Ondanks zijn wankele basis heeft de Toren van Pisa meerdere krachtige aardbevingen overleefd. Geologen hebben nu het geheim achter die standvastigheid ontdekt. De zachte ondergrond die de toren zo scheef laat staan, blijkt tijdens een aardbeving juist de redder in nood.
De bouw van de Toren van Pisa ving aan in 1173. Vijf jaar en twee verdiepingen later begon het gevaarte al te verzakken en te hellen. De bouwplannen hadden geen rekening gehouden met de zachte ondergrond.
Doordat Pisa tussen de rivieren Arno en Serchio zit ingeklemd, bevatten de bovenste aardlagen veel losse zand- en kleideeltjes uit die rivieren. Dat maakt de ondergrond te zacht om een flinke toren te dragen – zeker als die zoals de Torre di Pisa een slechts drie meter dikke fundering heeft.
Wat gebeurt er als de permafrost ontdooit?
Door de opwarming van de aarde dooit de permafrost in rap tempo. Aardwetenschapper Niek Jesse Speetjens deed onderzoek naar de gevolgen.
Na een eeuw pauze wegens oorlog, waarin de fundering de kans kreeg te zetten, werd de bouw in 1272 hervat. Om verdere helling tegen te gaan, werden de bovenste vijf verdiepingen aan de ene kant hoger gemaakt dan aan de andere. Daardoor is de Toren van Pisa nu niet alleen scheef, maar ook nog eens krom.
Van kwaad tot erger
In 1319 was de toren eindelijk klaar en in 1372 werd er ook nog een klokkenkamer bovenop gezet. De antihellingsmaatregelen waren intussen hun doel voorbijgeschoten. Aan het begin van de tweede bouwfase leunde de toren 0,2 graden naar het noorden, aan het eind maar liefst 1 volle graad naar het zuiden.
De eeuwen daarna ging het van kwaad tot erger. Verwoede pogingen om de kanteling te stoppen leverden niets op. Soms zorgden ze er zelfs voor – bijvoorbeeld toen Benito Mussolini zich er in 1934 mee bemoeide – dat de toren alleen maar verder ging leunen.
In 1990 was de helling opgelopen tot 5,5 graden en trok de Italiaanse regering aan de noodrem. De toren van Pisa ging tien jaar dicht voor een 30 miljoen euro kostend restauratieproject.
Door aan de noordzijde gaten in de grond te boren, werd de helling teruggebracht tot zo’n 4 graden. Bovendien stopte de toren met kantelen. Deskundigen verwachten dat de helling de komende tweehonderd jaar ongeveer gelijk blijft.
Onderbouwing
De toren van Pisa is dus eeuwenlang behoorlijk instabiel geweest. In die periode waren er minstens vier krachtige aardbevingen in het gebied. Het was tot dusver een mysterie hoe het ding tijdens die bevingen overeind is gebleven.
Een internationaal team van geologen heeft dat mysterie nu ontrafeld. De vermaledijde ondergrond heeft ironisch genoeg ook een positief effect op de stabiliteit van de toren, melden de onderzoekers in een persbericht.
Tijdens een aardbeving dempen de zachte aardlagen namelijk de trillingen van de grond eromheen. Die demping, gecombineerd met de hoogte en stijfheid van het gebouw, voorkomt dat de grondtrillingen op de toren worden overgedragen. Deze overdracht van trillingen, oftewel resonantie, is in andere gevallen de oorzaak dat gebouwen tijdens een aardbeving instorten.
De volledige onderzoeksresultaten worden half juni bekendgemaakt tijdens een aardbevingsconferentie in Griekenland. Het is dus nog even wachten op de exacte onderbouwing van de Pisa-conclusie. Als die overeind blijft, leidt dat tot meer kennis over de beste manier om deze en andere scheve torens in de toekomst rechtop te houden.
Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.
Lees verder: