ઊંધું જંગલ : લાકડીને ટેકાથી 1600 વર્ષથી અડીખમ અને પાણી પર વસેલા શહેરની કહાણી

ઇટાલીનું શહેર વેનિસ અસલમાં એક ઊંધું જંગલ છે.

1604 વર્ષ જૂનું શહેર લાકડાના હજારો થાંભલાના પાયા પર ટકેલું છે. આ થાંભલાને જમીનમાં એવી રીતે ખૂંપવામાં આવ્યા છે કે તેનો અણીદાર ભાગ નીચેની તરફ હોય.

લાર્ચ, ઓક, એલ્ડર, પાઇન, સ્પ્રૂસ અને એલ્મ જેવાં ઝાડના થાંભલાની લંબાઈ લગભગ 3.5 મીટર (11.5 ફૂટ)થી લઈને એક મીટર (ત્રણ ફૂટ) કરતાં પણ ઓછી છે. કેટલીય સદીઓથી પથ્થરના મહેલો અને ઊંચા ચર્ચને તેમણે ટેકો આપ્યો છે.

એન્જિનિયરિંગનું આ એવું ઉદાહરણ છે જેમાં કુદરત અને ભૌતિકશાસ્ત્રની શક્તિનો શ્રેષ્ઠ ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.

આજકાલ આધુનિક ઇમારતોમાં પાયાને મજબૂત બનાવવા માટે સ્ટીલ અને કૉંક્રિટનો ઉપયોગ થાય છે, ત્યારે આ 'ઊંધા જંગલે' સદીઓથી વેનિસને ડૂબતું અટકાવ્યું છે.

આજના બાંધકામના મોટા ભાગના પાયા વેનિસ જેટલા લાંબા નહીં ટકી શકે.

સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડની ઇટીએચ યુનિવર્સિટીમાં જિયોમિકેનિક્સ અને જિયોસિસ્ટમ એન્જિનિયરિંગના પ્રોફેસર એલેક્ઝાન્ડર પ્યૂઝરિન કહે છે, "આજકાલ કૉંક્રિટ અથવા સ્ટીલના પાયા લગભગ 50 વર્ષ સુધી ટકવાની ગૅરંટી સાથે બનાવવામાં આવે છે. તે આના કરતાં પણ વધુ ટકી શકે, પરંતુ આપણે જ્યારે ઘર અથવા ઔદ્યોગિક માળખું બનાવીએ, ત્યારે 50 વર્ષની ઉંમરનો માપદંડ હોય છે."

વેનિસમાં લાકડાના થાંભલાની ટેકનિક પોતાની બનાવટ, સદીઓ સુધી ટકી રહેવાની ક્ષમતા અને વિશાળ વ્યાપના કારણે બહુ રોમાંચક છે.

વેનિસ શહેર કેટલા થાંભલા પર ટકેલું છે તેનો ચોક્કસ આંકડો કોઈ નથી જાણતું, પરંતુ માત્ર રિયાલ્ટો બ્રિજની નીચે જ 14 હજાર થાંભલા ખૂંપાવવામાં આવ્યા છે. વર્ષ 832માં બનેલા સેન્ટ માર્ક બેસિલિકાની નીચે 10 હજાર ઓકના ઝાડનો ઉપયોગ થયો હતો.

થાંભલા કેવી રીતે લગાવાયા?

વેનિસની ઇમારતોનો પાયો બનાવવા માટે લાકડાના થાંભલાને શક્ય એટલી ઊંડાઈ સુધી ખૂંપવામાં આવ્યા હતા.

માળખાના બહારના ભાગથી લઈને તેના કેન્દ્ર સુધી આ કામ કરવામાં આવ્યું. સામાન્ય રીતે એક ચોરસ મીટરમાં નવ થાંભલા ગોળાકાર પૅટર્નમાં ખૂંચાડવામાં આવ્યા.

ત્યાર પછી થાંભલાનો ઉપરનો ભાગ કાપીને એક સમાન સ્તરમાં ફેરવી નાખવામાં આવ્યા, જે સમુદ્રના સ્તરથી નીચે રહેતો હતો.

ત્યાર પછી તેના પર લાકડાની આડી (હૉરિઝોન્ટલ) રચના રાખવામાં આવતી હતી, તેને ઝત્તેરોની (લાકડાનાં પાટિયાં) અથવા માદીએરી (બીમ) કહેવામાં આવતા હતા.

તેનાથી ઉપર ઇમારતોના પથ્થર રાખવામાં આવતા હતા.

વેનિસે થોડા જ સમયમાં પોતાનાં જંગલોનું રક્ષણ શરૂ કરી દીધું, જેથી બાંધકામ અને જહાજ બનાવવા માટે પૂરતું લાકડું ઉપલબ્ધ રહે.

ઇટાલીના નૅશનલ કાઉન્સિલ ફૉર રિસર્ચના બાયોઇકૉનૉમી ઇન્સ્ટિટ્યૂટના રિસર્ચ ડાયરેક્ટર નિકોલા મક્કિયોની જણાવે છે, "વેનિસે ઝાડની ખેતી, એટલે કે સિલ્વીકલ્ચરની વ્યાખ્યા જ બદલી નાખી."

વેનિસ એ એકમાત્ર શહેર નથી જે પાયામાં ગોઠવેલા લાકડાના થાંભલા પર બનેલું છે, પરંતુ આ શહેરમાં કંઈક ખાસ વાત છે.

એમ્સ્ટર્ડમ શહેર પણ આંશિક રીતે લાકડાના થાંભલા પર ટકેલું છે.

ઉત્તર યુરોપનાં ઘણાં શહેરોમાં લાકડાના થાંભલા નીચે સુધી જઈને એક નક્કર ખડક (બેડરૉક) પર ટકેલાં હોય છે. તે લાંબા સ્થંભ અથવા ટેબલના પાયાની જેમ કામ કરે છે.

અમેરિકાના ઇલિનૉય યુનિવર્સિટીમાં આર્કિટેક્ચરના પ્રોફેસર થૉમસ લેસ્લી કહે છે કે, "ખડક જ્યારે સપાટીની નજીક હોય ત્યારે આ પદ્ધતિ ઉપયોગી છે."

મિશિગનમાં તેઓ જે તળાવના કિનારે રહે છે, ત્યાં ખડક લગભગ જમીનથી 100 ફૂટ (30 મીટર)ની ઊંડાઈએ છે.

અલગ પ્રકારની તકનીક

થૉમસ લેસ્લી જણાવે છે, "આટલાં લાંબાં વૃક્ષો શોધવાં મુશ્કેલ હોય છે. કહેવાય છે કે 1880ના દાયકામાં શિકાગોમાં લોકોએ એક ઝાડની ડાળી પર બીજી ડાળી ગોઠવીને પાયો બનાવવાની કોશિશ કરી હતી, પરંતુ તમે સમજી શકો છો કે તે કારગર ન રહ્યું. અંતે તેમને સમજાયું કે અસલી તાકાત તો માટી અને થાંભલા વચ્ચે પેદા થતા ઘર્ષણમાં રહેલી છે."

માટીને મજબૂત બનાવવી એ આ સિદ્ધાંતનો આધાર છે. એક જગ્યાએ જેટલા વધુ થાંભલા બેસાડવામાં આવે, એટલા જ પ્રમાણમાં ઘર્ષણ વધશે અને ઇમારતનો પાયો મજબૂત બનશે.

વૈજ્ઞાનિક ભાષામાં આ તકનીકને હાઇડ્રોસ્ટેટિક પ્રેશર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

થૉમસ લેસ્લી મુજબ જ્યારે નજીક નજીકમાં મોટી સંખ્યામાં થાંભલા ખૂંપવામાં આવે, ત્યારે માટી તેને સજ્જડ રીતે પકડી રાખે છે.

વેનિસમાં લાકડાના પાયા પણ આ સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે. આ થાંભલા નક્કર ખડક સુધી નથી પહોંચતા, પરંતુ માટીના ઘર્ષણના કારણે ઇમારતોને જકડી રાખે છે. આ બહુ જૂની પદ્ધતિ છે.

પ્રથમ સદીમાં રોમન એન્જિનિયર અને વાસ્તુકાર વિટ્રુવિયસે પણ આ ટેકનિકનો ઉલ્લેખ કર્યો હતો. રોમન લોકો પુલ બનાવવા માટે પાણીમાં ડૂબેલા લાકડાના થાંભલાનો ઉપયોગ કરતા હતા.

ચીનમાં આ ટેકનિકની મદદથી વૉટર ગેટ્સ બનાવવામાં આવતા હતા.

એઝ્ટેક લોકોએ મૅક્સિકો સિટીમાં આ પદ્ધતિ અપનાવી હતી. ત્યાર પછી સ્પેનિશ વિજેતાઓએ તેમનું પ્રાચીન નગર તોડીને તેની જગ્યાએ કેથોલિક કેથેડ્રલ બનાવી દીધું હતું.

પ્યૂઝરિન કહે છે, "એઝ્ટેક પોતાના પર્યાવરણમાં નિર્માણ કરવાનું કામ સ્પેનિશ લોકો કરતાં ઘણી સારી રીતે જાણતા હતા. સ્પેનિશ લોકોએ પછી જે કેથેડ્રલ બનાવ્યું, તે અસમાન રીતે ધસી રહ્યું છે."

તેઓ ઇટીએચમાં એક વર્ગમાં ભણાવે છે જેમાં નોંધપાત્ર જિયો-ટેક્નિકલ નિષ્ફળતાઓનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે.

તેમના કહેવા પ્રમાણે "મૅક્સિકો સિટીનું આ કેથેડ્રલ અને આખું મૅક્સિકો સિટી પાયાને લગતી દરેક ભૂલનું જીવંત ઉદાહરણ છે."

લાકડું કેમ સડતું નથી?

1600 વર્ષ કરતાં પણ વધારે સમયથી પાણીમાં રહેવા છતાં વેનિસનો પાયો હજુ પણ મજબૂત રીતે ટકી રહ્યો છે. જોકે, તેને સાવ નુકસાન નથી થયું એવું નથી.

લગભગ 10 વર્ષ અગાઉ પાદોવા અને વેનિસ યુનિવર્સિટીની એક ટીમે શહેરના પાયાની સ્થિતિનો અભ્યાસ કર્યો. તેમાં ફૉરેસ્ટરી, એન્જિનિયરિંગ અને સાંસ્કૃતિક વારસા વિભાગ સામેલ હતા.

તેમણે 1440માં બનેલા ફ્રારી ચર્ચના ઘંટાઘરથી તપાસની શરૂઆત કરી, જે એલ્ડરના લાકડાના થાંભલા પર બનેલું છે.

ફ્રારી ચર્ચ દર વર્ષે લગભગ એક મિલીમીટર (0.04 ઇંચ) નીચે ધસતું જાય છે. એટલે કે અત્યાર સુધીમાં લગભગ 60 સેમી અથવા બે ફૂટ નીચે ઊતરી ગયું છે.

મક્કિયોની કહે છે કે "ચર્ચ અથવા અન્ય ઇમારતોની તુલનામાં ઘંટાઘરોનું વજન બહુ ઓછી જગ્યામાં કેન્દ્રિત હોય છે. તેથી તે વધુ ઝડપથી નીચે ધસી જાય છે. ઊંચી એડીવાળા જૂતાની જેમ."

ટીમને જાણવા મળ્યું કે લાકડામાં કંઈક નુકસાન થયું છે, પરંતુ પાણી, માટી અને લાકડાની મિશ્ર સિસ્ટમ હજુ પણ તેને ટકાવી રાખે છે, જે સારા સમાચાર હતા.

તેમણે પાણીની અંદર ઑક્સિજનરહીત સ્થિતિમાં હોવાના કારણે લાકડું સડતું નથી એ માન્યતાને પણ ખોટી ઠરાવી.

હકીકતમાં બૅક્ટેરિયા લાકડા પર હુમલો કરે છે, ભલે પછી તેમાં ઑક્સિજન ન હોય, પરંતુ ફૂગ અને કીડાની તુલનામાં બૅક્ટેરિયાની અસર ઘણી ઓછી હોય છે. ફૂગ અને કીડા ઑક્સિજનની હાજરીમાં સક્રિય હોય છે.

આ ઉપરાંત પાણી લાકડાના એવા કોષને ભરી નાખે છે જેને બૅક્ટેરિયાએ ખાલી કર્યા હોય છે. તેથી લાકડાનો આકાર જળવાઈ રહે છે.

ટીમના સભ્ય ઇઝ્ઝો કહે છે કે "શું આમાં કોઈ ચિંતાની વાત છે? હા અને ના બંને સાચું છે, પરંતુ આ પ્રકારનું સંશોધન ચાલુ રહેવું જોઈએ."

તેઓ કહે છે કે "10 વર્ષ અગાઉ સૅમ્પલ લેવામાં આવ્યા હતા. ત્યાર પછી હજુ સુધી નવા નમૂના નથી મળ્યા, કારણ કે આ પ્રક્રિયા બહુ જટિલ છે."

મક્કિયોની કહે છે, "આ પાયો હજુ કેટલી સદીઓ સુધી ટકશે તે આપણે નથી જાણતા, પરંતુ જ્યાં સુધી આવું વાતાવરણ ટકી રહેશે, ત્યાં સુધી તે (પાયો) પણ ટકશે. આ સિસ્ટમ એટલા માટે કામ કરે છે, કારણ કે તેમાં લાકડા, માટી અને પાણી - ત્રણેયનું મિશ્રણ છે."

માટીના કારણે ઑક્સિજન દૂર રહે છે, પાણીના કારણે લાકડાની કોશિકાઓનો આકાર જળવાઈ રહે છે જ્યારે લાકડું ઇમારતને જકડી રાખવા માટે જરૂરી ઘર્ષણ આપે છે.

'અત્યંત સુંદર રચના'

19મી અને 20મી સદીમાં પાયો નાખવા માટે લાકડાની જગ્યાએ સંપૂર્ણપણે સિમેન્ટનો ઉપયોગ થવા લાગ્યો.

પરંતુ તાજેતરનાં વર્ષોમાં ફરીથી લાકડાથી બાંધકામનું ચલણ વધ્યું છે. લાકડાની મદદથી હવે ગગનચુંબી ઇમારતો પણ બનાવવામાં આવે છે.

પ્રોફેસર થૉમસ લેસ્લી કહે છે, "આજે લાકડાને ફરીથી એક અત્યંત ખાસ અને આધુનિક સામગ્રી તરીકે જોવામાં આવે છે અને તેની પાછળ વાજબી કારણો છે."

લાકડું કાર્બન શોષે છે, તે કુદરતી રીતે નાશ પામે છે અને લવચિક હોવાના કારણે ભૂકંપ પ્રતિરોધક સામગ્રી ગણવામાં આવે છે.

વેનિસ એકમાત્ર એવું શહેર નથી જે લાકડાના થાંભલા પર ટકેલું હોય.

પ્રોફેસર પ્યુજિન કહે છે, "આ એવું એકમાત્ર શહેર છે જ્યાં ઘર્ષણ આધારિત તકનીકનો બહુ મોટા પાયે ઉપયોગ થયો હતો જે આજે પણ સુરક્ષિત અને માનવામાં ન આવે એટલી હદે સુંદર છે."

તેમનું કહેવું છે કે આ ઇમારતોનું નિર્માણ એવા લોકોએ કર્યું જેમણે માત્ર જિયો-ટેકનિકલ એન્જિનિયરિંગ નહીં, પણ સૉઇલ મિકેનિક્સનો પણ અભ્યાસ કર્યો હતો. આમ છતાં તેમણે એવું કંઈક બનાવી દીધું જેના વિશે આજે આપણે માત્ર સપનું જોઈ શકીએ છીએ અને જે આટલા લાંબા સમય સુધી ટકી શક્યું.

*આ અહેવાલમાં ઉપયોગમાં લેવાયેલી તસવીરો માત્ર કળાત્મક હેતુથી બનાવવામાં આવી છે. વેનિસના અસલી પાયામાં લાકડાના થાંભલા બહુ ગીચ હોય છે અને તેમાં શાખાઓ નથી હોતી.

બીબીસી માટે કલેક્ટિવ ન્યૂઝરૂમનું પ્રકાશન