LA TOPOGRAPHIE

En Géographie, Géologie, géomorphologie, sciences de la terre, la cartographie et la topographie sont des éléments indispensables pour comprendre les paysages et leur genèse.

Il en va de même en spéléologie et plongée souterraine, où la topographie des cavités permet un lien avec la surface et ses éléments caractéristiques, elle aide à comprendre leur genèse . Elle permet aussi, élément primordial pour les spéléologues, de rechercher des connexions avec d’autres réseaux ou des cavités qui s’ouvrent en surface.

La topographie en plongée

Le plongeur topographe n’est pas dans les conditions terrestres, il est en équilibre dans un milieu mouvant où la prise de mesures est plus délicate. Il ne peut utiliser les mêmes instruments qu’en surface : seulement une petite boussole de poignet et pas de distancemètre électronique. De plus, la topographie est mangeuse de temps et elle est conditionnée par l’autonomie des réserves d’air. Il en résulte que les topographies en siphon sont plus sommaires et moins précises que celles de surface. Il faut être admiratif envers les plongeurs professionnels qui d’août à octobre 1968, à Port Miou, avaient levé les 530 m de la mer à la cloche 530 avec une précision de l’ordre de 3 m. Il serait amusant de connaître le prix d’une telle topographie faite avec les moyens de l’époque!

En 2010, furent noués des contacts avec la société Teledyne RD Instruments (San Diego, Ca) qui fabriquait un appareil de lever automatique utilisable en plongée et utilisant un Doppler acoustique. Des essais furent réalisés avec les plongeurs en novembre 2010.

Compte rendu de la manip du 28 novembre.

Après descente du matériel sur le barrage sous-terrain, et explications aux observateurs les opérations de plongée ont commencé à partir de 11h00 les essais suivants :

– ‘‘Tracker’’ : Maurizio Banfi (Studio Ing. Banfi – Consultant) développeur du ‘‘Tracker’’, système de navigation sous-marine, présente cet équipement avant de le mettre en service dans la rivière. Le « Tracker », est un système permettant d’enregistrer la trajectoire d’un mobile sous-marin…. Il est destiné à des relevés topographiques par plongeurs ou robots sous-marin.

Le Tracker

– ‘‘Cobra Tac’’ : Loïc Michel présente, cet appareil, de marque Teledyne RD Instruments, initialement destiné à la chasse aux mines mais également utilisé pour des relevés topographiques.

‘‘Tracker’’ et ‘‘Cobra Tac’’ utilisent l’acoustique sous-marine et l’effet Doppler pour mesurer leur déplacement et la topographie.

Le groupe des plongeurs de la FFESSM, animé par Marc Douchet, a mis en œuvre les deux équipements à titre de tests comparatifs. Le dépouillement des enregistrements et leur interprétation sont actuellement en cours.

Les résultats déjà obtenus avec ‘‘Cobratac’’, comparés avec les relevés topos du SRPM, ont confirmé l’intérêt de l’utilisation, par les plongeurs, de cette technologie pour les relevés topographique sous-marins. Cliquer ici : Topographie avec le Cobratac .

Un lever réel fut effectué sur 400 m le 28 novembre 2011, avec des résultats mitigés. Cliquer ici :  levers_port_miou . D’autres essais furent faits par les plongeurs en vue d’un futur lever du Bestouan qui ne se fit pas. Cliquer ici :  manip_cobra .

On pourra consulter un autre article global, faisant une synthèse des méthodes classiques de levers avant de décrire le Cobratac. Il est paru sur la revue XYZ de l’Association Française de Topographie: topographie en plongée  topographie en plongée   (cliquer sur le lien).

Outre les méthodes classiques de topographie et leur précision, cet article décrit  les essais  faits avec le robot Cobratac et les précisions obtenues.

On pourra trouver plus de détails sur cet appareil en cliquant: cobratac

On pourra consulter l’ensemble des mesures et topographies faites à Port Miou et au Bestouan en cliquant : topographie2017

Le positionnement géomagnétique

Le positionnement géomagnétique est le complément obligé d’une topographie dès qu’on veut faire un forage. Il a été utilisé pour de nombreux forages destinés à capter l’eau d’une rivière souterraine. Une balise verticale placée dans la rivière, envoie par l’intermédiaire d’un solénoïde un champ magnétique aussi intense que possible. En surface, un capteur sensible au champ permet de déterminer plusieurs directions du champ à partir de plusieurs points. L’intersection de ces directions donne la position de la balise.

Il semblerait que le premier positionnement géomagnétique fait en France l’ai été juste à Port Miou, en 1970, pour pouvoir creuser le puits aboutissant à la cloche 530, si importante pour les mesures de débit, de salinité et pour la suite des explorations. Mais, à cette époque, il était difficile de dépasser des épaisseurs de roche de 50 à 100 m. En 1998, Joan Erra spéléologue et professeur au lycée technique Rouvière (La Garde – Var) mettait au point un système ARCAS pouvant être perceptible à travers 300 m d’épaisseur de roche. Il fut employé avec succès en 1999, au gouffre de Qattine ‘Azar (Liban), où fut effectué un forage de 260 m.

Le positionnement géomagnétique  impose au préalable la pose d’une balise par le plongeur. La gravité maintient cette balise à la verticale. Du fait de l’autonomie des batteries, il faut prévoir une bonne coordination avec la surface.

Positionnements à Cassis

A Cassis, les dimensions exceptionnelles des rivières explorées, les longueurs parcourues et les profondeurs atteintes, il devenait difficile de dresser une topographie précise et détaillée sur toute l’étendue des rivières souterraines. On ne peut demander à un plongeur qui fait une plongée extrême, où toute son attention doit être concentrée sur des règles strictes de sécurité et de survie, de faire et de noter en outre des mesures.

Positionnements de Port Miou

Le premier positionnement géomagnétique fait à Port Miou l’a été en 1970 pour déterminer l’emplacement de la cloche 530 et forer le puits d’accès, comme vu précédemment.

En Mai 1992, un repérage a été réalisé par les plongeurs du CRPS  à l’aide d’un tore électromagnétique disposé dans la cloche « des Suisses » située à l’extrémité de la partie horizontale de la galerie soit à 2000m de la calanque de Port Miou.
Cette cloche n’est pas située dans l’axe de la grande galerie mais à l’extrémité d’une diaclase remontant au même niveau que la mer. Ce géopositionnement permet de recaler la topographie jusqu’au sommet du grand puits.

En 2011, enfin, dans le cadre des expériences d’utilisation du robot topographique Cobratac, un autre géopositionnement était effectué pour déterminer les coordonnées d’un piquet fer, sur le barrage de la cloche 530.

Positionnements du Bestouan

Le positionnement magnétique du Bestouan s’est fait en plusieurs étapes. Il représentait un travail énorme pour les plongeurs amenés à mettre en place les balises loin de l’entrée, en parcourant un fort courant contraire. Les échecs et ratés montrent la difficulté d’exploration de la cavité. Les premiers positionnement ont été faits aux cloches 700 et 1300 en 2004 et 2005 en utilisant la méthode ARCAS. Cliquer pour voir le PDF. Géopositinnement Bestouan-700-1300

Mais, la méthode ARCAS n’était pas adaptée aux difficultés rencontrées par les plongeurs dans cette rivière hors norme. Gérard Acquaviva avait fit appel à Daniel Valade qui a créé son entreprise de géopositionnement dans le Lot http://www.minage-valade.com et qui vint bénévolement avec son épouse faire trois positionnements.

Le premier se fit en 2008, à 1700 m de l’entrée. Cliquez le PDF Géopositionnement Bestouan 1700

Le second se fit en 2010, à 1825 m de l’entrée, les difficultés rencontrées n’autorisant pas les plongeurs à aller plus loin. Cliquer le PDF : Géopositionnement Bestouan 1835

Le quatrième se fit en 2011. Il y eut d’abord un échec le 8 novembre, dû à la force du courant. Cliquer sur : Bestouan 8 novembre 2011 . Une nouvelle tentative le 26 novembre permit un positionnement à 2025 m, échouant sur une tentative à 2350 m. Cliquer le PDF : Bestouan 26 novembre 2011

Un cinquième se fit en mai 2012 au point 2600, dans une branche annexe, le plongeur chargé de mettre la balise s’étant trompé et n’ayant pas atteint le point prévu. Cliquer le PDF : Bestouan repérage 2600

Enfin un sixième et dernier se fit le 19 mai 2019 où Alexander Fox mis en place une balise dans la dangereuse salle Volanthen, au terminus du Bestouan. On retrouve  le compte-rendu de la difficile intervention de ce plongeur : bestouan-balisage-2019-05-plonge-fox-, ainsi que le compte rendu de l’équipe de surface chargée de capter les signaux de la balise : bestouan-balisage-surface-19-5-2019. Nous avons aussi fait la synthèse de ces deux opérations dans le compte-rendu des activités 2020 : cr-2020

En surface, on recherche la réception des ondes magnétiques avec un enroulement de fils relié à un boîtier électronique. Les bips sont maximaux lorsque le cadre est perpendiculaire au champ magnétique et nuls quand il est dans la direction du champ. La mesure de plusieurs directions, à partir de points matérialisés, permet de positionner le point à la verticale de la balise.

TOPOGRAPHIES RÉALISEES

Nous faisons dans le document ci-joint, de l’ensemble des opérations : topographies, croquis et positionnements magnétiques concernant les rivières de Port Miou et du Bestouan. Cliquer ici : topographie2017

Bien que plongé jusqu’à -223 en 2012, la topographie du grand puits n’avait pas été réalisée. Les plongeurs, surtout fascinés par la profondeur à atteindre et l’esprit concentré sur les règles de sécurité rendues plus sévères par la profondeur, n’avaient pas consacré de temps à un travail de lever “chronophage”. En 2016, Nicolas Andreini et son équipe se sont attelés à cette tâche en réalisant par 7 profils de la paroi du puits de la cloche des Suisses à 60 m de profondeur. Pour la suite, il n’y a pas eu de lever régulier, mais les plongeurs ont au moins relevé des profondeurs et des directions. Le travail de Nicolas Andreini devrait se continuer en 2017, mais il se compliquera dans les plus grandes profondeurs. Topo D du grand puits : cr_topo_2016

L’ENC2

En 2017,  un grand pas a été franchi pour les plongeurs avec l’apparition de l’ENC2. La société polonaise Seacraft a mis au point cette console de navigation électronique d’un prix très abordable. Montée sur le scooter, elle enregistre en permanence direction, distance, profondeur, température, temps. Seule la mesure de distance n’est pas électronique,
dépendant physiquement de la vitesse de rotation d’une petite hélice, lors de la progression

Mais, cette console a été conçue pour la plongée en mer et sous terre d’autres éléments peuvent l’influencer.
Du fait que la distance soit issue de la vitesse de rotation d’une hélice, cette vitesse peut varier si il y
a un courant : dans la sens du courant elle sera plus lente et en remontant le courant plus rapide. De plus, sous
terre, en fonction de la position du plongeur et d’importantes masses magnétiques qu’il peut trimbaler, la direction
peut être influée. La console doit donc être testée et étalonnée avant utilisation. La méthode idéale serait
de faire une topographie à l’aller et une autre au retour, ce qui ne pose pas de problème puisqu’il y a enregistrement
automatique. Cette console devra être encore améliorée.

Sur Port Miou, Xavier Méniscus et Patrice Cabanel, ont réalisé des topographies avec l’ENC2, mais le calage sur les deux points de calage par balises géomagnétique n’a pas été excellent, il faudra chercher à améliorer la méthode. En décembre 2020, nous avons réalisé une synthèse des topographies entreprises sur la cavité. topo-pm-19.12.20

Sur Bestouan, Xavier Méniscus a réalisé une topographie avec l’ENC2 en 2020. Différemment de Port Miou, nous avons ici 6 points de calage, ce qui nous a permis un calage du lever par petits tronçons. En novembre 2020, nous avons réalisé une synthèse des topographies entreprises sur la cavité. topo-bestouan-05.11