L’EVOLUZIONE DELLA DOCUMENTAZIONE SPELEOLOGICA IN GROTTE DI INTERESSE ARCHEOLOGICO Spelaion 2016 “Puglia Hypogea”– 09/10/11 Dicembre (Bari) Autori: Martellotta Mariangela (Gruppo Speleologico Leccese ‘Ndronico), Selleri Gianluca (Gruppo Speleologico Leccese ‘Ndronico Autore); Martimucci Vincenzo (Centro Altamurano di Ricerche Speleologiche). Riepilogo Cosa significa documentare cosa c'è sotto i nostri piedi? E se il vuoto che esploriamo ha anche un interesse che va oltre l’aspetto ambientale1? Gli speleologi, fin dalle loro prime attività esplorative e ricognitive si sono posti questo interrogativo e con il progresso delle tecniche e degli strumenti di esplorazione e di ricerca hanno inventato nuovi modi, sempre più raffinati e dettagliati, per rispondere a queste esigenze ed alla necessità di descrivere non solo la geometria dei vuoti che si celano sotto terra ma anche i fenomeni fisici, biologici ed antropologici che qui si manifestano, o si sono manifestati in passato. Oggi, grazie ai diversi software GIS2 disponibili – anche gratuitamente – documentare il mondo delle grotte naturali ed artificiali significa creare degli archivi di dati georiferiti soprattutto se intorno alle grotte esiste un interesse che va al di là di quello puramente speleologico ed in particolar modo se il loro studio impegna ricercatori di diversa estrazione culturale. Punto di partenza della documentazione rimane sempre il rilevamento topografico. Introduzione Qualche cenno sull’evoluzione delle tecniche di rilievo Per l'esecuzione di un rilievo di grotta si applicano tecniche topografiche specificatamente adattate allo scopo: tali tecniche sono documentate e dibattute da diverse fonti (speleologiche e non solo, anche a livello archeologico, geologico etc…). Esistono manuali che trattato la topografia ipogea, e ormai varie dispense che riassumono i punti principali su come effettuare un “rilievo speleologico” ma quello che conta è l’esperienza in campo, soprattutto se si ha a che fare con grotte di interesse archeologico, paleontologico e simili. 1 Quali siano i beni protetti dalla legge è riportato all’art. 1 della Legge 1089 del 1939 "mobili ed immobili che presentano interesse artistico, storico, archeologico o etnografico". La successiva elencazione ha carattere esclusivamente esemplificativo e quindi non esaurisce la categoria dei beni protetti. Rientrano comunque nell’elenco "le cose che interessano la paleontologia, la preistoria e le primitive civiltà": quegli elementi attinenti alla scienza che studia gli animali e le piante vissuti in epoche precedenti alla nostra, e quelle che interessano la parte dell'archeologia che studia la documentazione di culture anteriormente all'uso della scrittura. E ancora, rientrano nell’elenco le cose d'interesse numismatico, cioè le monete e le medaglie. Dato il carattere esemplificativo di queste specificazioni bisogna tuttavia rifarsi all'indicazione generale che indica tali cose come di “interesse artistico, storico, archeologico o etnografico”. 2 I G.I.S. (Geographical Information System) o sistemi informativi geografici sono strumenti che permettono di analizzare, rappresentare, interrogare entità o eventi che si verificano sul territorio. Ne esistono diversi, di tipo commerciale e opensource. QGIS, un Sistema di Informazione Geografica, libero e Open Source, giunto alla sua ennesima versione scaricabile in tutte le lingue. Serve a elaborare e post-elaborare dati georiferiti e di condividerli su altre applicazioni o mediante database. ArcGIS online è una piattaforma open source dove è possibile condividere dati georeferenziati di ogni tipo con tutto il mondo grazie anche alle applicazioni implementabili dagli stessi utenti che consentono di personalizzare le proprie mappe. La rappresentazione grafica delle cavità è dedicata alla restituzione del rilievo ipogeo, ed in particolare lo scopo è quello di produrre una mappa di grotta intellegibile. Attualmente le rappresentazioni tridimensionali, le planimetrie e le sezioni ipogee sono rese grazie all’uso dei software ma quando i PC non esistevano occorreva riconvertire manualmente i dati presi in campo attraverso il disegno su carta 3ma non solo: occorre(v)a utilizzare degli standard di rappresentazione – tramandati nel tempo e utilizzabili ancora oggi – che consentono di interpretare in maniera univoca un rilievo. Documentare significa far capire: la SPELEOLOGIA dal greco spélaion (= caverna) e lògos (= discorso) è infatti la scienza che si interessa allo studio delle grotte (cavità naturali ed antropiche) e dei fenomeni naturali edantropici che le caratterizzano.    Per studiare una grotta di interesse archeologico occorre conoscerne le peculiarità. Per conoscerne con le peculiarità occorre documentarne innanzi tutto rilevarne l’”involucro”. Per rilevare in un sito che oltre ad essere ipogeo abbia anche caratteristiche archeologiche, paleontologiche e di altra natura storico-culturale storico occorre avere capacità tecniche tec e cognizione di quale debba essere la resa affinché il rilievo risultante sia comprensibile ed eventualmente implementabile. Figura 1 – La sezione della grotta di Trebiciano a corredo dell’articolo Di A.F. Lindner pubblicato sul “Giornale Giornale dell’I.R. Istituto Lombardo di Scienze. Lettere e Arti” di Milano del 1841. «Profilo della discesa della grotta stata recentemente scoperta presso il villaggio di Trebich nel territorio di Trieste. Il livello dell’acqua che scorre nell’interno di questa grotta trovasi a 326 metri sotto quello del suolo esterno al punto a e 46 metri sopra l’orizzonte del mare»(Fonte: (Fonte: Enrico Halupca, Le meraviglie del Carso,, LIND, Trieste, 2004) Oltre l’”involucro” si documenta anche quello che c’è dentro: Gli speleologi non si ffermano alla rappresentazione della grotta ma fin dalle origini della ricerca speleologica cercano di descriverne anche graficamente i fenomeni che le caratterizzano; … ma la documentazione è comunque un’interpretazione 3 Salvatici (1981) "La rappresentazione grafica delle cavità". Commissione scuole, Quaderni Didattici n. 1. Estratto dalla rivista "Speleo" n. 6, 1981 La lettura di questo breve documento di cui l’ultima parte dedicata alla rappresentazione tridimensionale, ad un tempo in cui i PC non esistevano è consigliabile a scopo informativo e di approfondimento cognitivo. Materiali e metodi La ricerca di uno standard per il rilievo documentale Come si descrive un ambiente ipogeo e soprattutto come si documentano e descrivono i fenomeni che lo caratterizzano? Figure 2 – 3 – A sinistra la copertina di uno dei primi manuali di topografia ipogea pubblicati in Italia a cura dell’Unione Speleologica C.A.I. Pordenonese. A destra una foto che ritrae lo speleologo Fabio Forti nel 1951 durante l’esecuzione del rilievo planimetrico della Grotta Gigante, utilizzando lo squadro agrimensorio con bussola (foto archivio S.A.G.) In principio sono stati degli standard affinché sia la fase di lavoro in campo che quella di resa dei datti fosse univoca e comprensibile anche a coloro che possono subentrare in tempi diversi nelle fasi di un rilievo. Quelli comunemente denominati “metodi "classici" consistono in rilievi effettuati con strumenti in cui l'acquisizione del dato topografico si effettua con passaggi manuali. Tali strumenti sono nati per essere utilizzati in ambito di rilievo architettonico di cui però si è cominciato a servire lo speleologo, adattandone l’uso ai propri bisogni. Figura 4 – Una foto che ritrae uno speleologo durante un rilievo di precisione con l’utilizzo della bussola da miniera, nelle grotte vap vaporose del Monte Kronio (Sciacca – Sicilia) durante l’anno ’anno 1962 (foto archivio S.A.G.) Figura 5 – Gli strumenti del rilievo topografico manuale, adattabili all’ambiente speleologico. (Photocredit: Kevin Harris – 1992) Figure 6 – 7 – 8 – A sinistra (in alto) uso della bussola manuale, in basso uso dell’inclinometro e riporto manuale dei dati su carta in tempo reale. A destra una misurazione manuale effettuata con una fettuccia metrica all’interno di una cavità. L'archiviazione dei dati topografici si effettua(va) con passaggi manuali, attraverso tabelle e matrici, la resa grafica manuale infine è effettuata su fogli di carta millimetrata e le sezioni e le piante geometriche sono frutto della estrapolazione di dati metrici. Vale il fatto che, nel rilievo sia manuale che digitale se i dati risultano soggetti ad errore non possono comunque essere confutati se non con eventuali revisioni in loco del rilievo stesso, ma, se nel primo caso occorre necessariamente un sopralluogo fisico seguente la fase di resa grafica, nel caso del rilievo digitale come vedremo, l’uso del palmare portatile, permette di carpire in tempo reale l’errore (la resa grafica è istantanea quasi sempre grazie alla bozza di rilievo digitale) e a ripetere le eventuali battute sbagliate. Figura 9 – Esempio di una resa grafica di rilievo mediante il passaggio da misurazioni calcolate e appuntate su fogli di carta millimetrata e il successivo disegno della cavità e delle sue caratteristiche. L’avvento della “strumentazione di precisione” Inizialmente il rilievo di una grotta aveva un fine esclusivamente rappresentativo 4 del suo andamento e della sua conformazione in considerazione del fatto che, costituendo una realtà a sé stante, non aveva nessuna necessità di avere un riferimento preciso con l’ambiente esterno, con la sola ovvia eccezione del suo ingresso, che doveva essere posizionato nel modo più corretto possibile sulla cartografia esistente di superficie. Raramente ricorreva l’esigenza di avere l’esatta posizione spaziale nel sottosuolo dell’intero sviluppo della grotta, riferita al sistema geografico di superficie, per la possibile interferenza della stessa con altre cavità presenti nella stessa zona o per la ricerca di ulteriori o più comodi accessi dalla superficie, la cui presumibile esistenza a volte è segnalata da cavità, inghiottitoi, depressioni o altro. Ci si è resi conto che la precisione del rilievo di una cavità torna utile per molti altri utilizzi e verifiche su di essa e sull’ambiente circostante. È cominciato così l'avvento del “rilievo con strumentazione di precisione” che comprende apparecchiature digitali i cui dati "grezzi" però vanno post-elaborati attraverso diverse procedure e software consoni al tipo di output. Gli strumenti di precisione esistenti per i rilievi non-ipogei però, sebbene utili allo scopo sono risultati (e risultano ancora oggi) di per sé troppo ingombranti, costosi, complessi da utilizzare, oltre a richiedere di software a pagamento ed hardware molto potenti per la fase di post-elaborazione dei dati. 4 Di solito il consueto rilievo speditivo per mezzo di cordella metrica, bussola ed eclimetro, forniva e fornisce tutt'oggi una sufficiente approssimazione all’intero lavoro, tale da consentire indagini, verifiche e costruzione di modelli ipotetici degni di una discreta attendibilità (n.d.r.) Figura 10 – Operazioni di scansione laser in grotta (Photocredit : © Agostino Chiesa). Nata l’esigenza di avere qualcosa di meno ingombrante, resistente agli urti e all’umidità, più maneggevole e rapido nell’acquisizione dei dati essenziali per un rilievo speleologico, si è provveduto a creare ex novo – riadattando uno strumento digitale esistente – uno dispositivo per raccogliere dati che avessero in se tre informazioni fondamentali: distanza da un punto ad un successivo, inclinazione del tratto misurato e verso di acquisizione del dato. Figura 11– 12 – 13 – In alto il ©LEICA DISTO A3visto internamente con il componente aggiuntivo necessario per la sua modifica in DistoX. Nelle due immagini in basso il DistoX funzionante accoppiato con un PDA durante l’acquisizione dei dati tramite bluetooth e la resa di una bozza di rilievo in tempo reale grazie alla rielaborazione dei dati acquisiti. Nasce così il DistoX5 che, affiancato o meglio “accoppiato” – qualora si voglia usare il termine tecnico per definirne l’uso con l’altro dispositivo atto ai rilievi digitali in grotta – al palmare permette di acquisire e 5 Il distanziometro così modificato misura la distanza, l’inclinazione e la declinazione e grazie ad un sistema bluetooth li trasmette ad Personal Digital Assistant (anche un semplice smatphone) con sopra installato un software per la loro visualizzazione in forma numerica o direttamente come poligonali. L’unica accortezza è quella di considerare eventuale influenza magnetica dei metalli circostanti, per questo motivo il DistoX non va calibrato che in grotta o in luoghi del tutto privi di urbanizzazione (dove l’influenza magnetica sia nulla o quasi) e va fatta attenzione al materiale metallico indossato dallo speleologo (moschettoni, maglie e attrezzi vari) che fino ad un certo limite sono ininfluenti sul funzionamento dello strumento. Il grado di precisione dipende dalla bontà della calibrazione e comunque si aggira intorno a +/- 1 grado. restituire dati topografici in tempo reale nonché segnare in pianta eventuali peculiarità della cavità in fase di rilevazione. Si tratta di un comune distanziometro laser del modello ©LEICA DISTO A3 modificabile mediante l’aggiunta di un componente elettronico creato artigianalmente in Svizzera da uno speleologo appassionato di elettronica chiamato Beat Heeb . Figura 14 – Operazioni di rilievo digitale in grotta (Photocredit : © Mariangela Martellotta). La precisione del rilievo viene "certificata"6 mediante degli standard a livello internazionale tra i quali il BCRA – British Cave ResearchAssociation; ciò ha permesso al rilievo speleologico di precisione, soprattutto quello di 6 BCRA gradings for a cave line survey Grade 1Sketch of low accuracy where no measurements have been made Grade 2 (use only if necessary, see note 7)May be used, if necessary, to describe a sketch that is intermediate in accuracy between Grade 1 & 3 Grade 3 A rough magnetic survey. Horizontal & vertical angles measured to ±2.5º; distances measured to ±50 cm; station position error less than 50cm. Grade 4 (use only if necessary, see note 7)May be used, if necessary, to describe a survey that fails to attain all the requirements of Grade 5 but is more accurate than a Grade 3 survey. Grade 5 A Magnetic survey. Horizontal and vertical angles measured to ±1º; distances should be observed and recorded to the nearest centimeter and station positions identified to less than 10cm. Grade 6 A magnetic survey that is more accurate than grade 5, (see note 5). Grade X A survey that is based primarily on the use of a theodolite or total station instead of a compass, (see notes 6 and 10 below). BCRA gradings for recording cave passage detail Class A All passage details based on memory. Class B Passage details estimated and recorded in the cave. Class C Measurements of detail made at survey stations only. Class D Measurements of detail made at survey stations and wherever else needed to show significant changes in passage dimensions. Notes grotte di interesse archeologico, un supporto per ulteriori analisi specialistiche e quant’altro, alla pari di metodi di acquisizione di altri dati utili agli studiosi. Figura 15 – Operazioni di rilievo digitale in cavità artificiale (Photocredit : © Mariangela Martellotta). Agli speleotopografi attivi è risultato sempre più evidente che la pianta, con tutti i suoi segni e simboli, rappresenta sempre solo la metà del lavoro d'uno speleologo. L'altra metà, altrettanto importante, è costituita da una descrizione della grotta, in cui vengono registrate cose che non possono essere disegnate nella pianta. La descrizione della grotta acquista così un valore di maggior importanza. Osservazioni sulla geologia, sulla sedimentologia, sull'idrologia e sul clima, sulla flora e sulla fauna, e ovviamente sulle caratteristiche archeologiche e paleontologiche là dove sono presenti. Durante il "Secondo Incontro Internazionale di Topografia sotterranea" a Breitenbach (Svizzera), 1995, si è discusso in merito a liste di simboli speleologici presentate da diversi paesi. I simboli essenziali sono stati integrati in una nuova lista e pubblicati sotto forma di proposta per una lista internazionale omogenea e unificata. The accuracy of the detail should be similar to the accuracy of the line. Normally only one of the following combinations of survey grades hould be used: 1A, 3B or 3C, 5C or 5D, 6D, XA, XB, XC or XD. Figura 16 – 17 – 18 – Grotta dei Cervi (Otranto –Lecce) : in alto una foto dell’ambiente reale di una delle sale in cui sono presenti i dipinti rupestri neolitici (Photocredit: © Francesco De Salve);in basso a sinistra l’iconografia di uno dei pannelli delle pitture della serie in guano di pipistrello (Photocredit: © Mariangela Martellotta); in basso a destra alcune delle simbologie catalogate nella Grotta e ridisegnate manualmente da rilievo con strumenti manuali (fonte archivio Federazione Speleologica Pugliese) . Figura 19 – 20 – Grotta dei Cervi (Otranto –Lecce) : in alto la planimetria effettuata mediante rilievo con strumenti manuali (fonte archivio Federazione Speleologica Pugliese) in basso la planimetria da rilievo con DistoX e post elaborazione del modello Therion con Autocad (Photocredit: © Mariangela Martellotta). Questa proposta è stata dibattuta esaurientemente al congresso dell'UIS a La Chaux de Fonds ed è stata accettata in votazione dai delegati di ogni nazione. Tale lista va interpretata come base d'intesa internazionale su cui, qualora si rendesse necessario, i singoli Paesi possono fondare la costituzione delle proprie liste accessorie. Il problema però sta sorgendo per le cavità artificiali e per le grotte di interesse archeologico dove le simbologie non risultano ancora unificate a livello internazionale come accade per le grotte naturali. Come si pone la normativa nazionale rispetto la frequentazione degli speleologi in grotte di interesse archeologico e paleontologico La materia strettamente afferente i beni di interesse archeologico e storico-artistico in Italia è attualmente regolata dalla legislatura; per molti anni è statalaL.n. 1089 del 1° giugno 19397la norma cui fare riferimento mentre precedentemente la materia era regolata dalla legge 20 giugno 1909, n. 364, che all'art. 15, 3° c. prevedeva già che i reperti scoperti inseguito a scavi – in tal caso denominati esclusivamente “scavi archeologici” – appartenessero di diritto allo Stato8. Al momento è il Decreto Legislativo 22 gennaio 2004, n. 42 (Codice dei beni culturali e del paesaggio, ai sensi dell’articolo 10 della legge 6 luglio 2002, n. 137) che regola la disciplina dei beni culturali tra i quali quelli di natura archeologica, paleontologica etc… . Ci sono regioni poi che hanno una competenza legislativa e amministrativa prettamente di “integrazione e di attuazione", il che vuol dire che la disciplina fondamentale è quella delle leggi e dei regolamenti dello Stato – alla quale la legislazione regionale deve attenersi – ed essa potrà soltanto emanare norme integrative, nel senso che potrà prevedere una maggiore tutela per i beni. Tuttavia la competenza regionale gioca un ruolo fondamentale nel campo dell'amministrazione poiché può integrare l'attività statale ad esempio integrando un indennizzo per favorire una procedura di esproprio. Risultati I vantaggi del rilievo topografico speleologico in grotte di interesse archeologico I rilievi topografici speleologici fatti con moderne tecniche si stanno dimostrando vantaggiosi sotto molti aspetti. Essi non necessitano di particolari costi di investimento se non della competenza degli speleologi stessi impegnati nelle operazioni. I risultati sono archivi digitali flessibili e versatili a molti scopi, i cui dati presentano una precisione estrema; la possibilità di essere realizzati con software open source li rende non solo estremamente sostenibili dal punto di vista dell’uso (non limitante a pochi soggetti ma facilmente utilizzabile e quindi implementabile da chiunque abbia un minimo di competenze in materia di topografia ipogea), ma fa sì che essi siano comprensibili anche da non addetti alla materia e quindi estremamente condivisibili in termini di informazioni aggiuntive rispetto ad un semplice rilievo geometrico. La possibilità inoltre di modellare tridimensionalmente offre spunti per diversi utilizzi, primo fra tutti la possibilità, in ambito idrogeomorfologico, di tutelare le cavità di interesse archeologico (e non) da eventuali rischi connessi a fattori esterni con i quali l’ingombro della cavità stessa si trovi a corrispondere in uno o più punti rintracciabili solo grazie a tali modellazioni: un esempio recente in tema di grotte di interesse archeologico è quello della Grotta dei Cervi di Porto Badisco. Infatti poco prima del rilievo commissionato agli speleologi della Federazione Speleologica Pugliese si temeva che parte della grotta potesse essere minacciata da una strada che la percorre attualmente in superficie: il rilievo topografico, oltre a farne conoscere molti rami non noti, a migliorare la precisione e correggere alcune anomalie del rilievo originario manuale degli anni 7 Abrogata dall'articolo 166, comma 1, del Decreto legislativo 29 ottobre 1999, n. 490 a sua volta abrogato dall'articolo 184, comma 1, decimo trattino, Decreto legislativo n. 42 del 2004. 8 Ai tempi della L.n.364 sorse il dubbio se ciò valesse anche per gli scavi o i ritrovamenti fortuiti di privati, ma la giurisprudenza lo risolse in senso affermativo. La legge del 1909 fu estesa ai territori annessi in seguito alla prima guerra mondiale con R.D. 19 settembre 1921 n. 1389 (G.U. 19.10.1921 n. 246). Dal 1921 dunque anche nei territori già appartenenti all'Austria, i beni scoperti in seguito a scavo, statale o in concessione a privati, o rinvenuti fortuitamente appartengono allo Stato. (fonte: Commissione Grotte Eugenio Boegan). ’70 e creare un archivio GIS dei reperti custoditi in essa, ha garantito che lo strato di roccia sovrastante il vuoto della grotta su cui corre la strade è tale da non compromettere la stabilità della stessa. Figura 21 – Ideogramma delle funzionalità e dei vantaggi offerti dagli strumenti topografici digitali associati a software BIM Figura 22 – Estratto dalla rielaborazione in formato GIS del rilievo della Grotta dei Cervi (Otranto –Lecce) : in alto la planimetria effettuata mediante rilievo con strumenti digitali, in basso particolare della legenda con le simbologie usate per la resa dell’archivio digitale (elaborazioni a cura di G.Selleri, M. Martellotta, V. Martimucci). Conclusioni Il compito dello speleologo che effettua ricognizioni e rilievi in grotte di interesse archeologico e affine non è lo stesso di uno specialista archeologo o di un altro studioso; infatti la legge italiana prevede che: 1) La ricerca archeologica e in genere di cose di interesse storico, artistico, archeologico etc… sia riservata allo Stato; per gli altri enti, anche pubblici, e le persone fisiche è necessaria un'autorizzazione, se proprietari del bene dove deve effettuarsi la ricerca, o una concessione, se non lo sono. I ritrovamenti, come si è visto, appartengono in ogni caso allo Stato; ai proprietari e rinvenitori è dato un premio. 2) La scoperta fortuita di un bene pone i seguenti obblighi al rinvenitore: I) immediata denuncia alla Soprintendenza; II) obbligo di provvedere alla conservazione temporanea della cosa; III) se si tratta di cose mobili e non si può garantire adeguatamente la sicurezza e la conservazione delle stesse fino alla visita della Soprintendenza, le cose possono essere essenzialmente rimosse (e, ovviamente, portate alla Soprintendenza); di norma, tuttavia, il rinvenitore è obbligato di lasciare le cose nel luogo e nelle condizioni in cui sono state rinvenute; IV) Possibilità di far intervenire la forza pubblica (e corrispondente dovere di questa). Inoltre è da considerare che anche nel caso di ricerche e ritrovamenti in grotta si applicano le stesse norme dei “siti di superficie”, considerato che, vista la particolarità del contesto possono sorgere alcune difficoltà pratiche9. Art. 840 Codice Civile - Sottosuolo e spazio sovrastante al suolo “La proprietà del suolo si estende al sottosuolo, con tutto ciò che vi si contiene 10, e il proprietario può fare qualsiasi escavazione od opera che non rechi danno al vicino. Questa disposizione non si applica a quanto forma oggetto delle leggi sulle miniere, cave e torbiere . Sono del pari salve le limitazioni derivanti dalle leggi sulle antichità e belle arti [839], sulle acque [909], sulle opere idrauliche e da altre leggi speciali [Cost. 42]. Il proprietario del suolo non può opporsi ad attività di terzi che si svolgano a tale profondità nel sottosuolo o a tale altezza nello spazio sovrastante 11, che egli non abbia interesse ad escluderle 12.” Non esiste quindi una norma specifica che regoli l’operato dello speleologo in siti ipogei di interesse archeologico e affini, tuttavia esso può essere coinvolto direttamente dalle autorità competenti in materia a supportare il lavoro degli esperti mediante attività che nessun altra figura sarebbe in grado di effettuare: in primis le operazioni di ricognizione e rilievo in siti ipogei di per sé non accessibili a tutti. Tali compiti vengono autorizzati mediante appositi incarichi. Bibliografia “Giornale dell’I.R. Istituto Lombardo di Scienze. Lettere e Arti” di Milano del 1841 – articolo a cura di A.F. Lindner. "Topografia"(Capitolo 6 del "Manuale di speleologia", a cura della Società Speleologica Italiana, Longanesi Milano 1978.) - G. Cappa, A. Vanin 1978 "La rappresentazione grafica delle cavità" - L. Salvatici 1981 MANUALE DI RILIEVO SPELEOLOGICO Cartografia e grotte(a cura della Federazione Speleologica Toscana – Commissione Catasto) “Le meraviglie del Carso” - Enrico Halupca, LIND, Trieste, 2004 Rilievo Pratico - M. Corvi 2013-12-30 “Dispense corso di introduzione alla topografia ipogea” 9 Nel caso di accesso ad una grotta o cavità artificiale a scopo di rilevazione topografica, se fortuitamente ci si imbatte in rinvenimenti compresi quelli di natura paleontologica, essi saranno regolati dalle stesse norme applicabili a rinvenimenti di superficie e garantiti da eventuali relative sanzioni (n.d.r.). 10 Alcune cose site nel sottosuolo non sono soggette alla disponibilità del titolare del fondo, i criteri per la loro utilizzazione sono sottoposti, cioè, a dei limiti ben precisi: i giacimenti minerari sono, ad esempio, compresi tra i beni propri del patrimonio dello Stato. 11 Il titolare può sfruttare lo spazio sovrastante il suo terreno edificando, dando vita, cioè, ad un autonomo diritto, differente da quello di proprietà sul fondo. 12 La disposizione è posta a tutela del il diritto del titolare relativamente ad utilizzi che possano essere in sintonia con le caratteristiche naturali del fondo o con la finalità cui normalmente è deputato. Ringraziamenti Si ringrazia la Federazione Speleologica Pugliese, il Gruppo Speleologico Leccese ‘Ndronico, il Centro Altamurano di Ricerche Speleologiche, la Soprintendenza per i Beni Archeologici della Puglia, il Gruppo Vespertilio CAI Bari, la Società Speleologica Italiana, Il Centro Italiano di Documentazione Speleologica Franco Anelli (presso dip. BiGEA-Università di Bologna Alma Mater Studiorum), il Centro di documentazione speleologica Franco Orofino (presso Museo delle Grotte di Castellana), l’archivio documentale della commissione grotte Eugenio Boegan. Sommario Riepilogo ................................................................................................................................................................................. 1 Introduzione ........................................................................................................................................................................... 1 Materiali e metodi .................................................................................................................................................................. 3 Risultati ................................................................................................................................................................................. 15 Conclusioni............................................................................................................................................................................ 17 Bibliografia ............................................................................................................................................................................ 18 Ringraziamenti ...................................................................................................................................................................... 19 

LA DOCUMENTAZIONE SPELEOLOGICA IN GROTTE DI INTERESSE ARCHEOLOGICO E PALEONTOLOGICO GIANLUCA SELLERI* VINCENZO MARTIMUCCI** MARIANGELA MARTELLOTTA** *Presidente Federazione Speleologica Pugliese, ** Società Speleologica Italiana Nell'ambito del Convegno"Speleologia nella tutela e valorizzazione dell’habitat rupestre" – Castello Episcopio di Grottaglie (TA) – 01 Ottobre 2017 Documentare significa far capire 2 la SPELEOLOGIA dal greco spélaion = caverna e lògos = discorso è la scienza che si interessa allo studio delle grotte (cavità naturali ed antropiche) e dei fenomeni naturali ed antropici che le caratterizzano. Per studiare una grotta di interesse archeologico occorre conoscerne le peculiarità. Per conoscerne le peculiarità occorre documentarne innanzi tutto rilevarne l’”involucro”. Per rilevare in un sito che oltre ad essere ipogeo abbia anche caratteristiche archeologiche, paleontologiche e di altra natura storico-culturale occorre avere capacità tecniche e cognizione di quale debba essere la resa affinché il rilievo risultante sia comprensibile ed eventualmente implementabile. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Oltre l’”involucro” si documenta anche quello che c’è dentro 3  Gli speleologi non si fermano alla rappresentazione della grotta ma fin dalle origini della ricerca speleologica cercano di descriverne anche graficamente i fenomeni che le caratterizzano La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta 4 … ma la documentazione è comunque un’interpretazione In principio sono stati dati degli standard affinché sia la fase di lavoro in campo che quella di resa dei datti fosse univoca e comprensibile anche a coloro che possono subentrare in tempi diversi nelle fasi di un rilievo. Quelli comunemente denominati “metodi "classici" consistono in rilievi effettuati con strumenti in cui l'acquisizione del dato topografico si effettua con passaggi manuali. Tali strumenti sono nati per essere utilizzati in ambito di rilievo architettonico di cui però si è cominciato a servire lo speleologo, adattandone l’uso ai propri bisogni. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Come si descrive un ambiente ipogeo e soprattutto come si documentano e descrivono i fenomeni che lo caratterizzano? La ricerca di uno standard per il rilievo documentale Inizialmente il rilievo di una grotta aveva un fine esclusivamente rappresentativo del suo andamento e della sua conformazione in considerazione del fatto che, costituendo una realtà a sé stante, non aveva nessuna necessità di avere un riferimento preciso con l’ambiente esterno, con la sola ovvia eccezione del suo ingresso, che doveva essere posizionato nel modo più corretto possibile sulla cartografia esistente di superficie. Raramente ricorreva l’esigenza di avere l’esatta posizione spaziale nel sottosuolo dell’intero sviluppo della grotta, riferita al sistema geografico di superficie, per la possibile interferenza della stessa con altre cavità presenti nella stessa zona o per la ricerca di ulteriori o più comodi accessi dalla superficie, la cui presumibile esistenza a volte è segnalata da cavità, inghiottitoi, depressioni o altro. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Metodi "classici": strumenti di cui si serve lo speleologo I metodi classici di rilevamento topografico e architettonico cominciarono a essere utilizzati in speleologia. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Metodi "classici": acquisizione dei dati L'acquisizione del dato topografico si effettua con passaggi manuali. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Metodi "classici": archiviazione dei dati topografici L'archiviazione dei dati topografici si effettua(va) con passaggi manuali, attraverso tabelle e matrici, la resa rgafica era effettuata su fogli di carta millimetrata e le sezioni e le piante geometriche erano frutto della estrapolazione di dati metrici che, se soggetti ad errore non potevano comunque essere confutati se non con eventuali revisioni in loco del rilievo. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Metodi "classici": restituzione dei dati topografici Di solito il consueto rilievo speditivo per mezzo di cordella metrica, bussola ed eclimetro, forniva e fornisce tutt'oggi una sufficiente approssimazione all’intero lavoro, tale da consentire indagini, verifiche e costruzione di modelli ipotetici degni di una discreta attendibilità. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta “L’avvento della strumentazione di precisione” 10 Strumenti di precisione ingombranti, costosi, complessi da utilizzare, che necessitano di software a pagamento ed hardware molto potenti per la post-elaborazione. Ci si è resi conto che la precisione del rilievo di una cavità torna utile per molti altri utilizzi e verifiche su di essa e sull’ambiente circostante. È cominciato così l'avvento del rilievo con strumentazione di precisione: apparecchiature digitali i cui dati "grezzi" però vanno post-elaborati attraverso diverse procedure e software consoni al tipo di output. Strumenti di precisione portatili, poco costosi, semplici da utilizzare, che necessitano di software open source ed hardware non particolarmente potenti la post-elaborazione. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Metodi "digitali": acquisizione dei dati topografici L'archiviazione dei dati topografici si effettua con strumenti digitali, interfacciabili tra di essi mediante tecnologia bluetooth. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Rilievo con ausilio del Software Pocket Topo Rilievo con ausilio del Software Topodroid Metodi "digitali": acquisizione dei dati topografici L'acquisione dei dati topografici avviene mediante passaggi sequenziali che fanno in modo di collegare in maniera virutale dei punti materializzati lungo la superficie della cavità. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Rilievo della grotta di San Michele eseguito con laser scanner Leica HDS 3000, basato su tecnologia a tempo di volo, che consente l’acquisizione di grandi complessi volumetrici in tempi rapidi, acquisendo circa mille punti al secondo per un’accuratezza di 6 mm restituendo inoltre in tempo reale il modello digitale della porzione inquadrata. 60 ore di scansione e oltre cinquanta target, sistemati sia all’interno delle cappelle che sulla superficie rocciosa della grotta. Dati sono stati acquisiti con una maglia generale di 5 cm per l’inqudramento e l’individuazione dei target. Una maglia di scansione raffittita, nell’ordine dei 2-3 cm, è stata invece utilizzata per ottenere il modello definito e dettaglio dell’ambito di rilievo. Sono stati infine realizzati dettagli di zone soggette a particolare degrado, a lesioni e fessurazioni, o di particolare interesse dal punto di vista dello stato conservativo con una maglia raffittita a 0.5 cm. La scansione tridimensionale è stata integrata con il rilievo topografico realizzato con la stazione totale Leica TCRM1102 plus, con una precisione angolare pari a 2’’, anche come strumento di compensazione sugli errori residui nella materializzazione dei target. Il modello tridimensionale registrato è il prodotto di sedici stazioni per un totale di circa 280.000.000 di punti acqusiti. Dal modello tridimensionale è stato poi possibile estrarre le geometrie del complesso. Tempo di post-produzione non stimato. Il modello, infatti, interrogabile a varie scale e per molteplici competenze e scopi, ha permesso l’estrazione di piante, prospetti e sezioni. La metodologia di acquisizione adottata rende possibile la strutturazione di una banca dati informatizzata opportunamente organizzata. Metodi "digitali": acquisizione dei dati topografici I risultati sono più o meno definiti ma comunque di alta precisione e affidabilità rispetto quelli che sono i classici rilievi manuali, fino ad arrivare a modelli di elevata risoluzione utilizzati per vari scopi: dal settore della ricerca a quello della documentazione etc… La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Metodi "digitali": elaborazione e resa dei dati acquisiti I dati digitali "grezzi" acquisiti sono immediatamente materializzati in un modello tridimensionale che non è in realtà il "modello reale" ma semplicemente il collegamento tra tutti i punti topografati. Per ottenere il modello tridimensionale "reale" occorrerà post-elaborare tutti i dati acquisiti in fase di rilievo, confrontarne le diverse parti (nel caso il rilievo sia stato eseguito in più giorni e da persone diverse che possano aver usato un proprio criterio di battuta), implementare i dettagli mediante integrazione di altri dati presi sul campo (foto, appunti etc…) La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Metodi "digitali": elaborazione e resa dei dati acquisiti Therion è un software open source completo che elabora dati di rilievo e genera mappe o modelli 3D di grotte. Funziona su un'ampia varietà di piattaforme: Linux, Windows, Mac OS X. Viene rilasciato sotto i termini della GNU (GNU's Not Unix = nato per i sistemi operativi con piattaforma open source) GPL (General Public License) , con il codice sorgente disponibile e non richiede altri software commerciale per funzionare. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta La precisione del rilievo viene "certificata" 16 BCRA gradings for a cave line survey PRECISIONE DELLE POLIGONALI GRADO 5 Uso di bussola ed inclinometro con approssimazioni di 1° Distanze misurate con approssimazione di 5-10 cm Spostamenti dai capisaldi di pochissimi centimetri Grade 1Sketch of low accuracy where no measurements have been made Grade 2 (use only if necessary, see note 7)May be used, if necessary, to describe a sketch that is PRECISIONE DEI DETTAGLI GRADO D intermediate in accuracy between Grade 1 & 3 Dettagli misurati accuratamente a tutte le stazioni e tra i Grade 3 A rough magnetic survey. Horizontal & vertical angles measured to ±2.5º; distances measured capisaldi to ±50 cm; station position error less than 50cm. POSIZIONAMENTO DEI PUNTI DI ACCESSO Grade 4 (use only if necessary, see note 7)May be used, if necessary, to describe a survey that fails Le coordinate dei punti di accesso delle cavità sono rilevate to attain all the requirements of Grade 5 but is more accurate than a Grade 3 survey. con sistemi di posizionamento GPS e approssimazione di 5Grade 5 A Magnetic survey. Horizontal and vertical angles measured to ±1º; distances should be observed 10 cm. and recorded to the nearest centimeter and station positions identified to less than 10cm. Grade 6 A magnetic survey that is more accurate than grade 5, (see note 5). Grade X A survey that is based primarily on the use of a theodolite or total station instead of a compass, (see notes 6 and 10 below). BCRA gradings for recording cave passage detail Class A All passage details based on memory. Class B Passage details estimated and recorded in the cave. Class C Measurements of detail made at survey stations only. Class D Measurements of detail made at survey stations and wherever else needed to show significant changes in passage dimensions. Notes The accuracy of the detail should be similar to the accuracy of the line. Normally only one of the following combinations of survey grades should be used: 1A, 3B or 3C, 5C or 5D, 6D, XA, XB, XC or XD. La precisione del rilievo viene "certificata" mediante degli standard a livello internazionale tra i quali il BCRA – British Cave ResearchAssociation; ciò ha permesso al rilievo speleologico di precisione, soprattutto quello di grotte di interesse archeologico, un supporto per ulteriori analisi specialistiche e quant’altro, alla pari di metodi di acquisizione di altri dati utili agli studiosi. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Metodi "digitali": elaborazione e resa dei dati acquisiti QGIS, un Sistema di Informazione Geografica, libero e Open Source, giunto alla sua ennesima versione scaricabile in tutte le lingue. Serve a elaborare e post-elaborare dati georiferiti e di condividerli su altre app o mediante database. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Metodi "digitali": elaborazione e resa dei dati acquisiti Google Earth è il software gratuito distribuito da Google che genera immagini virtuali della Terra utilizzando immagini satellitari ottenute dal telerilevamento terrestre, fotografie aeree e dati topografici memorizzati in una piattaforma GIS. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Restituire la geometria della grotta e posizionare oggetti 19 Il rilievo realizzato riguarda solo il ramo nord della grotta che conduce all'abside dell'uomo. Si è provveduto al posizionamento dei mire riflettenti in diversi punti della grotta usando una stazione totale con distanziometro elettroottico incorporato per la effettuazione delle misurazioni. Per ciò che attiene l'abside dell'uomo, il rilievo con restituzione tridimensionale ha raggiunto un dettaglio molto spinto, che arriva fino ai 5 cm di precisione. La restituzione in modello matematico è stata realizzata al computer. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Rappresentare la grotta : la pianta 20 Agli speleotopografi attivi é risultato sempre piú evidente che la pianta, con tutti i suoi segni e simboli, rappresenta sempre solo la metà del lavoro d'uno speleologo. L'altra metà, altrettanto importante, é costituita da una descrizione della grotta, in cui vengono registrate cose che non possono essere disegnate nella pianta. La descrizione della grotta acquista cosí un valore di maggior importanza. Osservazioni sulla geologia, sulla sedimentologia, sull'idrologia e sul clima, sulla flora e sulla fauna, e ovviamente sulle caratteristiche archeologiche e paleontologiche là dove sono presenti. Planimetria da rilievo con strumenti manuali Planimetria da rilievo con DistoX e post elaborazione del modello Therion con Autocad La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Rappresentare la grotta : la pianta 21 Planimetria da dati derivate da rilievo laser scanner Planimetria del sito realizzata integrando la carta tecnica regionale con i dati elaborati dal rilievo laser scanner. In evidenza l’area di studio. Originale in scala 1:1000 La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Rappresentare la grotta : le sezioni 22 Sezioni da rilievo con DistoX e post elaborazione del modello Therion con Autocad Sezioni da rilievo con strumenti manuali La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Rappresentare la grotta : le sezioni 23 Sezioni da nuvole di punti derivate da rilievo laser scanner Immagine della nuvola di punti visualizzata in silhouette per facilitare la lettura della suddivisione verticale degli ambienti ipogei Sezione ambientale realizzata integrando curve di livello ed immagini ortogonali del modello di punti. Originale in scala 1:1000 La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Rappresentare la grotta : i particolari UIS-Simboli speleologici 24 Durante il "Secondo Incontro Internazionale di Topografia sotterranea" a Breitenbach (Svizzera), 1995, sono state discusse liste di simboli speleologici presentate da diversi paesi. I simboli essenziali sono stati integrati in una nuova lista e pubblicati sottoforma di proposta per una lista internazionale. Questa proposta é stata dibattuta esaurientemente al congresso dell'UIS a La Chaux de Fonds ed é stata accettata in votazione dai delegati di ogni nazione. Questa lista va interpretata come base d'intesa internazionale su cui, qualora si rendesse necessario, i singoli Paesi possono fondare la costituzione delle proprie liste accessorie. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Rappresentare i particolari in grotte di interesse archeologico 25 È attualmente in corso da parte delle Commissioni Cavità Artificiali dei diversi paesi europei una collaborazione aperta per la realizzazione di un archivio di simbologie uniformate da utilizzare per la rappresentazione topografica di particolari delle cavità artificiali. La C.C.A. italiana è aperta ai soci che vogliano dare il proprio contributo! La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta La creazione di un archivio open "aperto" 26 La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Condividere i dati QGIS, un Sistema di Informazione Geografica, libero e Open Source, giunto alla sua ennesima versione scaricabile in tutte le lingue. Serve a elaborare e post-elaborare dati georiferiti e di condividerli su altre app o mediante database. ArcGIS online è una piattaforma opensource dove è possibile condividere dati georeferenziati di ogni tipo con tutto il mondo grazie anche alle app implementabili dagli stessi utenti che consentono di personalizzare le proprie mappe. La documentazione speleologica in grotte di interesse archeologico e paleontologico - G. Selleri, M. Martimucci, M. Martellotta Profondi ringraziamenti per l'attenzione! Gianluca Selleri Vincenzo Martimucci Mariangela Martellotta