miércoles, 7 de diciembre de 2011

Estructura de la Madera de Roble


ESTRUCTURA DE LA MADERA DE ROBLE 

La madera es un material heterogéneo, anisótropo e higroscópico que procede del tronco, las ramas y las raíces de los árboles. Una sección transversal de un tronco o de las ramas del roble presenta de fuera hacia a dentro una serie de zonas perfectamente diferenciadas.

ESTRUCTURA MACROSCÓPICA DE LA MADERA DE ROBLE

- Corteza muerta o exterior, que protege la madera de las inclemencias del clima, así como de las agresiones mecánicas.

- Corteza interior o viva, que realiza funciones conductoras de la savia elaborada desde las hojas hacia el resto de la planta.

- Cambium, que ocasiona el crecimiento en espesor de la madera, produciendo la corteza hacia el exterior y la madera hacia en interior del tronco; siendo activa únicamente cuando las condiciones climáticas lo permiten, lo que sucede en las regiones templadas en primavera y verano.

- Albura, que es la zona exterior de la madera, presentando generalmente un color más claro, conteniendo células vivas encargadas de funciones de conducción de la savia, así como del almacenamiento de las sustancias de reserva. La anchura de esta zona es muy variable, oscilando entre 1 cm a 5 cm de espesor.

- Duramen, que es una zona de mayor espesor y de color más oscuro, estando formada por células muertas de xylema mediante un proceso conocido como de “duraminización”, donde los vasos conductores se obstruyen por una expansiones vesiculares llamadas tyllos, que proceden de células adyacentes de parénquima, penetrando en los mismos a través de las punteaduras; y todo ello acompañado de una acumulación de sustancias orgánicas. El resultado es la formación de un tejido que tiene por misión el efecto de soporte mecánico del árbol, así como actuar de almacén de sustancias de reserva. Esta zona es la que se utiliza para la fabricación de las barricas.

- Médula, que se sitúa en el centro del tronco, estando formada por un tejido blando procedente del primer crecimiento del árbol, y con un diámetro de 1 a 2 mm o algo más.

Otros elementos anatómicos que se observan a simple vista en una sección del tronco del roble, son los anillos de crecimiento situados de forma concéntrica, los radios leñosos dispuestos en sentido radial y los posibles nudos de la madera.

- Los anillos de crecimiento se forman a partir del cambium, haciendo crecer el árbol en espesor, formando madera nueva hacia el interior y corteza nueva hacia el exterior. La actividad del cambium se produce cuando las condiciones climáticas son favorables: primavera y verano, correspondiendo cada anillo de crecimiento a un año de vida del árbol. Dentro de cada anillo de crecimiento se distinguen dos zonas diferenciadas: la de primavera con vasos de mayor tamaño, paredes celulares más delgadas y una coloración más clara; y a continuación la de verano con vasos de menor tamaño, pero de una mayor densidad.

La madera de verano es más resistente pero menos permeable que la de primavera, siendo en consecuencia la madera más pesada, resistente y menos porosa cuando el anillo de crecimiento es ancho, ya que el porcentaje de madera de verano es mayor. En consecuencia la madera también será menos aromática y con mayor riqueza en extracto y polifenoles. Los robles cultivados en un clima continental, presentan un anillo de crecimiento estrecho donde domina la madera de primavera; sin embargo, cuando lo están en un clima marítimo, sucede entonces todo lo contrario. La relación existente entre la madera de verano (Av) y la anchura total del anillo de crecimiento (At), se denomina textura de la madera; variando este valor según la especie de roble y las condiciones de cultivo, oscilando desde valores del 30 a 60 % en robles europeos continentales (Quercus petraea o sessilis), hasta el 60 a 80 % en robles marítimos (Quercus robur o pedunculata)

La anchura de los anillos de crecimiento en tonelería se define como “grano”, aunque realmente la definición real del grano viene dada por el diámetro de los vasos conductores de la madera; apareciendo entonces un contrasentido, pues cuanto más fino sea el anillo de crecimiento, más proporción de madera de primavera presenta y en consecuencia el grano real es más grueso. La madera puede ser homogénea, si todos sus anillos de crecimiento son iguales, o bien heterogénea, si sus anillos son de distinto espesor y ello puede ser debido a las cambiantes condiciones de cultivo entre un año y otro.

Las maderas con anillos de crecimiento superiores a 5 mm son inaceptables para la construcción de barricas, siendo valores normales los 2 a 3 mm, presentando el Quercus robur o pedunculata anillos entre 3 a 15 mm de anchura (grano grueso a muy grueso), el Quercus petraea o sessilis unos valores entre 1 a 3 mm (grano fino), y el Quercus alba entre 1 a 5 mm (grano fino a mediano).

- Los radios leñosos son unas estructuras visibles en el roble, que se sitúan en forma de estrella partiendo desde el centro del tronco en sentido radial, cuya presencia tiene una gran incidencia en las propiedades físicas y mecánicas de la madera, especialmente en lo referente a su permeabilidad. Estos elementos están formados por vasos conductores, que unen lateralmente los vasos principales longitudinales del tronco; siendo su resistencia tangencial inferior a la tangencial, razón por la cual se explica el plano de corte cuando la madera se hiende en sentido vertical.

- Los nudos son una estructuras residuales de las bases de las ramas, que han quedado incrustadas dentro de la madera del tronco; pudiendo existir “nudos adherentes” donde existe una conexión entre los tejidos de ambas estructuras, o por el contrario los “nudos saltadizos” cuando no existe esta unión y el tejido está muerto. Los nudos son causa de deformación de las piezas de madera, además de presentar un riesgo de rotura de la misma por la zona ocupada por el nudo, y por fin suponer una vía de escape de líquidos, ya que al estar su estructura cruzada en una duela, la permeabilidad longitudinal es de 50 a 200 veces mayor que la transversal.

ESTRUCTURA MICROSCÓPICA DE LA MADERA DE ROBLE

La madera presenta una estructura tubular orientada en dos sentidos, una principal según el eje del árbol formada por vasos, parénquinas, traqueidas y fibras libriformes; y otra secundaria colocada en sentido radial y perpendicular a las anteriores, agrupándolas en forma de paquetes, denominándose “radios leñosos”. Cada vaso en forma tubular está compuesto de lignina, reforzado por fibras de celulosa colocadas en forma de hélice, y unidas por la hemicelulosa. De este modo se obtiene una estructura resistentes, donde la lignina presenta una elevada resistencia a la compresión, y la celulosa actúa de zuncho dentro de la anterior, con una notable resistencia a la tracción.

Las “punteaduras de paso” son unas estructuras situadas en los vasos, donde se produce un retraimiento de su pared secundaria, teniendo por misión comunicar los vasos entre sí, resultando separados únicamente por restos de su pared primaria. Existen tres tipos de punteaduras de paso: areoladas, simples, y semiareoladas.

En sentido longitudinal, los vasos cumplen con la misión de formar el tejido conductor del árbol, pudiendo estar parcialmente obstruidos en la duraminización por los tyllos, siendo muy anchos y visibles en algunas especies en la madera de primavera: roble, fresno, castaño y olmo, denominándose entonces como maderas de “anillo poroso”, ocupando del 5 a 25 % del volumen total de la madera; mientras que otras especies: haya, arce, nogal, abedul, chopo, etc. todos los vasos son iguales y su madera se llama de “porosidad difusa”. El tejido de sostén está formado por las fibras traqueidas y fibras libriformes, representando el 20 a 70 % de volumen de la madera; y por último el tejido de reserva está compuesto de células de parénquima colocadas tanto en sentido longitudinal como radial.

Los gruesos vasos del tejido conductor presentan en el roble una macroporosidad, que tan solo supone el 15 a 20 % del total; mientras que los vasos del resto de tejidos: células de parénquina, fibras traqueidas y fibras libriformes, representan una microporosidad con el 80 a 85 % restante. Esta estructura hace que el roble sea una madera relativamente poco permeable, donde la permeabilidad axial o longitudinal es superior a la permeabilidad tangencial. La abundancia de radios leñosos y su distribución en grandes placas pluricelulares, contribuyen a la impermeabilidad de la madera en sentido tangencial perpendicular al radial. La abundancia de tyllos también participan en la impermeabilidad de la madera, al igual que la lignina dado su carácter hidrófobo.

Con este motivo, la construcción de las barricas debe hacerse de tal  modo que las duelas estarán cortadas con los radios medulares en sentido perpendicular a la salida del vino, y además debido a que la hinchazón de la madera por efecto de la humedad es mínima en sentido radial, por lo que se evita la deformación de la barrica.

La diferencia de estructura microscópica, entre las especies de robles es también notable. Por una parte, en un corte tangencial de madera, los robles europeos presentan los vasos de los radios medulares finos (0,1 a 0,5 μ), irregulares y fácilmente desgarrables; mientras  que el roble americano tiene los vasos más grandes (1,0 a 2,0 μ), de forma más regular y resistentes.

Las condiciones silvícolas de cultivo del roble, influyen también en la calidad de la madera, observando que todo aumento de la velocidad de crecimiento del árbol, se traduce en un aumento de la madera de verano, mientras que la de primavera permanece constante, y aumentando el “grano” de la madera. Por el contrario, en situaciones de crecimiento difícil, únicamente se forman madera de primavera, y el espesor del anillo de crecimiento se reduce. La climatología cambiante puede hacer que los anillos de crecimiento sean de distinto tamaño, obteniéndose entonces una madera con “granos” irregulares, que beneficia poco las prestaciones esperadas.

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