La famosa Torre de Pisa, principal atractivo de esta ciudad, es una obra de arte erigida en tres etapas en un período de aproximadamente 177 años. La construcción del primer piso del campanario de mármol blanco comenzó el 9 de agosto de 1173, un período caracterizado por el éxito militar así como una floreciente economía. Este primer piso se encuentra rodeado por pilares con capiteles clásicos, recostados contra arcos ciegos.
La torre comenzó a hundirse luego que su construcción progresase al tercer piso en 1178. Esto se debió a sus escasos cimientos de tres metros, agravada por el asentamiento en un débil e inestable subsuelo. Esto significa que el proyecto fue mal planteado desde un comienzo.
Consecuentemente, la construcción fue paralizada por casi un siglo, en tanto los pisanos se mantenían ocupados en otros menesteres como batallar con Genova, Lucca y Florencia. Esto permitió que el subsuelo de la torres se asentase, de otra manera, la misma casi seguramente se habría derrumbado. En 1198, se instalaron temporalmente relojes en el tercer piso de la inconclusa construcción.
En 1272, se retomó la obra bajo las órdenes de Giovanni di Simone, arquitecto del Camposanto. En un esfuerzo por compensar la inclinación, los ingenieros construyeron pisos más altos, con un lado más elevado que el otro. Esto hizo que la torre comenzara a inclinarse en la dirección opuesta. Debido a ello, la torre actualmente presenta una curvatura. La obra se detuvo nuevamente en 1284, cuando los pisanos fueron derrotados por los genoveses en la Batalla de Meloria.
El séptimo piso fue completado en 1319. La cámara de la campana no fue añadida sino hasta 1372. Fue construida por Tommaso di Andrea Pisano, que logró armonizar los elementos góticos de la cámara de la iglesia con el estilo romanesco de la torre. La misma cuenta con siete campanas, una para cada nota de la escala musical. La mayor de ellas fue instalada en 1655.
Tras una fase (1990-2001) de gran deterioro estructural, la torre actualmente atraviesa una restauración gradual de su exterior, con el propósito de reparar su daño visual, mayormente corrosión y ennegrecimiento. Estos son particularmente fuertes debido a la antigüedad de la torre y a sus particulares condiciones con respecto al viento y la lluvia.
Ha habido controversia acerca de la identidad real del arquitecto de la Torre Inclinada de Pisa. Por muchos años, el diseño fue atribuido a Guglielmo Bonanno Pisano, un muy conocido artista de Pisa del siglo 12, famoso por sus fundiciones de bronce, particularmente en el Domo de Pisa.
Bonanno Pisano dejó Pisa en 1185, trasladándose a Monreale, Sicilia, sólo para regresar y morir en su ciudad natal. Su sarcófago fue descubierto a los pies de la torre en 1820.
Sin embargo, estudios recientes parecen indicar a Diotisalvi como el arquitecto original debido al tiempo de construcción y afinidad con otras obras de Diotisalvi, en especial la torre del campanario de San Nicola (Pisa) y el Bautisterio en Pisa. No obstante, usualmente firmaba sus trabajos y no hay firma suya en el campanario, lo cual lleva a distintas especulaciones.
Se dice que Galileo Galilei arrojó dos bolas de cañón de diferentes masas desde la torre para demostrar que su velocidad descendente era independiente de sus masas. Se considera que esta es una historia apócrifa, y la única fuente acerca de ella proviene del secretario de Galileo.
En 1934 Benito Mussolini ordenó que la torre fuese regresada a su posición vertical, de manera que se vertió concreto en sus cimientos. Sin embargo, el resultado fue opuesto al deseado, y la torre se hundió aún más en el suelo.
Durante la Segunda Guerra Mundial, los aliados descubrieron que los nazis la usaban como puesto de observación. Un sargento del ejército estadounidense tuvo la misión de recuperar la torre, su decisión de no solicitar el apoyo de la artillería salvó el edificio.
El 27 de febrero de1964, el gobierno de Italia solicitó ayuda para prevenir un posible derrumbe de la torre.
Era, no obstante, considerado importante mantener su inclinación, debido al rol vital que este elemento jugaba en la promoción de la industria turística de Pisa. Una multinacional fuerza de tareas de ingenieros, matemáticos e historiadores fue asignada y se encontró en las Islas Azores para discutir los métodos de estabilización.
Se descubrió que la inclinación se estaba incrementando por la expansión y contracción diaria de las piezas de piedra de la torre, debido al calor de la luz solar. Esto actuaba en combinación con los cimientos más blandos del lado más bajo. Se propusieron diversos métodos para estabilizar la torre, incluyendo la adición de 800 toneladas de contrapeso al extremo más elevado de la base.
El 7 de enero de 1990, tras más de dos décadas de trabajo en el tema, la torre fue cerrada al público. Mientras la torre permaneció cerrada, las campanas fueron removidas para aliviar un tanto
el peso, y se cinchó con cables el tercer nivel, anclándolos a varios cientos de metros. Los apartamentos y casas en el radio cercano a la torre fueron evacuados por seguridad. La solución final para prevenir el colapso de la torre fue enderezarla levemente a un ángulo más seguro mediante la remoción de 38 m3 de suelo debajo del extremo más elevado.
Gracias a esto, la torre fue enderezada 45 centímetros, regresando a la posición exacta que ocupara en 1838. Tras una década de reconstrucción correctiva y esfuerzos de estabilización, la torre fue reabierta al público el 15 de diciembre de 2001, y se la ha declarado estable por al menos otros 300 años.
En 1987, la torre, incluida como parte de la Piazza dei Miracoli, fue declarada como Patrimonio Universal por la UNESCO, junto a la vecina catedral, el bautisterio y el cementerio.

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