Per secoli la Terra di Siena è stata considerata una delle terre colorate più affidabili a disposizione di pittori e decoratori. Compariva negli affreschi, nelle pitture a calce, nelle tempere e, più tardi, nelle vernici. Era facile da utilizzare, stabile alla luce e capace di produrre tonalità che andavano dal giallo dorato ai bruni più caldi. Tutto questo era noto molto prima che qualcuno riuscisse a spiegare il motivo. Nel 2006 un gruppo di studiosi dell’Università di Siena ha analizzato alcuni campioni provenienti dai depositi storici del Monte Amiata. L’obiettivo era capire che cosa rendesse questa terra diversa da molte altre ocre utilizzate nel mondo della pittura. La risposta non si trovava nel colore visibile a occhio nudo. Bisognava cercarla in strutture migliaia di volte più piccole di un granello di sabbia.
Una Terra Fatta di Cristalli Invisibili
Quando si prende in mano della Terra di Siena si ha l’impressione di osservare una polvere uniforme. Al microscopio la situazione cambia completamente. Le analisi effettuate sui campioni del Monte Amiata mostrano che il pigmento è costituito principalmente da goethite, un minerale ricco di ferro responsabile delle sue tonalità giallo-brune. La particolarità non riguarda però la presenza della goethite, comune a molte terre colorate, ma le dimensioni dei suoi cristalli.
I ricercatori hanno osservato strutture comprese generalmente tra 2 e 10 nanometri. Si tratta di dimensioni così ridotte che milioni di questi cristalli potrebbero trovare posto sulla punta di uno spillo. Questa caratteristica aiuta a comprendere qualcosa che gli artigiani conoscevano già per esperienza. Pur appartenendo alla famiglia delle ocre, la Terra di Siena possiede una forza colorante notevole rispetto alla quantità utilizzata. Piccole dosi sono spesso sufficienti per modificare sensibilmente il colore di una pittura o di un intonaco.
Terra di Siena Originale
Lo studio mostra inoltre che questi minuscoli cristalli non si trovano isolati. Sono immersi all’interno di una matrice ricca di silice formata naturalmente durante la lunga storia geologica dei depositi amiatini. Il pigmento non è quindi una semplice polvere ferruginosa, ma il risultato di processi naturali che hanno agito per migliaia di anni. È probabilmente anche per questo motivo che la Terra di Siena ha mantenuto una reputazione particolare nel mondo delle terre naturali. Dietro un colore apparentemente semplice si nasconde una struttura minerale molto più complessa di quanto lasci immaginare il suo aspetto.
La Versione “Bruciata” della Terra di Siena
Per molti secoli artisti e produttori di pigmenti hanno utilizzato due materiali apparentemente diversi: la Terra di Siena Naturale e la Terra di Siena Bruciata. La prima tende al giallo dorato e ai bruni caldi. La seconda mostra invece tonalità più profonde, con sfumature che possono avvicinarsi al rosso mattone o al bruno rossastro. La cosa curiosa è che entrambe nascono dalla stessa terra.
Lo studio dell’Università di Siena ha permesso di osservare cosa accade durante questa trasformazione. Quando la Terra di Siena Naturale viene riscaldata, la goethite che costituisce gran parte del pigmento perde progressivamente l’acqua presente nella propria struttura cristallina. Non si tratta di un’acqua visibile o trattenuta tra i granuli, ma di una componente che fa parte del minerale stesso.
- A partire da circa 270 °C la goethite inizia a trasformarsi in ematite. È questo passaggio a modificare il colore.
- Lo stesso ferro che nella goethite produce tonalità giallo-brune, nell’ematite genera sfumature più rosse e più scure.
Per gli artigiani del passato il fenomeno era noto da tempo. Non avevano bisogno di conoscere la struttura dei cristalli per capire che una terra sottoposta al calore cambiava aspetto. Lo studio mostra però che dietro quella pratica esiste una trasformazione mineralogica reale e misurabile. Anche le dimensioni delle particelle cambiano. Nella Terra di Siena Bruciata i cristalli di ematite risultano generalmente più grandi rispetto a quelli della goethite presenti nel materiale naturale. Le analisi riportano dimensioni comprese tra circa 10 e 40 nanometri, comunque invisibili a occhio nudo ma nettamente superiori a quelle osservate nella Terra di Siena Naturale.
Un Pigmento Più Complesso del Previsto
Analizzando i campioni provenienti dai depositi storici del Monte Amiata, i ricercatori si sono imbattuti in un dato inatteso. Oltre alla goethite, all’ematite e alla matrice silicea che caratterizzano la Terra di Siena, le analisi hanno evidenziato la presenza di quantità significative di arsenico associate agli ossidi e agli idrossidi di ferro. Lo studio interpreta questo fenomeno come il risultato dei particolari processi geologici che hanno interessato l’area amiatina nel corso della sua storia. In pratica, i minerali ferruginosi hanno agito come una sorta di trappola naturale, catturando e trattenendo l’arsenico presente nelle acque mineralizzate che alimentavano i depositi. Questo aspetto contribuisce a distinguere ulteriormente la Terra di Siena storica del Monte Amiata da molte altre terre colorate presenti nel mondo.
Ma la scoperta più importante dello studio non riguarda l’arsenico né le nanoparticelle osservate al microscopio. Riguarda piuttosto la natura stessa di questo pigmento. Per secoli la Terra di Siena è stata considerata una semplice terra colorata. Le analisi mostrano invece un materiale molto più complesso: una combinazione di processi geologici, attività idrotermale, deposizione minerale e trasformazioni naturali che hanno agito per migliaia di anni fino a generare uno dei pigmenti più utilizzati nella storia dell’arte e dell’architettura.
Pur esistendo numerose alternative moderne, poche terre naturali possono vantare una compatibilità così consolidata con la calce e con le finiture minerali. Affreschi, pitture murali, marmorini e intonaci colorati testimoniano un utilizzo continuo che attraversa secoli di storia senza particolari cambiamenti. In questo senso il tempo ha svolto il ruolo del più severo dei laboratori, confermando generazione dopo generazione l’affidabilità di questo pigmento. Per chi desidera approfondire lo studio completo, la ricerca è stata realizzata da Francesca Manasse e Roberto Mellini dell’Università di Siena ed è consultabile integralmente qui: Iron (hydr)oxide nanocrystals in raw and burnt sienna pigments