Con l'improvvisa morte del fratello Francesco I nel 1587, gli successe come Granduca di Toscana, fino alla morte avvenuta nel 1609. Non abbandonò la porpora nemmeno dopo essere salito al potere, ma fu costretto a lasciarla nel 1589 per sposare Cristina di Lorena, dalla quale ebbe poi nove figli.
Ferdinando I succedette sul trono del Granducato di Toscana a suo fratello Francesco I de' Medici nel 1587, a 38 anni. A Roma, come cardinale, Ferdinando aveva già dato prova di essere un abile amministratore. Fondò Villa Medici acquistando molte opere d'arte che poi riportò a Firenze quando ascese al trono granducale.
Mantenne l'ufficio di cardinale anche dopo essere diventato granduca fin quando, per ragioni dinastiche, dovette abbandonare la porpora per sposare Cristina di Lorena nel 1589. Il matrimonio venne celebrato anche da alcuni dei più grandi artisti dell'epoca con uno spettacolo conosciuto con il nome di Intermedi della Pellegrina.
Per molti aspetti Ferdinando I fu l'esatto opposto del suo fratello e predecessore Francesco. Ristabilì il sistema giudiziario, riorganizzò le corporazioni, i dazi e soprattutto l'apparato burocratico e promosse una riforma fiscale. Fu sinceramente interessato al benessere dei propri sudditi. Incoraggiò il commercio e guadagnò molta della sua ricchezza attraverso l'istituzione, in tutte le più importanti città europee, di banche controllate dai Medici.
Un suo editto di tolleranza verso gli ebrei e gli eretici (la cosiddetta Costituzione Livornina) fece di Livorno un porto franco per numerosi ebrei spagnoli che erano stati espulsi dalla Spagna nel 1492 e per altri stranieri.
Fece deviare parte del flusso dell'Arno in un naviglio che migliorò sensibilmente gli spostamenti commerciali tra Firenze e Pisa. Grazie ad un progetto d'irrigazione, da lui promosso, fu possibile rendere coltivabili molti terreni, da Pisa a Fucecchio, dalla Val di Chiana, fino alla Valdinievole.
Matrimonio per procura di Maria de' Medici con Enrico IV di Francia.
In politica estera Ferdinando I cercò di rendere indipendente la Toscana dall'influenza asburgica (per il rientro in Toscana e la conquista dello stato di Siena, i Medici si erano dovuti affidare agli eserciti imperiali). Dopo l'assassinio di Enrico III di Francia nel 1589, si alleò con Enrico IV di Francia, che stava lottando contro la Lega cattolica. Ferdinando garantì il suo appoggio finanziario ad Enrico e lo incoraggiò a convertirsi al cattolicesimo. Quando il re francese si convertì, Ferdinando usò tutta la propria influenza per fare in modo che il papa accettasse tale conversione, nel 1600 combinó il matrimonio di Enrico con la nipote Maria de Medici figlia di suo fratello Francesco.
Enrico non mostrò grandi apprezzamenti per questi favori e Ferdinando lasciò raffreddare la loro relazione, mantenendo la sua amata posizione d'indipendenza. Si riavvicinò agli Asburgo dopo la perdita del saluzzese e combinò il matrimonio fra suo figlio Cosimo II e l'arciduchessa Maria Maddalena d'Austria, sorella dell'imperatore. Militarmente spalleggiò sia Filippo III di Spagna nella campagna d'Algeria, sia il Sacro Romano Impero contro i turchi. A causa di queste imprese dovette aumentare le tasse dei suoi sudditi, ma sembra che anche questi servigi non riuscirono a liberarlo del tutto dalla subordinazione agli Asburgo; infatti, nel suo testamento del 10 ottobre 1606 si legge che il suo successore
«...non manchi... di essere verso S.M. cattolica et la corona di Spagna obsequente et divoto, conforme all'obbligatione che seco si tiene, maxime per lo Stato di Siena...»
Promosse la formazione di un'efficiente marina da guerra e sconfisse più volte le flotte dei pirati (Costa Berbera: impresa di Bona, 1607) e turche (Famagosta, 1608). Gli affreschi delle sue imprese militari, eseguiti da Bernardino Poccetti, si possono vedere ancora oggi nella Sala Bona di Palazzo Pitti.
Ferdinando I promosse la Spedizione Thornton che fu l'unico tentativo italiano di creare una colonia nelle Americhe[2] organizzando una spedizione nel Brasile settentrionale e nelle Guiane che partì nel 1608 dal nuovo porto ingrandito di Livorno[3]. La spedizione comandata dal capitano inglese Thornton, al ritorno a Livorno nel 1609 dal suo viaggio esplorativo in Amazzonia, trovò deceduto da pochi mesi Ferdinando I ed il suo progetto coloniale venne annullato dal successore Cosimo II (il galeone "Santa Lucia" usato dal capitano Thornton tornò a Livorno con molta informazione e materiale da studio -da aborigeni a pappagalli tropicali[4]- dopo avere fatto scalo a Trinidad, ed era pronto ad imbarcare coloni originari di Livorno e Lucca per portarli in Sudamerica nell'area dove oggi esiste la Guyana francese).
«Nei primi anni del Seicento Ferdinando I di Toscana accarezza il sogno di un piccolo impero africano; poi valuta la possibilità di una colonia brasiliana. Il 30 agosto 1608 l'ingegnere fiorentino Baccio da Filicaia, sul quale torneremo, gli invia una lettera da Lisbona. In essa ricostruisce la conquista del Brasile e spiega le ragioni del declino della colonia lusitana. Neanche un mese più tardi Ferdinando fa armare una caravella e una tartana nel porto di Livorno e le affida al capitano Thornton. Il viaggio è in realtà preparato da tempo – la lettera di Baccio ha soltanto accelerato un programma già stabilito - e il granduca ha persino chiesto a Robert Dudley una pianta dell'Amazzonia, da quest'ultimo esplorata nel 1595. Dudley consiglia a Thornton di cercare l'oro sulle rive del Rio delle Amazzoni e dell'Orinoco. Ferdinando ordina più prosaicamente di caricare balle di merci e di fondare, se possibile, un avamposto commerciale. Thornton naviga per quasi un anno: approda in Guyana e in Brasile, esplora il Rio delle Amazzoni e l'Orinoco, rientra facendo tappa alla Caienna e a Trinidad. Il 12 luglio 1609 è di nuovo a Livorno, ma non trova nessuno cui riferire la propria impresa. Il 3 febbraio di quell'anno il granduca è morto e a Firenze non si pensa più alla possibilità di fondare una colonia o un comptoir commerciale oltreoceano.[3]»
Ferdinando e la scienza
Pianta della città di Livorno e del suo porto nel XVII secolo.
Fu il promotore del potenziamento del porto di Livorno e sviluppò le collezioni medicee d'arte, di natura e di strumentazione tecnico-scientifica. Imitando l'atteggiamento dei grandi sovrani del suo tempo, finanziò viaggi di ricerca, come quello botanico del fiammingo Giuseppe Casabona (c. 1535-1595) a Creta, la cui eco è costante nei grandi testi di botanica dell'ultimo '500 e del primo '600. Mantenne strettissime relazioni con Ulisse Aldrovandi (1522-1605), né lesinò appoggi al programma di sistematica raccolta di miniature (fiori, piante, animali) promossa da Francesco I. Il Granduca riprese, infine, molte delle attenzioni e degli interessi riservati da Cosimo I alle discipline matematiche, rimaste estranee al gusto di Francesco I, proponendosi di pubblicare una serie di testi di matematici greci fino ad allora inediti (molti codici, preparati per la stampa, si conservano tra i manoscritti magliabechiani della Biblioteca Nazionale Centrale di Firenze). Curò con particolare attenzione l'educazione del figlio, il futuro Cosimo II (1590-1621), tra i cui precettori fu anche Galileo (1564-1642).
Discendenza
Ferdinando I e Cristina ebbero nove figli, ma nessuno di loro, a parte Carlo che fu cardinale e morì a 71 anni, arrivò alla vecchiaia e morirono prima dei 50 anni.
Cosimo (*1590 †1621). Fu il quarto Granduca di Toscana dal 1609 alla sua morte;
Maria Maddalena (*1600 †1633). Nata deforme o forse ritardata, visse in convento dal 1621. Aveva grande difficoltà a salire e scendere le scale e per questo la sua residenza venne dotata di una serie di passaggi sopraelevati attraverso i quali poteva spostarsi senza incontrare gradini sul suo tragitto;
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