The leaning tower and the Pisa Cathedral. Photo Michal Bednarek/Dreamstime
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“Evviva la Torre di Pisa che pende, che pende ma sempre sta su. Evviva la Torre di Pisa che pende, che pende e mai non vien giù:” this was the famous  refrain of a 1950s song by popular crooner Gino Latilla, dedicated to one of Italy’s symbols, the leaning Tower of Pisa. 

Just like the song says, the stunning gothic belfry keeps on leaning, but doesn’t have any intention to collapse, also thanks to modern technologies, as we shall see. Perhaps, however, we common people with little knowledge and understanding of the fascinating complexities of engineering find the reasons why it leans even more interesting than what keeps this 900 years old building up. 

Before delving into the mystery,  let’s get to know the monument better. The tower of Pisa is the free standing bell tower of Santa Maria Assunta Cathedral, and it is part of the famous architectural complex of Piazza dei Miracoli, along with a baptistery and the Cimitero Monumentale. It is 57 meters high (around 187 feet) and its estimated weight is of 14.453 tons. It was built between the 12th and the 14th century, and harmoniously completes the cathedral, thanks to the sinuous lines defining its 6-story structure. Of course, it leans, of 3.9 degrees to be precise. 

A bit of history for you.

Piazza dei Miracoli at night time. Photo: Massimiliano De Cinque/Dreamstime

Initially, the tower was believed to be the work of local architect Diotisalvi — what a name, by the way: it means “may God save you”— who also ideated the baptistery, but later archaeological findings demonstrated Giorgio Vasari’s theory that attributed it to Bonanno Pisano was correct.  According to records, works began on the 9th of August 1173 and, by the time masons had stated working on its third story, the ground underneath the tower began collapsing, forcing them to stop. 

That the whole area was geologically fragile is not a  secret: the ground underneath beautiful Piazza dei Miracoli is very unstable and that’s the main reason why the Torre has been sinking for the past 9 centuries. As a matter of fact, all buildings in the square are, although it is barely noticeable to the naked eye. So, the tower leans because the ground underneath it is not compact enough to stand its weight:  it’s as simple that. 

In any case, works started again in 1175, when architects Giovanni di Simone and Giovanni Pisano added an extra three stories which, in an attempt to balance the tilt of the first three, were constructed slightly curving in the opposite direction. A century later, the tower was finally completed with the addition of its bell cell. 

As many of you may have read or heard, the tower has been sinking since and even had to be closed to the public at times in order to secure its structure; but there have also been long periods of stability and even some when its incline diminished.  

The iconic leaning tower. Photo: Photofires/Dreamstime

The last part of the 20th century was particularly eventful:  geological studies discovered the presence of water underground, which contributed to the instability of Piazza dei Miracoli’s subsoil. In order to protect the area, great amounts of it were drained with dewatering pumps, with a consequent lowering of the ground level due to the compacting of the subsoil itself. Result? The tower sank further, with its inclination reaching a whopping 4.5 degrees (or 4.47 meters) in 1993. Those were hard times for the Leaning Tower of Pisa, during which the risk of collapse increased exponentially.

However, thanks to the clever use of lead weights, steel tie-beams,  targeted excavations and the reinforcement of its foundations, the leaning of the tower was reverted to 3.97 degrees. Since then, the iconic belfry is no longer at risk of collapsing and should remain so for at least another three centuries.  

“Evviva la Torre di Pisa che pende, che pende ma sempre sta su. Evviva la Torre di Pisa che pende, che pende e mai non vien giù:” questo era il famoso ritornello di una canzone del 1950 del popolare crooner Gino Latilla, dedicata a uno dei simboli dell’Italia, la Torre pendente di Pisa.
Proprio come dice la canzone, lo splendido campanile gotico continua a pendere, ma non ha alcuna intenzione di crollare, anche grazie alle moderne tecnologie, come vedremo. Forse, però, noi gente comune con poca conoscenza e comprensione delle affascinanti complessità dell’ingegneria, troviamo ancora più interessanti i motivi per cui pende rispetto a quelli che tengono in piedi questo edificio vecchio di 900 anni.
Prima di addentrarci nel mistero, conosciamo meglio il monumento. La torre di Pisa è il campanile indipendente della Cattedrale di Santa Maria Assunta, e fa parte del famoso complesso architettonico di Piazza dei Miracoli, insieme al Battistero e al Cimitero Monumentale. È alta 57 metri (circa 187 piedi) e il suo peso stimato è di 14.453 tonnellate. Fu costruita tra il XII e il XIV secolo, e completa armoniosamente la cattedrale, grazie alle linee sinuose che definiscono la sua struttura a 6 piani. Pende naturalmente, 3,9 gradi per essere precisi.
Un po’ di storia per voi.
Inizialmente si credeva che la torre fosse opera dell’architetto locale Diotisalvi – nome che significa proprio “che Dio ti salvi” – che ideò anche il battistero, ma più tardi i ritrovamenti archeologici hanno dimostrato che la teoria di Giorgio Vasari, che la attribuiva a Bonanno Pisano, era corretta. Secondo i documenti, i lavori iniziarono il 9 agosto 1173 e, quando i muratori cominciarono a lavorare al terzo piano, il terreno sotto la torre cominciò a cedere, costringendoli a fermarsi.
Che l’intera area fosse geologicamente fragile non è un segreto: il terreno sotto la bellissima Piazza dei Miracoli è molto instabile e questa è la ragione principale per cui la Torre sta sprofondando da 9 secoli. Di fatto, tutti gli edifici della piazza lo sono, anche se è appena percettibile a occhio nudo. Quindi, la torre si inclina perché il terreno sotto di essa non è abbastanza compatto per sopportare il suo peso: è molto semplice.
In ogni caso, i lavori ripresero nel 1175, quando gli architetti Giovanni di Simone e Giovanni Pisano aggiunsero altri tre piani che, nel tentativo di bilanciare l’inclinazione dei primi tre, furono costruiti leggermente curvi in direzione opposta. Un secolo dopo, la torre fu finalmente completata con l’aggiunta della cella campanaria.
Come molti di voi avranno letto o sentito, da allora la torre è sprofondata e a volte ha dovuto essere chiusa al pubblico per assicurarne la struttura; ma ci sono stati anche lunghi periodi di stabilità e persino alcuni in cui la sua inclinazione è diminuita.
L’ultima parte del XX secolo è stata particolarmente movimentata: studi geologici scoprirono la presenza di acqua nel sottosuolo, che contribuiva all’instabilità del sottosuolo di Piazza dei Miracoli. Per proteggere l’area, ne furono drenate grandi quantità con pompe di prosciugamento, con un conseguente abbassamento del livello del suolo dovuto al compattamento del sottosuolo stesso. Risultato? La torre sprofondò ulteriormente, con la sua inclinazione che raggiunse i 4,5 gradi (o 4,47 metri) nel 1993. Furono tempi duri per la Torre di Pisa, durante i quali il rischio di crollo aumentò esponenzialmente. Tuttavia, grazie all’uso intelligente di pesi di piombo, travi d’acciaio, scavi mirati e il rinforzo delle fondamenta, la pendenza della torre fu riportata a 3,97 gradi.
Da allora, l’iconico campanile non è più a rischio crollo e dovrebbe rimanere tale per almeno altri tre secoli.


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