Il più grandioso progetto di Leonardo, al quale egli lavorò per oltre quarant’anni (almeno dal 1473 al 1513), ci consente di definire numerosi itinerari attraverso i luoghi della sua Toscana.

Il tentativo di dare un corso regolare al fiume Arno è da annoverare fra i progetti più ambiziosi mai concepiti dall’uomo per ridisegnare il territorio e l’ambiente circostante. Il progetto leonardesco andava oltre il semplice intervento ingegneristico, poiché cercava di tradurre in realtà il sogno dell’arte, con un’opera che anticipava le neo-avanguardie della seconda metà del XX secolo, in particolare la Land Art (arte del territorio), una corrente prevalente nell’arte americana e inglese degli anni ‘60-’80 che tendeva a intervenire su grandi spazi.

Grazie a ricognizioni autoptiche sul territorio e allo studio delle fonti storico-geografiche, Leonardo prefigurava il progetto di canalizzare l’Arno da Firenze al Padule di Fucecchio attraverso Prato, Pistoia e la Val di Nievole. Nel suo progetto confluivano armoniosamente le esperienze degli antichi, desunte dalle osservazioni delle tagliate etrusche, degli acquedotti romani e delle "cicognole" (macchine idrauliche "a cicogna", ovvero a gomito o a corno, usate per trasferire acqua superando dislivelli), con le innovazioni artistico-tecnologiche maturate nel fervido ambiente intellettuale della Toscana del Rinascimento.

A testimonianza di questo "sogno" rinascimentale rimangono studi straordinari per la loro originalità e bellezza. I più celebri sono quelli conservati nella Biblioteca Reale di Windsor ma non devono essere trascurate altre pagine autografe, ancor oggi non pienamente valutate nella loro importanza: dai rilievi cartografici ai calcoli tecnici, dai dettagli realizzativi alla concezione di urbanistica e gestione del territorio a grande scala.

Per comprendere pienamente il progetto concepito da Leonardo si deve partire da quelle che erano le sue conoscenze sul passato idrogeologico di questo territorio. Secondo la sua ricostruzione, basata sull’osservazione di quegli specchi lacustri che ancora alla sua epoca erano visibili nel Valdarno, in epoche remote esistevano, lungo il corso dell’Arno, due grandissimi laghi: uno si estendeva a monte di Firenze fino ad Arezzo e alla Val di Chiana ed era artificialmente in comunicazione col Trasimeno e la Val Tiberina; l’altro occupava la pianura di Firenze-Prato-Pistoia, mentre il Montalbano, da Serravalle Pistoiese alla Golfolina di Carmignano e Lastra a Signa, formava un argine di separazione dal mare che a sua volta copriva l’attuale Medio Valdarno.

Leonardo dedicò particolare attenzione al Padule di Bientina, allo Stagno di Livorno e, segnatamente, a quello che, nelle carte del Quattrocento, era definito "Lago nuovo": il Padule di Fucecchio, in cui confluivano le acque della Nievole, del Pescia e del ‘suo’ Vincio. In questo lago, che si estendeva fino al "Bagno" di Montecatini, avrebbe dovuto immettersi il "Canale di Pistoia" per consentire la navigazione fino al mare.

Leonardo studiò un sistema di canali navigabili che toccassero quasi tutti i centri vitali della Toscana: da Arezzo e la Val di Chiana a Pisa e Livorno. I suoi obiettivi erano i più diversi, complementari e destinati a interagire: bonificare le aree paludose, irrigare i campi, prevenire alluvioni e dissesti idrogeologici, procurare energia e risorse idrauliche alle attività produttive, creare una grande via di comunicazione fluviale favorendo i trasporti e il commercio e predisporre un formidabile espediente strategico, con dighe utilizzabili per disperdere un esercito nemico o recare insidie a una città senza impiego di soldati (per esempio privando Pisa del fiume e quindi delle sue risorse).

Alla metà del Cinquecento, Vasari scriveva che Leonardo «fu il primo ancora, che giovanetto [quindi nel suo primo periodo fiorentino, concluso nel 1482] discorresse sopra il fiume d’Arno per metterlo in canale da Pisa a Firenze».

Già prima del 1500, in quello che in termini limitativi viene considerato il suo primo periodo milanese, Leonardo lasciò tracce nel Codice Atlantico del progetto per il "Canale di Pistoia". In particolare, in un foglio di studi sull’automazione delle macchine tessili (f. 1107 r, ex 398 r-a), databile attorno al 1495 (al tempo del Cenacolo ), si preoccupava di come reperire i finanziamenti necessari:

« L’arte della lana facci il navilio, e pigliasi l’entrata, passando esso navilio da Prato, Pistoia, Serravalle e metta nel lago, e sarà senza conche e più durabile e di più entrata per li loci donde passa » .

Talvolta si sono messi in relazione questi fogli di Leonardo degli anni Novanta del Quattrocento con la presenza in Lombardia di Luca Fancelli da Settignano, architetto e ingegnere dei Gonzaga, che nel 1487 venne chiamato a giudicare i progetti per il tiburio del duomo di Milano, ai quali lavorava anche Leonardo. Proprio da Milano - d’intesa con l’ambasciatore di Firenze, Pietro Alamanni - Fancelli scriveva il 12 agosto 1487 a Lorenzo il Magnifico, illustrando un progetto per rendere navigabile l’Arno, da Firenze (Mulina d’Ognissanti) a Signa, cioè seguendo il corso naturale del fiume. Dal racconto di Vasari e dalle descrizioni di Fancelli, non si trattava ancora di creare un percorso alternativo del fiume, bensì di "metterlo in canale", come fin dal 28 agosto 1347 era stato deciso in Firenze e ancora si riproponeva nelle Disposizioni per l’incanalamento d’Arno dal 1458 al 1477.

Nei primi anni del Cinquecento Leonardo ricevette prestigiose commesse come pittore da Isabella d’Este e dalla Signoria di Firenze, ma fu anche, proprio in tempi di guerra, «Dilettissimo Familiare, Architetto e Ingegnere Generale» di Cesare Borgia (definito da Freud il principe "più spietato e sleale") e grande amico di Niccolò Machiavelli, che lo sostenne per ottenere importanti incarichi.

I lavori del suo progetto per deviare l’Arno lontano dalla città di Pisa, allora in guerra con Firenze, iniziarono il 22 agosto 1504 con l’impiego di «1000 marraioli», ma non fu possibile portare a termine l’impresa: «Il fiume si rise di chi gli volea dar legge» (scrisse il Muratori).

Con il gonfaloniere Soderini, anche Leonardo diventò bersaglio delle polemiche: «Quel cervello mai restava di ghiribizzare»! Tuttavia, sia il tracciato del canale da Firenze a Montecatini, che corrisponde all’attuale percorso dell’autostrada Firenze-mare, sia quello del canale a monte di Pisa verso Livorno, che sembra anticipare il recente Scolmatore dell’Arno, dimostrano come le intuizioni di Leonardo avessero fondamenti ragionevoli e funzionali.

Ogni fiume è fonte di vita. «Quando tu metti insieme la scienza de’ moti dell’acqua, ricordati di mettere di sotto a ciascuna propositione li sua giovamenti, acciocchè tale scienza non sia inutile» (Ms. F, f. 2). Così scriveva Leonardo, e nel Codice Atlantico (f. 785 b, ex 289 r-e) troviamo appunti di eccezionale interesse, compresa la nota, sognante e profetica, dell’utilità e dei guadagni che avrebbe procurato il nuovo corso dell’Arno: «Seghe e acqua / Gualchiere / Carte / Magli / Molina / Rote da coltella / Da brunir arme / Da macinare / polvere e salnitro / Filatoio da 100 donne / in filugelli / Da tessere bindelli / Torni da vasi fini co /me diaspis e porfidi. Dirizzare Arno / di sotto e di sopra / s’avanzerà un tesoro / a tanto per istaioro / a chi lo vole . – Quest’Arno allaga, perché non sgombera / le sue acque con quella prestezza / che il Val d’Arno di sopra le mette -. E la Golfolina non dà loro il transito / per la valle sua occupata d’alberi. Sempre le volte de’ fiumj / crescano in sino che son / ingorgati i corsi veloci / insino in 3 onde».

Nello stesso nel Codice Atlantico (f. 127 r, ex 46 r-b) vi è una raffigurazione schematica del progetto per la deviazione dell’Arno, con esemplificazione dei relativi vantaggi e previsioni di spesa: «Firenze / Prato / Pistoia / Serravalle / Lago / Luccha / Pisa. Facciasi alle Chiane di Arezzo tali cateratte che mancando acqua la state in Arno il canale non rimanga arido e facciasi esso canale largo in fondo braccia 20 e 30 in bocca e braccia 2 sempre qua o 4 perché dua d’esse braccia serva alli mulini e li prati. Questo bonificherà il paese e Prato, Pistoia e Pisa insieme con Firenze fia l’anno di meglio dugiento mila ducati e porgeranno le mani e spesa a esso aiutorio e i lucchesi il simile. Perché il lago di Sesto sia navicabile falli fare la via di Prato e Pistoia e tagliare Serravalle e uscire nel lago, perché non bisognia conche o sostegni i quali non sono eterni anzi sempre si sta in esercizio a oprarli e mantenerli.
Se questo fiume per l’ordinario occupa la larghezza d’un arco fa che esso ponte n’abbia 3 e questo fo per le cagion delle piene. Acciò che li archi del ponte sieno più elevati che si può per la cagion della inondazione del fiume che sotto esso ponte passa -».

Leonardo si preoccupava di come superare i dislivelli - che "al pie’ di Serravalle" si fanno rilevanti - con soluzioni tecnologiche e scientificamente esatte. Studiò grandi macchine escavatrici verso il 1503 (Codice Atlantico, ff. 3r e 4r [ex 1v-a e 1v-b]), e il «modo di forare un monte» (Codice di Madrid I, f. 111 r, c. 1495), già al tempo dei progetti "milanesi" per la deviazione dell’Arno.

Pensava finanche al risparmio sul costo della manodopera, sul tempo e la fatica: «Questo canale si de’ fare da mezzo marzo insino a mezzo giugnio, perché i villani sendo fori del loro ordinario esercizio s’anno per buono mercato, i dì sono grandi e ‘l caldo non li stanca».

Per essere più convincente sui vantaggi del canale, ricorreva spesso a conteggi che lasciano perplessi. Nel foglio RLW 12279 calcola infatti «miglia 56 per Arno da Firenze a Vico [corrispondenti a circa 92 km, mentre la distanza reale risulta oggi di circa 63 km], e pe’l canale di Pistoia è miglia 44, adunque è più corta 12 miglia per canale che per Arno». Rafforza l’idea in un’altra nota: «Per Arno da Firenze a Vico miglia 61 e in canale 45, avanzassi 16 miglia»

Nel 1504 e nel 1505 saliva sul Montalbano e ne percorreva i rilievi e i dintorni per definire il progetto del "Canale di Pistoia". Correggeva nelle cartografie la posizione di molte località, comprese tra la Golfolina e Serravalle, avvicinandosi a una più verosimile disposizione geografica (Codice di Madrid II, ff. 22v-23r).

Ma nell’estate del 1506, i richiami a Milano e la committenza dei francesi acuirono le tensioni con la Signoria di Firenze. Ancora nel 1513 Leonardo lavorò al Canale di Firenze e Pistoia, annotando (Codice Atlantico, f. 256 r [ex 93 v-a]): «Bisenzio e l’Ombrone attraverseranno il canale, dando l’acqua abbondante… per quanto richiede alla sua navicazione: e ‘l superchio vada alle molina ordinarie […]».

In queste e in altre pagine, fino ai suoi ultimi anni, il grande artista continuò a coltivare i progetti per la sua terra natale, studiando come cambiare in termini razionali e funzionali il sistema idrografico della sua Toscana: il suo trasferimento ad Amboise, presso il re Francesco I, relegò il suo grande sogno di land-art nelle dimensioni dell’utopia.