Cartografia: Carte nautiche - come viene creato il più importante ausilio alla navigazione

Al momento della posa della chiglia di ogni yacht classico e per molti decenni successivi, la carta nautica era l'elemento fondamentale per una navigazione sicura. Nel 21° secolo spesso non è più così. Su alcune navi che sono state fedelmente riportate alle condizioni originali, un moderno plotter ha a lungo brillato timidamente sottocoperta, in competizione con la lampada a paraffina. Anche in passato, quasi nessuno pensava alla produzione di carte nautiche. E ancora oggi la loro esistenza, sia in forma stampata che elettronica, è data per scontata da molti.

Per molto tempo, acquisire su carta informazioni sulla profondità delle acque, sulle linee di costa e molto altro ancora è stato un processo laborioso e lungo, anche se non richiedeva attrezzature tecniche sofisticate. Al contrario, per la maggior parte delle fasi di lavoro era necessario un meticoloso lavoro manuale. Fino agli anni Cinquanta, le carte nautiche venivano prodotte sulla base di incisioni in rame in filigrana. Solo nella seconda metà del secolo scorso si è affermato il processo di incisione a strati, che ha consentito una rapida produzione di carte nautiche. L'Agenzia federale marittima e idrografica (BSH) ha continuato a utilizzarlo fino a pochi anni fa, quando la rivoluzione digitale ha preso piede anche nel mondo delle carte nautiche. Uno sguardo al passato illustra l'importanza che è sempre stata attribuita alla documentazione e all'elaborazione precisa dei dati nautici.

Il principio di produzione delle carte nautiche

Il principio di produzione delle carte nautiche è sempre stato piuttosto semplice: quando si naviga nella zona, si scandaglia la profondità il più spesso possibile, si inserisce la profondità su un foglio bianco, il risultato viene ridisegnato ordinatamente a terra, riprodotto e venduto con profitto. Tuttavia, questa procedura presenta un problema: dove si colloca esattamente il dato della profondità sul foglio bianco?

Se la costa è ancora visibile e la terra associata è già stata rilevata in modo affidabile, i topografi sono fortunati: possono copiare la carta costiera sul foglio bianco esattamente alla stessa scala. Due lacchè su sestanti sonda, chiamiamoli goniometri, ora cantano i loro numeri di grado per ogni profondità plumbea, assumendo una buona visibilità e poca mareggiata. Utilizzando il trucco del taglio all'indietro e grazie a un marcatore con un righello angolare sopra la carta ancora vuota, ogni profondità può essere inserita con precisione millimetrica. In teoria. In pratica, alla profondità a piombo deve essere aggiunto il livello attuale dell'acqua. Questo non può essere determinato in mare. Quindi qualcuno a terra deve prendere appunti sul livello dell'acqua.

Mentre gli uomini rilevano i punti di appoggio con i pali a basse profondità, fino a circa quattro metri, utilizzano poi i dispositivi di scandaglio portatili. Se le braccia sono abbastanza forti, è possibile effettuare fino a sei misurazioni al minuto. Più la profondità aumenta, minore è la velocità consentita alla barca per lo scandaglio. A partire da dodici metri di profondità, tuttavia, anche questo metodo fallisce. A questo punto, il topografo ferma la barca per ogni punto di misurazione e prende i singoli scandagli usando il verricello a mano e un peso pesante. In questo modo vengono rilevate profondità fino a circa 200 metri. Al di là di questo limite, si ricorre successivamente all'uso di verricelli a motore.

In un saggio del 1879, pubblicato sulla "Deutsche Rundschau für Geographie und Statistik" (Rivista tedesca di geografia e statistica), si legge: "Per dare un'idea della soggezione che si deve avere quando si lancia e si traina un filo a piombo di 100 braccia di profondità, diamo un'occhiata allo scandaglio del Golfo di Biscaglia per scopi idrografici nel XIX secolo. In quel caso, l'affondatore impiegò 33,5 minuti per raggiungere il fondo a 4456 metri di profondità e un argano a vapore da dodici cavalli impiegò circa quattro ore per tirarlo su".

Conoscenze preziose

Comprensibilmente, le misurazioni al di là della piattaforma continentale erano piuttosto scarse. All'epoca, su un'imbarcazione per lo scandaglio erano presenti da undici a tredici membri dell'equipaggio. Questo sforzo intensivo per ottenere dati utilizzabili suggerisce già che le mappe risultanti furono poi vendute come foglie d'oro.

Ma non sono ancora stati stampati. Il risultato finale, che veniva esposto sul tavolo da carteggio degli yacht classici, non era solo il prodotto di misurazioni molto complesse. Rappresentava anche una delle più grandi sfide per l'allora ancora giovane arte della stampa. In questo contesto, la lastra di rame come base per la stampa rappresentava già un grande progresso. Nel XVI secolo, la stampa veniva ancora effettuata con il procedimento della stampa tipografica su lastre di legno artisticamente intagliate, noto come stampa su blocchi di legno. Solo in un secondo momento fu permesso ai neri di rimanere. L'incisione su rame, invece, permetteva di non trattare le aree bianche. Le linee nere venivano invece graffiate sul materiale dopo la stampa, con il procedimento noto come incisione a puntasecca.

Se con il bulino si creavano anche piccole scanalature di rame, queste producevano in seguito una linea ad alto contrasto, nitida e persino leggermente tattile quando veniva stampata.

Daniel Janssen, uno dei rari incisori di oggi - il nome corretto per gli incisori su rame - mostra il processo su un pezzo da esposizione delle dimensioni di un palmo nel Museum der Arbeit di Amburgo. La procedura, che richiede molto lavoro, inizia con la preparazione dei bulini. "Non era raro che un singolo incisore ne utilizzasse 50. Venivano adattate con precisione alla lunghezza della sua mano", spiega Janssen. "Venivano utilizzati anche punzoni speciali in acciaio per i numeri o i simboli dei relitti". L'incisore non solo deve scavare tutte le linee con precisione e alla stessa profondità, ma deve anche tagliarle. Questo perché può inserire il bulino nel rame solo all'inizio di una linea con una pendenza. Per garantire un inizio pulito della linea, ogni canale viene quindi scavato nuovamente dall'altro lato fino alla fine.

"Gli incisori utilizzano quindi una palla su cui possono girare il pezzo da incidere avanti e indietro", spiega Janssen. Non sorprende che l'incisione di carte terrestri e marittime non fosse molto apprezzata dagli artigiani, poiché le grandi lastre da stampa non potevano essere girate molto velocemente. Gli incisori ricorrevano quindi a un trucco: prima si iniziava a tracciare il maggior numero possibile di linee in una direzione e poi si incideva di nuovo in massa dopo una rotazione della lastra. Come se non bastasse, il fatto che il processo di stampa richiedesse un lavoro speculare rendeva le cose ancora più difficili. Janssen: "Non era insolito che ci volessero quattro anni di formazione per diventare un incisore esperto".

In una corsa contro il tempo

Se le mappe di un intero Paese erano già un compito colossale per gli incisori e i topografi, la creazione di carte nautiche significava anche lavorare contro il tempo. Nemmeno in Prussia nel 1861, solo che il fondale marino, a differenza di qualsiasi collina visibile sulla terraferma, si rifiuta di essere misurato direttamente ed è anche in costante cambiamento. Per questo motivo, le "istruzioni di navigazione" e i "manuali di mare" hanno una tradizione lunga quanto le carte nautiche stesse: Queste ultime venivano utilizzate per pubblicare rapidamente ciò che era cambiato. Dopo i rilievi, ci volevano ben sei mesi per disegnare su cartone una nuova carta nautica a partire dai rilievi ottenuti. L'incisore si piegava poi su un'unica lastra di rame per un anno intero! Poi si passava alla stampa vera e propria, anch'essa lunga, e alla distribuzione delle carte.

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In breve, se l'intera area costiera di un Paese doveva comparire sulle carte nautiche, si trattava di una questione di importanza nazionale. Questo è stato riconosciuto anche nel 1861, o meglio solo in Prussia. La Prussia se ne rese conto con un certo ritardo. Spagna, Stati Uniti, Russia, Portogallo e Belgio avevano già carte nautiche stampate dal 1800. L'"Atlante marittimo" della Prussia del 1841 esisteva già all'epoca ed era considerato abbastanza accurato. Tuttavia, i topografi avevano remato solo da un chilometro e mezzo a tre chilometri al largo con piccole imbarcazioni aperte e sestanti a specchio e avevano determinato le profondità con aste di scandaglio e piombini. Non si erano avventurati oltre la costa.

Gli uffici di rilevamento statali

Il BSH, oggi successore dell'Ufficio idrografico, conta attualmente circa 800 dipendenti. Ha iniziato 151 anni fa con un solo capo cartografo e due disegnatori. Ci vollero sei anni per pubblicare la prima mappa. Nel frattempo, le coste degli Stati incorporati dello Schleswig-Holstein e dell'Hannover passarono alla Prussia, il che aumentò i compiti. Ciononostante, nel 1882, 21 anni dopo la fondazione del Bureau, erano state pubblicate 44 carte del Mar Baltico, dei Belt, dell'Øresund e del Mare del Nord. Nel 1893 il personale cartografico fu portato a nove uomini e nel 1896 a undici. In questo periodo vennero effettuati anche rilievi al largo dell'Africa occidentale. Ne risultarono nove mappe. Anche l'arcipelago di Bismarck fu cartografato, così come la Terra di Kaiser Wilhelm, ottenendo otto mappe. Infine, il mare al largo dell'Africa orientale tedesca fu documentato in 14 carte. Nel 1899 erano state prodotte 220 carte nautiche: un risultato notevole.

L'anno successivo, l'ammiraglio von Tirpitz, segretario di Stato dell'Ufficio della Marina del Reich, presentò al Reichstag una proposta di legge in cui chiedeva l'ulteriore espansione del sistema di carte nautiche tedesche per includere le acque non nazionali. Le colonie tedesche erano ancora considerate la costa nazionale. Due anni dopo, il Reichstag approvò due milioni di marchi per questo compito; all'epoca un muratore esperto guadagnava 40 marchi a settimana. L'espansione spaziale era una questione importante e pochi temevano la guerra.

Nel 1903 Erskine Childers scrisse "The Riddle of the Sandbank", il primo romanzo di spionaggio della storia. Si trattava di un grido di aiuto lanciato dall'autore per disperata convinzione politica: Il libro doveva servire a prevenire un'incursione dai banchi di sabbia tedeschi. In seguito si scoprì che era stato effettivamente pianificato. Non come conseguenza diretta di questo, ma con la stessa mentalità, entro 50 anni dal 1908 dovevano essere prodotte circa 2.400 mappe del mondo intero - un compito a cui si dedicarono contemporaneamente tutte le nazioni marinare. E non si trattava affatto di una divisione del lavoro. In tempi di crisi imminente, nessuno voleva dipendere dalle mappe del nemico, che venivano rapidamente ritirate in caso di guerra. Gli incisori - che ora impiegavano diversi laboratori di incisione - avevano i libri degli ordini pieni. Alla prima guerra mondiale erano state pubblicate 664 carte nautiche; alla fine della seconda guerra mondiale erano 1050. 60 incisori di rame di Karto lavoravano ora esclusivamente sulle carte nautiche tedesche in diverse aziende.

Dal rilievo alla rotocalco alla stampa in piano

Tuttavia, l'aumento delle tirature e i tempi di incisione incredibilmente rapidi ponevano gli stampatori di fronte a un dilemma: le lastre di rame diventavano più piatte a ogni stampa e le tacche venivano presto appiattite dalle macchine da stampa. In genere, da una lastra di rame è possibile ottenere solo circa 50-100 stampe nitide. Non abbastanza.

Già nel 1870 si cercò di disegnare le carte direttamente sulla più stabile ardesia calcarea di Solnhofen, una pietra particolarmente fine proveniente da un precedente sedimento calcareo e disponibile solo in una cava bavarese. In questo modo, la stampa di carte nautiche conquistò un nuovo territorio. La stampa in piano era improvvisamente all'ordine del giorno, invece di quella in rilievo o calcografica. Ma questo processo aveva anche i suoi svantaggi: Non solo le lastre delle carte nautiche pesavano 350 chilogrammi l'una, ma il risultato era anche troppo piatto rispetto alle stampe a cui si era abituati con le incisioni su rame. Inoltre, la correzione delle lastre di pietra era possibile solo con grande sforzo. E anche la copia su galvanoplastica non produceva la nitidezza desiderata ai bordi. Le brillanti carte nautiche britanniche sono sempre state considerate la misura di tutte le cose.

Di conseguenza, le lastre venivano nuovamente incise in rame. Se erano necessarie correzioni, le lastre venivano inizialmente ribattute da dietro. Questo non era facile, poiché la posizione corretta doveva essere trasferita prima dal davanti. In seguito, per le correzioni, veniva applicato nuovo rame sulla parte anteriore con processi galvanici. A ciò seguiva la rettifica della superficie e la riperforazione. Nonostante la semplificazione del lavoro, si trattava comunque di un'operazione mastodontica.

E c'erano altri problemi da superare: Il processo di stampa calcografica con incisione su rame funziona meglio con carta altamente assorbente. Le carte nautiche, invece, devono essere stampate su carta il più possibile impermeabile. E devono essere in grado di resistere a molte cancellature dei luoghi e delle rotte inserite a matita. Siamo stati quindi costretti a cercare dei compromessi.

Dopo la Seconda Guerra Mondiale, l'incisione a strati divenne praticabile, sia presso l'allora Istituto Idrografico Tedesco (DHI) che presso il Servizio Idrografico Marittimo della DDR (SHD). Il nuovo processo consentì un notevole risparmio di tempo e sostituì gli incisori su rame di Karto.

Da negativo a positivo

Janet Gudusch di BSH dà un'altra occhiata ai suoi "elefanti" e agli "anelli da incisione": delicati bulini per linee pulite e scintillanti. Continuano a popolare il suo posto di lavoro. Non solo per nostalgia, funzionano ancora perfettamente oggi. Le più strette hanno una punta di zaffiro affilata al centesimo di millimetro. Il processo di rivestimento ricorda quello di raschiare la vernice di un dito dal vetro di una finestra, solo che è molto più fluido. Il cartografo tecnico usa gli strumenti di incisione per graffiare coste, strade e ponti in un rivestimento rosso trasparente di pellicola dimensionalmente stabile, creando un'immagine negativa. Alla fine di una giornata di lavoro, ha rimosso un ditale di rivestimento sotto forma di linee estremamente sottili. Uno speciale processo di copiatura produce una copia positiva di questo negativo, sulla quale tutto ciò che è stato precedentemente rimosso appare in un ricco nero. A questa copia vengono poi aggiunti toni, profondità e scritte. Ciò significa incollare al posto giusto minuscole pellicole autoadesive con un taglierino e una pinzetta.

Per ogni colore, fino a dieci, veniva prodotta una lamina separata. Questo rendeva la stampa noiosa, poiché ogni foglio di cartoncino doveva passare dieci volte attraverso la stessa macchina da stampa offset e il cartoncino doveva essere impostato nuovamente ogni volta. Ma dieci colori erano qualcosa che si poteva solo sognare ai tempi dell'incisione su rame. Inoltre, ora era relativamente facile fare correzioni con penna e inchiostro sui lucidi. Inoltre, i cartografi tecnici potevano finalmente lavorare con l'orientamento corretto.

Sebbene anche uno stampatore esperto necessitasse ancora di circa dieci minuti per ogni stampa da una lastra di rame, ora era possibile ottenere una produttività molto più elevata. Le macchine da stampa di solito funzionavano per un giorno intero per ogni colore speciale della carta nautica e poi venivano lavate. Poi un giorno per il colore successivo e così via. Negli ultimi due anni, tuttavia, la produzione ha utilizzato solo la stampa offset a quattro colori. I fogli passano attraverso le quattro unità di colore di processo ciano, magenta, giallo e nero in una sola volta. La lastra di alluminio, che in passato era il lavoro annuale di un incisore su rame, viene sputata e sviluppata dalla stampante digitale in pochi minuti. Il costo è di 15 euro per colore.

Meno è meglio

Un tempo le carte marine con numerose profondità si vantavano del fatto che l'area fosse ben sorvegliata. Le macchie bianche erano considerate non indagate. Il lavoro editoriale di oggi, invece, comporta un'omissione quasi radicale. Mentre i singoli rilevamenti sulle rotte di scandaglio erano ancora facilmente rintracciabili sulle prime carte, con l'avvento degli ecografi si verificò improvvisamente un eccesso di dati che i rilevatori consegnavano ai redattori delle carte. Nel caso delle carte nautiche, quelle altamente generalizzate e possibilmente particolarmente colorate sono considerate gadget per principianti. Le carte nautiche, dal punto di vista attuale, sono molto più appariscenti e non mirano a rappresentare il fondale in modo così dettagliato come una carta nautica terrestre; oggi offrono un'immagine cartografica molto più ridotta.

Inoltre, a differenza della topografia nazionale, in cui le curve di livello vengono mediate, ora per le profondità si deve trovare la quota più alta; il resto è irrilevante e viene eliminato. I cartografi sono sempre più aiutati dalle stampe della serie enormemente estesa di linee a piombo, in cui le stesse figure di profondità appaiono negli stessi colori. Inoltre, ricevono informazioni dalle autorità marittime e idriche, che ora raccolgono dati a intervalli decimetrici utilizzando ecoscandagli multibeam. Su 100 dati di questo tipo, solo la quota più alta in basso entra nella selezione editoriale e solo una minima parte di questi viene inclusa nella mappa. Di conseguenza, le schede saranno più chiare e, rispetto alle edizioni precedenti, significativamente più vuote. L'attenzione deve essere rivolta solo ai punti pericolosi. Le macchie bianche ora significano che l'area è più profonda rispetto ai fondali circostanti. Anche la terra dietro le coste è sempre più ridotta a punti effettivamente visibili dal mare. Anche le curve di livello e le ombreggiature, un tempo standard, non sono più presenti.

Nel 1986 erano ancora considerate una sensazione. In una pubblicazione commemorativa in occasione dei 125 anni dell'idrografia ufficiale tedesca, si legge: "L'alta qualità e la chiarezza di questo disegno di ombreggiatura erano uno standard raggiunto dagli incisori tedeschi che era stato raggiunto solo nella serie di carte nautiche tedesche e rendevano le carte nautiche tedesche le migliori di tutte". Gli uffici di rilevamento marittimo europei ora si scambiano i dati, per cui le navi da rilevamento non lavorano più al largo delle coste straniere. A causa degli standard cartografici internazionali, anche le carte nautiche delle aree al di fuori delle proprie coste stanno diventando sempre meno utili.

Da anni BSH riduce sempre di più il suo programma di carte. Tuttavia, non sono diventate più economiche. Dal 1903 al 1920 furono vendute 1,2 milioni di carte, di cui 872.553 alla Marina Imperiale. Alla fine di questo periodo, tuttavia, erano state emesse anche 664 carte. Ciò significa che venivano emesse meno di 100 figurine all'anno: non proprio dei bestseller. Ma piccole tirature significavano prezzi elevati. Tuttavia, l'intenzione originaria era esattamente l'opposto: "I prezzi delle carte nautiche sono tenuti estremamente bassi per consentirne l'uso da parte di tutta la navigazione tedesca e della pesca d'altura", si leggeva nel 1921 nei "Contributi alla cartografia tedesca".

Niente di più di un bel ricordo

Alcuni potrebbero rimpiangere le vecchie immagini artistiche e dettagliate delle carte nautiche. In pratica, anche il tavolo da carteggio meticolosamente restaurato di una pilotina centenaria dovrebbe avere un foglio aggiornato. La manodopera impiegata per la sua creazione è oggi difficilmente percepibile. Anche negli uffici di rilevamento, la nostalgia è appena percettibile: a parte le copie storiche e i registri di bordo archiviati, non si trova quasi nulla sull'incisione su rame non così antica. Un ispettore dell'autorità portuale di Amburgo dice con franchezza: "Certo, abbiamo ancora un piombino a mano a bordo. Ma lo abbiamo usato forse una o due volte nell'ultimo anno".

L'arte della cartografia: dalle origini ai giorni nostri

I manuali di navigazione o istruzioni per la navigazione sono più antichi delle carte nautiche, anche se nel 400 a.C. non venivano distribuiti settimanalmente come oggi. Dalla fine del XIII secolo, lo sviluppo della bussola portò alle prime carte nautiche, chiamate portolani. Non avevano ancora una griglia di gradi. Sono invece caratterizzati da un caratteristico schema a raggiera, che in teoria indica le rotte tra i porti. Nel Mediterraneo, ad esempio, colpirono per la loro sorprendente precisione nella rappresentazione della linea di costa.

Intorno al XVI secolo vennero create carte con una griglia di gradi, ma solo con la proiezione di Mercatore del 1569 furono realmente adatte alla navigazione: a quel tempo, i percorsi da A a B apparivano correttamente sulla carta come una linea retta (si veda anche "500 anni di Mercatore", YACHT 17/12). Intorno al XIX secolo, la misurazione del territorio fu sempre più considerata un compito governativo e allo stesso tempo divenne sempre più precisa grazie al miglioramento delle attrezzature: il tunnel ferroviario Gott - hard, lungo 15 chilometri, fu perforato nel 1880 con uno scarto laterale di soli 33 centimetri e un dislivello di cinque centimetri grazie alla triangolazione sul Passo del Gottardo.

Anche le linee di costa e la zona di mare antistante si riflettevano con sempre maggiore precisione nelle carte nautiche. Al di là del raggio visivo della terraferma, tuttavia, fu solo la navigazione astronomica con il sestante, e più tardi con il Decca e il Loran, a rendere possibile una precisione sempre maggiore, fino all'attuale GPS differenziale.