I grandi progressi scientifici hanno sempre segnato profondi e radicali cambiamenti nella società umana: dalla scoperta del fuoco all’invenzione della ruota, dalla più recente rivoluzione industriale a quella agricola, il paesaggio e le capacità produttive di ogni società interessata mutarono incredibilmente.
L’invenzione del mulino idraulico bene si colloca in questo contesto: sebbene il primo modello di cui possediamo sufficiente documentazione è, dopo quello accennato in un epigramma di Antipatro di Tessalonica, il mulino del palazzo di Cabeira nel Ponto, costruito da Mitridate nel 65 a.C., il medioevo è stato il vero palcoscenico della comparsa della ruota idraulica “moderna”.
Viene da chiedersi il perché di questo apparentemente ingiustificato arresto nella diffusione delle ruote idrauliche: se infatti le conoscenze e la tecnologia alla base della loro costruzione erano già a disposizione dei Greci, quale può essere il motivo del mancato utilizzo da parte dei Romani? Un innovatore storico come Marc Bloch, esperto indiscusso della storia medievale, chiarisce questo punto: “Le civiltà greco-romane –scrive- contavano troppi occhi pronti e troppi cervelli vivaci perché si possa negar il dono dell’immaginazione tecnica –basti pensare alle macchine d’assedio ed ai sistemi di riscaldamento ideati dalle civiltà-”.
Messa quindi da parte l’ipotesi dell’incapacità tecnica, rimane quella della mancanza di una volontà sociale all’impiego di questi mezzi: “appunto questa economia di forza umana –conclude Bloch- era quello di cui il mondo antico sentiva meno il bisogno”.
Nella continua e a lungo ininterrotta espansione dell’Impero Romano la merce meno preziosa era quindi la manodopera; per un fondato principio, ribadito dallo stesso storico, un’invenzione non poteva diffondersi senza che la sua necessità sociale venisse ampliamente avvertita, la cui mancanza rese l’impiego della forza idraulica, oltre che inutile, socialmente ingiustificabile.
Se durante l’Impero Romano un impegno tecnologico verso lo sviluppo di tecnologie idrauliche era inutile, questo smise di esserlo già dopo la sua caduta: il fortissimo calo demografico, la diminuzione della schiavitù e quindi di manodopera sono i fattori principali che spinsero le popolazioni europee a riscoprire le fonti per lavorare dapprima il grano per poi adattare il medesimo meccanismo a molti dei lavori più pesanti per l’uomo, di cui parlerò in seguito.
Le conoscenze tecnologiche, quindi, resistettero alle scorrerie barbariche del IV, V e VI secolo, sopravvivendo principalmente in alcune zone dell'Italia e del sud della Francia, in particolare attorno a grandi aree urbane come Roma ed ai pochi centri monastici; proprio da questi “avamposti” della tecnica, si iniziò a diffondere per tutta Europa il metodo con il quale le popolazioni, stremate da un periodo di decadimento culturale e demografico, potettero ritrovare nella natura quello che ebbero perso dalla forza umana.
Per questo, dapprima in Svizzera dal VI secolo d.C. fino in Germania meridionale ed in Belgio, in Olanda un secolo dopo ed in Austria e nelle Alpi orientali nel IX, si costruirono le tantissime ruote idrauliche che, censiti nel Domesday Book nel 1080, erano nella sola Inghilterra ben 5624: oltre cinquemila impianti che, anche per le imposte che fruttavano all’erario, costituivano un punto nevralgico dell’economia dell’epoca e nello stesso tempo richiedevano un tale impegno ingegneristico e finanziario che talvolta soltanto la Chiesa riusciva a sostenere pienamente i costi di produzione e la manutenzione; significativa è la considerazione che, nell’arco del XIII secolo, soltanto in 6 casi vi fu un solo ed unico proprietario di un intero mulino, e non si trattò mai di privati laici, dimostrazione della complessità di utilizzo delle risorse idriche che i mulini dovevano sfruttare: i problemi di sviluppo e mantenimento dei mulini ad acqua saranno molto evidenti approfondendo il loro funzionamento.
La situazione italiana in termini di diffusione è la seguente: “In Lombardia le prime menzioni di mulini idraulici compaiono in documenti del 767 e del 776, continuano con regolarità durante il IX sec. e si moltiplicano nel X. Tali meccanismi sono documentati nel Trevigiano dal 710, a Brescia dal 767, in Abruzzo dal IX sec., nel territorio padovano dall'819, a Parma dall'860, a Pavia dall'863, a Cremona dall'891, a Verona dal 905, a Bologna dal 1074. In Toscana i primi documenti risalgono all'anno 726 per il territorio di Pistoia ed al 798 per Lucca”. Le proprietà dei mulini italiani sono argomento che tratterò in seguito.
Nella mentalità collettiva il mulino è spesso associato alla ruota verticale: questa è solo la seconda grande tipologia delle ruote idrauliche.
La prima e più semplice è la ruota orizzontale o ritrecine: questa semplice struttura accomunava la sua facilità di costruzione, d’installazione e la sua adattabilità a correnti poco consistenti ad un assai modesto rendimento ed energia fornita: esso trasformava in non più di 2 Cv l’energia idraulica potendo far compiere alle macine una sola rotazione per ogni rivoluzione della ruota idraulica, il che comportava il flusso sostenuto di corrente di cui ho accennato prima. Questo era dovuto alla struttura vera e propria del mulino orizzontale, costituito da un albero verticale collegato al ritrecine: era questo l’insieme di pale, piatte o a cucchiaio, che andava a formare la ruota orizzontale da cui appunto prende il nome il mulino. La trasmissione del moto avveniva tramite il sopraccitato albero verticale che lo passava ad una barra trasversale ed, infine, alle macine. Si può notare la mancanza di meccanismi e di complicati ingranaggi, motivo questo per cui la necessità di manutenzione di questi impianti era minima e non si dovevano apportare notevoli mutazioni al terreno circostante, anche se il tutto funzionava meglio se dotato di un bacino di riserva e di una condotta forzata. Proprio queste sue caratteristiche gli consentirono di trovare ideale collocamento anche nelle regioni montane dove i mulini orizzontali venivano alimentati dalle veloci acque dei piccoli torrenti ed in tutte quelle zone prive di fiumi e torrenti di una certa consistenza.
Per i fiumi che disponevano invece di un flusso maggiore di corrente, l’impianto più produttivo era senza dubbio il mulino verticale.
Il mulino verticale rappresenta la vera svolta nel campo dell’utilizzo dell’energia idraulica: riscoperto come detto prima nel Medioevo, la prima testimonianza concreta di un mulino verticale risale addirittura al 79 d.C. dove vicino a Pompei è stata rinvenuta, sepolta dalla lava, l’impronta di una ruota idraulica verticale “per di sotto”. Testimonianze di ruote analoghe si possono riscontrare rispettivamente nello scavo inglese di Haltwhistle Burn (III sec.) ed in una raffigurazione in mosaico di Bisanzio del V secolo.
Questo tipo di ruota poteva funzionare in qualsiasi corso d'acqua dotato di un flusso discretamente costante, che scorresse a velocità piuttosto rapida, ma lavorava con il massimo rendimento in un canale limitato, possibilmente fornito di una saracinesca che regolasse l'afflusso dell'acqua contro la ruota. L'energia fornita andava da 2 a 3 CV con un rendimento del 20-30%.
La ruota “per di sotto” è dunque una sottocategoria del mulino verticale, il cui componente chiave era il gioco di ingranaggi che permise di ribaltare su un asse verticale il movimento fornito da un albero orizzontale: gli ingranaggi erano due di cui il primo, il lubecchio, era una ruota dentata fissata ad una delle estremità della ruota idraulica. Questo trasmetteva il moto rotatorio alla lanterna, un ingranaggio formato da due dischi di legno sovrapposti ed uniti da fuselli il tutto montato su un asse verticale che passava il movimento alle macine.
Il sistema lubecchio-lanterna permetteva la trasmissione e l’inversione del moto da verticale ad orizzontale in maniera efficiente, consentendo, tramite la modifica del numero di denti del lubecchio o di fuselli della lanterna, anche un aumento di giri macina per rivoluzioni della ruota idraulica secondo il meccanismo già descritto nel 20 a.C. da Vitruvio.
Pur sempre mantenendo la stessa meccanica del mulino per di sotto, il molendinum franceschum si distingueva dal precedente perché colpito nella parte superiore; il mulino francese o gallicano compare per la prima volta nell’area italiana in un documento del 1195 a Lucca, a Firenze nel 1312 e tre anni più tardi a Prato.
La diffusione di queste due tipologie in Toscana è ben espressa dal redattore della tesi che a proposito dice che «Il mulino orbicum era diffuso lungo le sponde di fiumi navigabili come l'Arno o l'Elsa, mentre quello franceschum nei piccoli torrenti delle colline o montagne del contado. Essi non sostituirono affatto i preesistenti ritrecini, ma li affiancarono, cosicché alla fine del XV sec. si arrivò ad applicare il meccanismo vitruviano anche al ritrecine per modificare la velocità delle macine».
In entrambi i casi analizzati l’utilizzo congiunto del meccanismo lubecchio-lanterna e del sistema vitruviano comportava un notevole aumento di manutenzione agli ingranaggi, che dovevano essere spesso aggiustati e molte volte sostituiti per l’attrito a cui erano pesantemente sottoposti.
Merita un breve commento la tipologia del molendium penzolum: veramente non si tratta di una vera e propria tipologia a sé stante ma rappresenta un adattamento mobile alle due tipologie principali.
Chiamati anche navibus, in navim, ad navem oppure a navem, questi utilizzavano di fatto il mulino orizzontale (il navibus) mentre gli ultimi tre si supponga che montassero due ruote su un singolo scafo. In Toscana vi sono testimonianze che indicano nell’Arno e nell’Elsa una vasta espansione di questi particolari mulini che dovevano però essere ancorati anche all’arco dei ponti per mantenere la stabilità.
È doveroso, avendo già sufficientemente trattato le due tipologie di ruote idrauliche, intraprendere un approfondimento sull’iter del loro sviluppo: l’idea che è stata per lungo tempo la più accreditata dagli studiosi è quella dell’evoluzionismo tecnologico. Si ipotizzavano in questa teoria due linee evolutive rigidamente alternative nello sviluppo delle tecnologie idrauliche; in questo modo il mulino a ritrecine doveva essere sempre soppiantato dal mulino verticale perché più evoluto e, dove questo non accadeva, si associava la riluttanza ad adottare il modello più moderno ad una arretratezza culturale che poteva rappresentare una “forma di regresso tecnico avvenuto presso popolazioni abituate ad una vita materiale piuttosto povera”.
Ricerche storiche moderne tendono però a negare questo principio: un importante storico della tecnologia, John Muendel, si è fermamente opposto a questo luogo comune e proprio una ricerca condotta da egli sui documenti dei fondi archivistici notarili di Pistoia e Firenze dimostra che in quest’area il ritrecine (mulino orizzontale) era non solo il tipo più antico ma anche quello più diffuso.
La conclusione più ovvia è in effetti quella sostenuta dal relatore dell’università di Siena: “Le diverse tipologie, dunque, non sono da ritenersi interdipendenti e probabilmente coesistono fin dalle origini, adattandosi alle diverse esigenze locali secondo le caratteristiche quantitative e qualitative dell'energia disponibile”.
A conferma di questa corretta analisi va ad aggiungersi le difficoltà, precedentemente citate, della complessità e del costo di costruzione di un impianto verticale rispetto ad un ritrecine e della sua continua necessità di manutenzione.
Per rendersi conto di cosa rappresentassero i mulini nel periodo medievale basta considerare gli sforzi fatti dagli allora detentori del potere per accaparrarsi i diritti di sfruttamento, le proprietà dei fondi e le stesse strutture molitorie, primi fra tutti gli ecclesiastici.
Infatti praticamente tutti i mulini del periodo altomedioevale di cui si è a conoscenza erano di pertinenza di monasteri e di vescovi, anche se un’analisi di questo tipo va ridimensionata prendendo atto che l’unica documentazione scritta in proposito era di origine monastica.
Anche il costo di costruzione di cui parlavamo prima correlata alla richiesta di un’autorizzazione regia per lo sfruttamento fluviale (diritti pubblicistici sulle acque) frustrava i possibili investitori nell’energia inanimata: il risultato era il completo monopolio da parte della Chiesa delle strutture molitorie, rimasto almeno tale nel periodo più remoto dell’Alto medioevo. I nascenti organismi comunali e le grandi famiglie aristocratiche posero un relativo freno a questa situazione, imponendo ognuno il proprio monopolio partire dalle famiglie aristocratiche bolognesi del XI – XII secolo.
La risposta, soprattutto da parte dei vescovi, non tardò a venire: a Reggio Emilia, nonostante l’aristocrazia iniziò ad espandere i propri possedimenti molitori nel XII secolo, il vescovo ne rimase l’indiscusso proprietario della gran parte dei mulini tra il IX ed il XII secolo, avvalendosi pienamente del diritto, non concesso a nessun altro, alla costruzione di impianti molitori nei corsi d’acqua urbani.
La Chiesa nelle sue svariate forme non ebbe solo il ruolo di possidente ma assunse talvolta, grazie principalmente alle comunità dei monasteri, quello di innovatore, almeno livello tecnico: ne è chiaro esempio il contenuto dello spesso citato brano di Arbois de Jubainville, monaco del tredicesimo secolo. Questi descrisse approfonditamente l’operato dei confratelli di Clairvaux che, analogamente a tutti i monasteri maschili francesi, si erano dotati di un mulino con relativa canalizzazione; l’innovazione consisteva semplicemente nell’utilizzo delle acque, disponendo il complesso di edifici a cui serviva l’acqua del vicino fiume Aube in modo che questa venisse efficacemente sfruttata da tutti le strutture.
Il risultato fu che i monaci di Clairvaux riuscirono pienamente nell’intento di sfruttare le acque del fiume Aube “deviandolo e canalizzandolo per irrigare gli orti del monastero e far funzionare le mole per il grano, la gualchiera, la birreria e la conceria”.
L’ordine cistercense italiano si diede da fare tanto quanto quello francese, indirizzando da subito i propri sforzi l’accaparramento dei diritti sull’acqua e di un numero elevatissimo di impianti idraulici (questa politica fu condotta dai monasteri di Chiaravalle Milanese, Casanova, Lucedio, Moribondo, Calamari, Fossanova, Chiaravalle di Fiastra e dai monasteri liguri).
In questa incalzante corsa di Chiesa, aristocratici e comuni sorsero assieme ai tremendi sforzi ingegneristici, una nuova serie di problemi. I bacini di riserva, le canalizzazioni ma soprattutto le dighe e gli sbarramenti danneggiarono la navigazione sui grandi fiumi, con effetti disastrosi con effetti disastrosi in caso di piena; caso eclatante è quello che contrappose al monastero di Settimo il comune di Firenze dove la “pescaia a sbarramento totale” costruito dall’ente religioso provocò allagamenti a Signa ed ostacolava la navigazione. Si arrivò ad un decreto di demolizione nel 1254 anche se questo venne realmente eseguito nel 1331 per le resistenze opposte dal monastero che videro anche sventolare una minaccia di scomunica da parte Guelfa.
Non solo “monopolisti” contrapposti o ricchi proprietari intraprendevano vere e proprie battaglie a suon di scartoffie ma anche proprietari meno abbienti si scontrarono spesso per cause attinenti ai mulini ed alle canalizzazioni che come detto prima provocarono numerosi allagamenti e che scatenarono il biasimo popolare dopo l’alluvione del 1333, indirizzato ai proprietari delle pescaie sull’Arno che ostacolarono il deflusso delle acque.
Il problema delle fonti e dell’utilizzo delle acque si svolgeva dunque sui piani politico, economici ed addirittura ambientali.
Conclusa la costruzione del mulino, il proprietario possedeva una struttura che gli era stata economicamente onerosa e desiderava quindi ricavarci molto utile. Infatti con una popolazione poco numerosa come quella dell’epoca l’installazione dei suddetti macchinari doveva essere accompagnata da una grande quantità di grano da macinare; questo poteva accadere in comunità consistenti come quelle monastiche, e questo spiega la vasta diffusione degli impianti molitori in queste comunità.
Ma come potevano ricavare del denaro dai propri impianti i signori dell’aristocrazia? La risposta fu trovata molto presto ed i risultati che diede furono un toccasana per le casse dei signori che avevano il potere di imporre ai contadini del suo feudo il proprio monopolio, avvalendosi spesso delle maniere forti con le quali facevano abbandonare al contado le macine a mano per far utilizzare i propri mulini, naturalmente con un “piccolo” contributo spese.
Il cosiddetto “banno” (e da qui la definizione di mulini “bannali”) inteso come tassa per l’utilizzo del mulino del signore ha un significato etimologico molto chiarificatore: banno = diritto di comandare, costringere, punire.
Ecco quindi come si poteva trasformare la moltitudine in un tesoro ed ecco perché la diffusione dei seppur costosi impianti divenne esponenziale.
Il gioco valeva sicuramente la candela.
Bloch M., Avvento e conquiste del mulino ad acqua.
Le frequenti citazioni sono frutto della ricerca congiunta condotta dall'Università degli Studi di Siena, Dipartimento di Archeologia e Storia delle Arti (http://www.archeo.unisi.it).
Le immagini sono tratte dall'Istituto e Museo di Storia della
Scienza di Firenze
(http://www.imss.florence.it/multi/luoghi/indice.html).