si riforma?
Con meno anidride solforosa il gesso nuovo si forma più piano, ma quello già formato resta, si scioglie e ricristallizza a ogni bagnatura: Fassina chiama effetto memoria il degrado che continua. Intanto il calcare lavato dalla pioggia si consuma ancora, e lo sporcamento torna prima della perdita di pietra: a Caserta, con l’aria del 2020, il limite dello sporcamento arriva in 14 anni, quello della recessione in 31.

Un protettivo idrorepellente ferma la crosta?
Le fonti non dicono che la fermi. A Ca’ Pesaro il protettivo fu scelto dopo la pulitura, con prove di assorbimento d’acqua, per ridurre l’acqua assorbita dalla pietra sana: con il silossano scelto l’acqua assorbita scendeva di circa il 44 per cento rispetto alla pietra non trattata. Gli autori scrivono che ha una vita limitata e va controllato negli anni. Il protettivo è l’ultimo passo di un restauro.

Anche l’intonaco a calce fa la crosta nera?
Sì, perché il suo legante è carbonato di calcio, come la pietra calcarea. Smith, in un brano del 1858, trovava quasi metà di solfato di calce in una malta di Manchester, e agli Scrovegni il gesso sta nel primo millimetro dell’intonaco dipinto. Sulle facciate intonacate le zone sono le stesse: nero sotto le sporgenze, chiaro dove la pioggia scorre.

Abito vicino al mare: i sali della facciata vengono dall’aria?
In parte. L’aerosol marino porta cloruri, ma nelle croste di Venezia i cloruri stanno quasi sempre sotto l’1 per cento. Nella parte bassa dei muri veneziani i cloruri vengono dall’acqua della laguna con la risalita, e a Ca’ Pesaro gli autori stimano il massimo fra 1,5 e 2,5 metri. Su un muro vicino al mare le due origini si distinguono solo con le analisi per altezza.

Serve un permesso per pulire una facciata storica?
Se l’edificio è tutelato sì. Il vademecum di una Soprintendenza del Veneto, del 2022, riguarda i progetti di restauro delle facciate ai sensi degli articoli 21 e 45 del Codice dei beni culturali, e chiede la mappatura del degrado con i termini della UNI 11182 e la relazione di un restauratore qualificato. Le superfici decorate, per l’articolo 29, sono lavoro esclusivo dei restauratori. Anche su un edificio non tutelato, in un centro storico possono servire titoli edilizi o paesaggistici: conviene chiedere all’ufficio tecnico del Comune prima di chiedere le offerte.

Quanta pietra perde una facciata in un anno?
Dipende dall’aria, dal clima e dalla zona. A Caserta, nel 2020, la formula europea, ricavata sul calcare di Portland esposto alla pioggia, dà 6,2 micrometri nel primo anno. Nell’esposizione di un anno cominciata nell’autunno del 2014 le lastrine di ICP Materials hanno perso 4,68 micrometri a Venezia, 8,3 a Milano e 2,88 a Berlino. Nelle zone riparate la pietra non arretra così: si trasforma in gesso.

In conclusione

La chiamata dell’apertura portava due frasi: «è sporca» ed «è troppo pulita». Tutte e due guardavano il colore, mentre a spiegare la facciata è la posizione del nero rispetto all’acqua. A pochi centimetri di distanza, sulla stessa pietra e con la stessa aria, la faccia che la pioggia lava resta chiara. Il sottosquadro che la condensa bagna diventa nero.

Se avessi preso la crosta per sporco, avrei suggerito di lavarla, aggiungendo al muro l’acqua che muove i sali. Se l’avessi presa per una protezione, l’avrei lasciata lavorare. La crosta è gesso: cresce a spese della pietra, occupa il doppio del volume del carbonato che sostituisce, porta i sali verso l’interno e resta anche quando l’aria migliora. A Venezia e a Padova lo dicono le misure; a Caserta i calcoli del programma europeo dicono che la pietra lavata si consuma anche con l’aria di oggi.

Prima si guarda la facciata sotto la pioggia, e si segna dove l’acqua scorre e dove si ferma. Poi si disegnano le forme con le parole della norma, e si prendono i sali per zona, millimetro per millimetro, e alla base anche per altezza. Solo alla fine si decide che cosa fare, e il primo lavoro è sull’acqua: un gocciolatoio, uno sporto, un pluviale.

Nota sui calcoli

I conti stanno in un file di calcolo che accompagna il testo, le tavole e la tavola interattiva, con la fonte accanto a ogni costante. Le formule, per chi vuole rifare i conti, sono queste.

• Solfatazione del carbonato: CaCO₃ + H₂SO₄ + H₂O → CaSO₄·2H₂O + CO₂. Ossidazione dell’anidride solforosa, in sintesi: SO₂ + ½ O₂ + H₂O → H₂SO₄. Dissoluzione del carbonato con l’anidride carbonica: CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂.
• Densità di un minerale: massa formula / volume molare. Calcite 100,087 / 36,93 = 2,71 grammi al centimetro cubo; gesso 172,172 / 74,69 = 2,31 (bollettino USGS 2131).
• Massa di gesso da un grammo di carbonato: 172,172 / 100,087 = 1,72. Volume del solido a parità di calcio: 74,69 / 36,93 = 2,02.
• Frazione massima di ione solfato nel gesso puro: (136,142 – 40,078) / 172,172 = 55,8 per cento; di solfato di calcio: 136,142 / 172,172 = 79,1 per cento.
• Acqua per sciogliere uno strato compatto di gesso: V = s · A · ρ / S, con s spessore, A superficie, ρ densità del gesso e S solubilità, 2,531 grammi al litro a 20 °C. Per 1 millimetro su 1 metro quadrato: 0,1 centimetri · 10.000 centimetri quadrati · 2,305 grammi al centimetro cubo / 2,531 grammi al litro = 911 litri, limite inferiore per uno strato ideale di gesso puro e compatto.
• Conversione delle concentrazioni: 1 milligrammo al metro cubo = 1.000 microgrammi al metro cubo. Media delle dodici medie mensili di Papadopoli: 136,7 microgrammi al metro cubo; confronto con il limite annuo del 2030: 136,7 / 20 = 6,8.
• Calo percentuale: (valore iniziale – valore finale) / valore iniziale · 100.
• Formula europea del calcare, primo anno di esposizione, calcare di Portland esposto alla pioggia (manuale UNECE 2024, equazione 4.13): R = 4,0 + 0,0059 · [SO₂] · Rh60 + 0,054 · Rain · [H⁺] + 0,078 · [HNO₃] · Rh60 + 0,0258 · [PM10], con R in micrometri; [SO₂], [HNO₃] e [PM10] medie annue in microgrammi al metro cubo; Rain pioggia annua in millimetri; Rh60 = Rh – 60 quando l’umidità relativa media annua Rh supera il 60 per cento, zero altrimenti; [H⁺] in milligrammi al litro, pari a 1007,97 · 10^-pH.
• Acido nitrico stimato (equazione 4.22 dello stesso manuale): [HNO₃] = 516 · e^(-3400 / (T + 273)) · ([NO₂] · [O₃] · Rh)^0,5, con T temperatura media annua in gradi Celsius e concentrazioni in microgrammi al metro cubo.
• Classi del calcare: R_a = n · R_b, con R_b = 3,2 micrometri nel primo anno e n = 1,5, 2 e 2,5; la tabella 4.1 dà 5,0, 6,4 e 8 micrometri (per n = 1,5 il prodotto sarebbe 4,8).
• Parte della formula che non dipende dagli inquinanti: 4,0 / R. Caserta 2000: 4,0 / 8,5 = 47 per cento; 2020: 4,0 / 6,2 = 65 per cento.
• Quota del costo di manutenzione dovuta all’inquinamento (Tidblad e colleghi 2025, equazione 2, in forma relativa): (1/t – 1/t₀) / (1/t), con t intervallo di manutenzione con l’inquinamento e t₀ senza. Caserta: (1/20,5 – 1/114) / (1/20,5) = 82 per cento.
• Valori di prova del collaudo della formula su Caserta: umidità relativa 77 per cento, pioggia 800 millimetri, pH 5,34. La tabella 3 del lavoro del 2025 non li riporta: li ho scelti perché la formula restituisca le tre righe della tabella, e servono solo a controllare il conto.
• Conversioni: 1 chilogrammo forza al centimetro quadrato = 0,0981 megapascal, quindi 1.400-1.600 = circa 137-157 e 1.000-1.200 = circa 98-118; 80 e 200 mesh = aperture di setaccio di circa 180 e 75 micrometri; un quarto di pollice = 6,35 millimetri.
• Acqua assorbita con il protettivo di Ca’ Pesaro rispetto alla pietra non trattata: (0,189 – 0,105) / 0,189 = 44 per cento in meno.

Che cosa in questo articolo è mio e non delle fonti: la scena di apertura, che è un caso ricorrente e non un episodio datato; i conti fatti sui dati dichiarati, cioè densità, rapporti di massa e di volume, solfato nel gesso, rapporto fra le solubilità, litri d’acqua per un millimetro di gesso; la media delle dodici medie mensili di Papadopoli, i mesi sopra i limiti e il rapporto con il limite annuo del 2030, che confrontano periodi di mediazione diversi; i cali percentuali di ICP Materials e di Caserta, e la classifica dell’acido nitrico nei dati del programma; la parte della formula europea che non dipende dagli inquinanti, e la lettura di quel termine come effetto dell’acqua piovana; l’uso della formula per calcari diversi da quello di Portland, come ordine di grandezza; i valori di prova del collaudo su Caserta; le conversioni delle unità e il calo dell’acqua assorbita con il protettivo; l’estensione del modello delle tre zone, costruito a Venezia, alle facciate comuni di pietra e di intonaco a calce; il metodo in tre passi, che mette in sequenza le procedure delle fonti, con le pratiche correnti per osservare la condensa, prelevare il primo millimetro e richiudere i fori; la raccomandazione di campionare per spessori sottili, che traduce la tabella degli Scrovegni; gli scenari e le posizioni della tavola interattiva.

Fonti

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• V. Fassina, Il degrado delle formelle dell’arcone centrale della Basilica di San Marco in relazione all’inquinamento atmosferico, in Scienza e tecnica del restauro della Basilica di San Marco, atti del convegno di Venezia del 16-19 maggio 1995, Istituto Veneto di Scienze, Lettere ed Arti, pp. 611-650.
• V. Fassina, L’inquinamento atmosferico nel centro storico di Venezia, dati di Palazzo Papadopoli dal giugno 1972 al maggio 1973. Da qui sono ripresi gli studi di Eriksson e di Junge.
• V. Fassina, E. Armani, F. Costa, The deterioration of Istrian stone in Ca’ Pesaro and the technique of conservation used, in F. H. Wittmann (a cura di), Materials Science and Restoration, 2° Colloquio internazionale, Technische Akademie Esslingen, 2-4 settembre 1986, pp. 445-468.
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• L. Lazzarini, V. Fassina, Studio scientifico sullo stato di conservazione delle pietre e dei marmi della Porta della Carta di Venezia, 3° Congresso internazionale sul deterioramento e la conservazione della pietra, Venezia 24-27 ottobre 1979, pp. 645-660.
• V. Fassina, I problemi conservativi dei monumenti veneziani in relazione all’inquinamento atmosferico, in G. A. Popescu, G. Dallaporta (a cura di), Dalla morfologia del degrado alla morfologia della conservazione, CNR, pp. 287-293.
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• Soprintendenza Archeologia, Belle Arti e Paesaggio per le province di Padova, Treviso e Belluno, Vademecum della documentazione necessaria alla valutazione di un progetto di restauro delle facciate, 2022.
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• UNI EN 16085:2012, Metodologia per il campionamento dei materiali costituenti i beni culturali. Regole generali; UNI EN 16096:2012, Indagine e rapporto dello stato di conservazione del patrimonio culturale immobile; UNI EN 16455:2014, Dissoluzione e determinazione di sali solubili nelle pietre naturali e relativi materiali in uso e provenienti dal patrimonio culturale.
• Direttiva 2008/50/CE del 21 maggio 2008 e direttiva (UE) 2024/2881 del 23 ottobre 2024 sulla qualità dell’aria ambiente.
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• A. Geikie, Rock-weathering, as illustrated in Edinburgh churchyards, Proceedings of the Royal Society of Edinburgh 10, 1880, pp. 518-532.
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• E. McGee, Acid Rain and Our Nation’s Capital, U.S. Geological Survey, 1997.

Le norme UNI 11182, UNI EN 16085, UNI EN 16096 e UNI EN 16455 sono a pagamento: della prima uso i termini e i numeri dei punti con definizioni mie, delle altre solo il titolo.

L’autore

Specialista in risanamenti di interrati, umidità di risalita, muffe e condense; anni di cantiere. Autore di “Murature umide: cause e rimedi” (Grafill, 2026).

Ditta Renzo-ArtHome di Spedicato Oronzo Specialista in risanamenti di interrati e umidità di risalita Web: www.renzo-arthome.com E-mail: renzo.spedicato@gmail.com  ·  PEC: renzoarthome@pec.it Cell.: +39 335 844 2978  ·  Ufficio: +39 371 775 4189 P.IVA 02475540304 Chiedi un preventivo →

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