Wetenschap 15 juni 1999

Zie ook: Boren in boter

Reddingspoging toren van Pisa lijkt te stranden op financiën

Na 826 jaar weer in goede richting

Door H. de Jongh
De toren van Pisa beweegt zich langzamerhand in de goede richting. Een reddingspoging van een ingenieur uit Milaan lijkt –na tientallen mislukte pogingen van voorgangers– succes te hebben. Nu blijkt het geld op te zijn. Vorige week bezocht de ingenieur een congres over geofysica in Amsterdam.

Het is ook altijd wat met de toren van Pisa. Net nu er eindelijk vooruitgang is geboekt op technisch gebied, dreigt er tegenslag op financieel terrein. De commissie die probeert het monument overeind te houden, zit over een maand zonder geld. Er is herhaaldelijk overleg met de regering, dat wel vage toezeggingen, maar nog geen volle portemonnee heeft opgeleverd.

Als daarin niet snel verandering komt, moet het reddingswerk op een cruciaal moment stilgelegd worden, waarschuwt commissievoorzitter Michele Jamiolkowski. „Technisch gezien zijn de vooruitzichten zonder meer goed, maar op financieel gebied zitten we met een groot probleem”, aldus deze ingenieur uit Milaan. Vorige maand kon hij melden dat de toren een heel klein beetje minder scheef was komen te staan. Dat kwam door experimentele graafwerkzaamheden waarmee men in februari was begonnen.

Sindsdien is er 6 kubieke meter grond onder de hoge noordzijde weggehaald en is de toren 5 millimeter minder over gaan hellen. Dat is misschien een piepkleine afstand, maar een groot succes voor Jamiolkowski's commissie. Het bewijst dat de huidige reddingspoging een goede kans van slagen heeft, zegt de commissievoorzitter.

Maar er is 7 miljoen gulden nodig om het karwei nu echt op gang te brengen. Het is de bedoeling dat de toren uiteindelijk een halve graad ofwel 33 centimeter terugkantelt. Op dit moment staat de toren 5,5 meter uit het lood. Uit computerberekeningen blijkt dat hij bij een overhelling van 6 meter waarschijnlijk in elkaar zal zakken.

Om het terugkantelen te voltooien, zal men deze week ophouden met graven, zodat er extra boren in stelling gebracht kunnen worden. Begin september willen de ingenieurs het graafwerk hervatten. Maar dat kan alleen als de overheid meewerkt en de portemonnee trekt.

Eigenlijk had die al in januari een beslissing moeten nemen. Toen liep het wettelijk mandaat van de commissie na negen jaar af. Dat betekende dat er vanaf dat moment zonder budget gewerkt moest worden.

Trillingsvrije boren
Alleen omdat de commissie het voorgaande jaar zuinig aan had gedaan, was er nog geld over om vier maanden geleden met het graven te beginnen.

Hiervoor zijn speciale boren ontwikkeld. Deze zijn trillingsvrij en gevat in 6 meter lange buizen. Die steken onder een hoek van 30 graden onder het noordelijke fundament, om daar heel voorzichtig grond weg te graven. Tot nu toe is slechts met één paar boren gewerkt, maar de commissie wil over drie maanden met twaalf machines tegelijk aan de slag. De zwaartekracht moet dan het echte werk doen.

Tegelijkertijd zal de laatste hand worden gelegd aan de interne versteviging van de toren. Als alles naar wens verloopt, is de klus in de herfst van het volgend jaar klaar. Het ruim 55 meter hoge gevaarte moet dan eindelijk stabiel te staan.

De graafmethode is al eerder succesvol toegepast, bij een kathedraal in Mexico-stad. De commissie was eerst van plan om na het graafwerk de grond onder de toren via elektro-osmose te verstevigen. Dat houdt in dat er water aan de modder onttrokken wordt via lange kabels waardoor een elektrische stroom zou lopen. Tests op ware grootte, vlak bij de toren, gaven echter niet het gewenste resultaat.

Op zich is dat geen probleem. Volgens Jamiolkowski kan de toren met het graafwerk alleen op zijn plaats gehouden worden. Voor noodgevallen wordt er nog een ander plan achter de hand gehouden. Hierbij wordt de klei rond de hoge noordkant samengeperst door een betonnen plaat, die naar beneden wordt getrokken door zware ondergrondse gewichten die aan lange ankers in de grond hangen.

„Maar daar wordt op het moment verder niet op gestudeerd. We gaan ervan uit dat de toren na het graven de komende tweehonderd jaar zonder verdere ingrepen kan blijven staan”, aldus Jamiolkowski.

Banaan
De problemen met de toren begonnen vrijwel onmiddellijk nadat gestart was met de bouw, op 9 augustus 1173. Het monument moest de afsluiting vormen van een ware bouw-hausse op het Campo dei Miracoli, net buiten het centrum van Pisa. Eerder waren daar een grootse kathedraal en een schitterende doopkapel neergezet. Het enige wat ontbrak was een klokkentoren. Maar na vijf jaar bouwen werd het werk aan de toren al in 1178 gestaakt, waarschijnlijk omdat hij toen al begon over te hellen. Op dat moment waren nog slechts drie verdiepingen neergezet.

Pas in 1272 wordt het bouwen hervat en krijgt de toren vier extra lagen. Zes jaar later wordt Pisa's vloot door Genua verslagen en wordt het werk weer stilgelegd. Het duurt daarna bijna een eeuw voordat de achtste en laatste verdieping wordt aangebracht. In 1370 is de toren klaar.

Hij ziet er dan al uit als een scheve banaan en is meteen een topattractie, die reizigers en schilders van heinde en verre aantrekt. Door de eeuwen heen is de toren geleidelijk aan steeds verder in deToscaanse klei weggezakt. In 1298 bedroeg de overhelling naar schatting al 1,43 meter.

In 1817 was dat opgelopen tot meer dan 4 meter. Toen trad ook een plotselinge versnelling op, nadat een ingenieur had geprobeerd de fundamenten bloot te leggen. Het was de eerste, vergeefse poging om te voorkomen dat de toren nog schever zou gaan staan.

Rivierbedding
Pas sinds kort is bekend waarom hij wegzakt. Een team van Delftse geofysici nam zes jaar geleden luchtfoto's en grondmonsters, waaruit bleek dat de toren voor de helft op een prehistorische rivierbedding staat. Eerder deze eeuw hadden maar liefst zeventien regeringscommissies geprobeerd de dynamiek van de omliggende bodem te begrijpen.

De huidige, achttiende commissie werd in 1990 geïnstalleerd en ontzegde toeristen meteen de toegang tot het monument. Deze drastische maatregel werd genomen omdat kort daarvoor een klokkentoren in Pavia onverwacht was ingestort. Hierbij waren vier doden gevallen en de Italianen wilden koste wat kost een soortgelijke ramp in Pisa voorkomen.

Om de scheve toren overeind te houden, werden grote blokken lood aan de hoge noordkant gelegd. De tegengewichten wogen bij elkaar ruim 600 ton. In 1995 moest daar nog razendsnel 230 ton bovenop komen. Dat kwam door een ongeluk, waardoor de toren snel instabieler werd. Tijdens graafwerkzaamheden op 9 mei 1995 –”zwarte zaterdag”– werd het fundament geraakt en zakte de toren in één enkele nacht 2,5 millimeter weg. Normaal gesproken doet hij daar twee jaar over.

Er was paniek en Jamiolkowski's commissie kreeg zware kritiek te verduren. Die was de laatste tijd met name afkomstig van twee kunsthistorici: Paolo Pierotti uit Pisa en James Beck uit New York. Ze verweten de commissie gebrek aan openheid. Beck beschuldigde de experts ervan dictatoriaal en arrogant te werk te gaan. Pierotti geloofde dat er inmiddels zo veel aan de toren gesleuteld was dat niemand meer kon voorspellen hoe die op nieuwe ingrepen zou reageren.

Beiden zeiden dat Jamiolkowski en zijn collega's voortdurend met elkaar overhoop lagen. Op deze wijze kon de toren niet gered worden, vonden de twee kunsthistorici. Zij meenden dat de commissie overhaast te werk ging en verdere studies zou moeten afwachten.

Inmiddels bleven uit alle windstreken nieuwe reddingsvoorstellen naar Pisa stromen. Naar deze plannen wordt echter alleen nog gekeken als ze via de Italiaanse regering worden aangedragen.Veel kans op daadwerkelijke toepassing is er niet meer nadat Jamielkowski in februari met de graafmethode begon.

Bretels
Kort daarvoor waren er onder grote belangstelling twee stalen kabels halverwege de toren aangebracht. Deze zogenaamde bretels dienen als een veiligheidsmaatregel. Zij zijn elk ruim 100 meter lang en moeten voorkomen dat de toren inzakt als er onverhoopt weer wat mis gaat.

Maar de kans op een mislukking lijkt steeds geringer nu de eerste experimentele fase succesvol is afgerond. „De resultaten zijn beter dan we hadden verwacht”, aldus Jamiolkowski. In ieder geval is nu bewezen dat zijn grootste critici ongelijk hadden.

„Pierotti en Beck zijn misschien uitstekende kunsthistorici, maar van technische zaken hebben ze nu eenmaal geen flauw benul”, voegt de commissievoorzitter toe. De Italiaanse bureaucratie baart hem op dit moment meer zorgen. „Als er niet snel iets gebeurt, zitten we in juli zonder geld en valt de technische planning in het water. Ik heb gesproken met het ministerie van Culturele Zaken en contact gehad met het kabinet van de premier. Zij hebben beloofd er werk van te maken, maar ik moet nog horen of er vooruitgang is geboekt,” aldus Jamiolkowski.