Il CNRS e lo Spéléo-Secours Français collaborano per inviare SMS e dati ambientali dalle grotte alla superficie sfruttando le tecnologie di radiolocalizzazione
La sperimentazione nel sito della Cotepatière
Il réseau de métiers “Milieux Souterrains et Karsts” del CNRS e lo Spéléo-Secours Français hanno condotto una sperimentazione tecnica nel sito della Cotepatière, in Ardèche, con l’obiettivo di trasmettere dati da una grotta fino alla superficie senza l’uso di cavi.
L’esperimento rappresenta un passo avanti significativo per la ricerca e la sicurezza in ambito speleologico.
Il progetto si inserisce nell’ambito delle attività del réseau MSK, struttura del CNRS dedicata ai professionisti che operano nei milieux souterrains, sia naturali che artificiali.[1][2][3]
Tecnologie di trasmissione attraverso la massa calcarea
La tecnologia utilizzata prevede l’impiego di datalogger sviluppati dall’Istituto I2M dell’Università di Bordeaux, collegati alla balise de radiolocalisation dello Spéléo-Secours Français.
Questi dispositivi sfruttano la circolazione di corrente elettrica attraverso la roccia per stabilire comunicazioni di qualità elevata attraverso centinaia di metri di massa rocciosa.
Il sistema consente la trasmissione di SMS, dati di temperatura e igrometria, sia in tempo reale che tramite file inviati ogni 24 ore.
Lo Spéléo-Secours Français utilizza attualmente terminali di seconda generazione chiamati “Pimprenelle”, che hanno sostituito i precedenti “Nicola”, e sta lavorando allo sviluppo della terza generazione.[2][3][4]
Monitoraggio ambientale e prospettive scientifiche
I test hanno dimostrato la possibilità concreta di equipaggiare siti sotterranei con sistemi di trasmissione dati automatici, eliminando la necessità di interventi umani in profondità.
Il monitoraggio di parametri ambientali come temperatura e umidità può avvenire in modo continuativo, aprendo nuove possibilità per la ricerca sui milieux souterrains e karstiques.
Questa innovazione risulta particolarmente rilevante per gli studi sui sistemi carsici, che richiedono osservazioni prolungate e strumentazione specifica in condizioni ambientali complesse.
Il réseau MSK si propone di fornire supporto tecnico e operativo sul campo, in complementarietà con le strutture di ricerca esistenti nel settore sotterraneo.[5][3][2]
Vantaggi operativi e limiti tecnici
Il principale vantaggio del sistema di trasmissione attraverso il suolo è la rapidità di installazione e il ridotto ingombro degli apparecchi.
I terminali dispongono inoltre di una funzione di ripetitore automatico e possono essere collegati al sistema filare SPL e alla rete VHF dello Spéléo-Secours Français.
Le capacità del sistema dipendono dalla qualità dei terreni attraversati, in particolare dalla fratturazione, omogeneità e natura della roccia.
Questi fattori rendono le prestazioni variabili in funzione delle caratteristiche geologiche specifiche di ciascun sito.[3]
Applicazioni per la sicurezza in speleologia
Lo Spéléo-Secours Français, commissione tecnica della Fédération Française de Spéléologie, ha ricevuto nel 1977 la delega statale per i soccorsi in ambienti sotterranei.
L’organizzazione dispone di un accreditamento della protezione civile per le operazioni di soccorso in milieux souterrains naturali o artificiali, all’aria libera o sommersi.
La possibilità di stabilire comunicazioni affidabili tra il sottosuolo e la superficie rappresenta un elemento cruciale per la gestione delle operazioni di soccorso.
I membri dello Spéléo-Secours Français sono speleologi volontari con diverse specializzazioni, tra cui comunicazione e trasmissione dati.[6][4][3]
Sviluppi futuri della ricerca sotterranea
Il réseau MSK organizza regolarmente ateliers thématiques, ateliers techniques e actions nationales de formation per i professionisti del settore.
Gli obiettivi includono la mutualizzazione delle conoscenze, la sorveglianza tecnologica sui materiali di misurazione e osservazione, e la formazione del personale sulla sicurezza nelle missioni di terreno.
La sperimentazione condotta in Ardèche apre la strada a nuove modalità di strumentazione dei siti sotterranei, con potenziali applicazioni in diversi campi della ricerca scientifica.
Il réseau si propone inoltre di sensibilizzare la comunità alla protezione e salvaguardia dei milieux souterrains, che costituiscono ambienti fragili.[7][2][5]
Fonti
[1] Réseau CNRS MSK https://msk.cnrs.fr
[2] Présentation – Réseau CNRS MSK https://msk.cnrs.fr/presentation/
[3] Le système de Transmission Par le Sol Pimprenelle https://www.speleo-secours.fr/les-systemes-tps-transmission-par-le-sol/
[4] Spéléo Secours Français https://www.speleo-secours.fr
[5] Charte – Réseau CNRS MSK https://msk.cnrs.fr/charte/
[6] SSF – Spéléo Secours Français, sauvetage souterrain https://noaguides.com/blog/ssf-le-speleo-secours-francais/
[7] MSK « Milieux Souterrains et Karsts » [Milena Frouin] https://sstinrap.hypotheses.org/28027
[8] Un réseau de métiers CNRS consacré aux Milieux Souterrains et aux Karsts http://www.persee.fr/doc/karst_0751-7688_2021_num_78_1_3265
[9] Imaging groundwater infiltration dynamics in the karst vadose zone with long-term ERT monitoring https://www.hydrol-earth-syst-sci.net/22/1563/2018/hess-22-1563-2018.pdf
[10] Dynamics of the Flow Exchanges between Matrix and Conduits in Karstified Watersheds at Multiple Temporal Scales https://www.mdpi.com/2073-4441/11/3/569/pdf
[11] Remotely Sensed and Field Data for Geomorphological Analysis of Water Springs: A Case Study of Ain Maarrouf https://www.mdpi.com/2076-3263/14/2/51/pdf?version=1707547867
[12] A Forty-Year Karstic Critical Zone Survey (Baget Catchment, Pyrenees-France): Lithologic and Hydroclimatic Controls on Seasonal and Inter-Annual Variations of Stream Water Chemical Composition, pCO2, and Carbonate Equilibrium https://www.mdpi.com/2073-4441/12/5/1227/pdf?version=1589783597
[13] Stream Hydrochemical Response to Flood Events in a Multi-Lithological Karstic Catchment from the Pyrenees Mountains (SW France) https://www.mdpi.com/2073-4441/13/13/1818/pdf
[14] KarstNSim: A graph-based method for 3D geologically-driven simulation of karst networks https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0022169424002725
[15] Karstic system of Sprimont (Belgium). Holotype of a speleogenesis by ghost-rock karstification. https://www.bsgf.fr/articles/bsgf/pdf/2018/01/bsgf170106s.pdf
[16] Remote Sensing and GIS Contribution to the Investigation of Karst Landscapes in NW-Morocco https://www.mdpi.com/2076-3263/4/2/50/pdf?version=1403528137
[17] Ventilation regime in a karstic system (Milandre Cave, Switzerland) https://arxiv.org/pdf/2304.12819.pdf
[18] Recent advances in karst research: from theory to fieldwork and applications https://www.lyellcollection.org/doi/10.1144/SP466.26
[19] Hydraulic and geochemical impact of occasional saltwater intrusions through a submarine spring in a karst and thermal aquifer (Balaruc peninsula near Montpellier, France) https://hess.copernicus.org/articles/24/5655/2020/hess-24-5655-2020.pdf
[20] Combining hydraulic model, hydrogeomorphological observations and chemical analyses of surface waters to improve knowledge on karst flash floods genesis https://piahs.copernicus.org/articles/369/55/2015/piahs-369-55-2015.pdf
[21] Tracking flowpaths in a complex karst system through tracer test and hydrogeochemical monitoring: Implications for groundwater protection (Gran Sasso, Italy) https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10828060/
[22] Experimental and Theoretical Study of Calcium Sulphate Precipitation in Porous Media Using Glass Micromodel https://ogst.ifpenergiesnouvelles.fr/articles/ogst/pdf/2009/04/ogst08062.pdf
[23] Tectonics-mineralisation relationships within weak continental lithospheres: a new structural framework for Precambrian cratons https://www.bsgf.fr/articles/bsgf/pdf/2018/03/bsgf180010.pdf
[24] Coastal karst aquifers and submarine springs: what future for their water resources? https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/geoscience/item/10.5802/crgeos.168.pdf
[25] Physicochemical Reactivity in Clay-Rich Materials: Tools for Safety Assessment https://ogst.ifpenergiesnouvelles.fr/articles/ogst/pdf/2005/01/jullien_vol60n1.pdf
[26] Stronger together: understanding and protecting karst resources https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC8655322/
[27] Integrative Modeling of Caprock Integrity in the Context of CO2 Storage: Evolution of Transport and Geochemical Properties and Impact on Performance and Safety Assessment https://ogst.ifp.fr/articles/ogst/pdf/2010/03/ogst09109.pdf
[28] Réseau de métier MSK Milieux Souterrains et Karsts https://www.youtube.com/@msk_cnrs
[29] Transmission sans fil à travers la ROCHE | MSK CNRS & … https://www.youtube.com/watch?v=_954aN_Nz9A
[30] La section 54 du Spéléo-Secours Français http://cds54.free.fr/administration/secours/secours.html
[31] Grotte Aven Forestière : Visite immersive avec une lampe … https://grotteavenforestiere.fr
[32] À propos | Grotte Saint-Marcel | Ardèche – France https://www.grotte-saint-marcel.com/fr/a-propos/
[33] Transmissions https://www.speleo-secours.fr/sauveteurs/formations/transmissions/
[34] Agenda | CDS 07 | Comité Départemental de Spéléologie … https://www.cds07.fr/agenda/
[35] SSF46 https://www.cds46.fr/ssf46/
[36] Aven d’Orgnac https://www.orgnac.com
[37] Le Spéléo Secours du Doubs – SSF25 https://www.speleo-doubs.com/speleo-secours/
[38] Les 07 merveilles de l’Ardèche https://www.ardeche.fr/3303-les-07-merveilles-de-l-ardeche.htm
[39] Spéléologie en France https://fr.wikipedia.org/wiki/Sp%C3%A9l%C3%A9ologie_en_France
[40] Les audiophones Orpheo à la Grotte Chauvet-Pont d’Arc https://orpheogroup.com/fr/audiophones-orpheo-a-la-grotte-chauvet-2-ardeche/