EXPLORERS - "spEedy eXploration and maPping of geoLogical and archaeOlogical caves by ineRtial path rEconstruction with Rfid Support"

Le risorse minerarie presenti nel sottosuolo hanno rappresentato un importante fattore per lo sviluppo di molti centri urbani: ad esempio, sin dall’antichità per Roma e Napoli la presenza di pozzolane e tufi ha costituito una facile fonte di materiale edilizio. Queste attività estrattive hanno modificato il sottosuolo urbano, costituendo un gravoso vincolo per la pianificazione urbanistica.

Il problema attuale è che in molti settori cittadini (un tempo periferici) si è completamente persa la memoria della presenza di tali ambienti. Con l’espansione edilizia del dopoguerra si è venuto a creare, proprio al di sopra di tali gallerie, un denso tessuto di edifici, strutture (strade, ponti) ed infrastrutture (rete idrica, elettrica, gas, fogne), sovente carenti di adeguata valutazione del sottosuolo.

Negli ultimi anni, tali strutture ipogee hanno determinato un elevato numero di sprofondamenti in realtà urbanizzate, costituendo una seria minaccia per il tessuto urbano e per i suoi abitanti. A questi ambienti ipogei associati ad attività antropiche, vanno aggiunti tutti gli ambienti ipogei di natura geologica. Le interazioni tra le cavità sotterranee, le infrastrutture di superficie e le infrastrutture sotterranee (reti idriche e fognarie), hanno spesso portato a fenomeni d’instabilità difficilmente prevedibili e controllabili, con considerevoli rischi per le infrastrutture di superficie, causando problemi anche alle reti dei sottoservizi. Nel 2012 le voragini hanno causato 40 decessi e 7 feriti (un incremento di 15 decessi rispetto al 2011).

Già questa considerazione basterebbe per comprendere la grande rilevanza (sociale ed economica) della mappatura georeferenziata degli ambienti ipogei (sia naturali che antropici). Questa considerazione qualitativa è rafforzata dalla valutazione quantitativa (Sinkhole di ISPRA): sono censiti più di 900 casi recenti di sprofondamento naturale e solo per pochissime aree è disponibile la cartografia necessaria per valutare il rischio per le strutture superficiali (edifici, strade, ponti) e le reti di sottoservizi (acqua, gas, comunicazioni). 

Quale che sia la tecnica cartografica utilizzata, la sua precisione nella ricostruzione planimetrica è importante, ma ancora più importanti sono le tempistiche, la sicurezza d’uso ed i costi associati.

Il costo totale da sostenere (sistema di rilievo, più personale addetto) ha un ruolo critico, perché non è infrequente che gli enti preposti alla restituzione cartografica non abbiano sufficienti risorse di personale e finanziarie per realizzare le mappature di tutti gli ambienti ipogei d’interesse.

Il tempo d’ispezione è un elemento criticamente legato alla sicurezza: si consideri infatti che, nel primo accesso in ambienti siffatti, le condizioni di sicurezza sono ignote e che gli operatori sono soggetti ad un rischio costante (crolli, cedimenti, stress). In aggiunta, la consapevolezza del rischio per le infrastrutture sovrastanti si ha solo dopo il completamento della cartografia.

Una prima analisi conoscitiva andrebbe quindi eseguita utilizzando metodologie molto veloci e sicure, che consentano all’operatore di agire senza perdersi nell’ambiente, poiché egli si trova, per la prima volta, ad esplorare ambienti in cui l’orientamento strumentale è difficile (e quello visivo è impossibile).

Si deve però constatare come le tecniche attuali militino in verso opposto (vedere Allegato 4). Non essendo disponibile il segnale GPS, le tecniche attuali si basano su un lungo processo di acquisizione di dati (inclinometri, distanziometri, scan-laser, etc.), impiegando operatori esperti per tempi considerevoli (anche molti mesi). La restituzione cartografica finale richiede poi altro tempo e risorse.

Emerge quindi la necessità di un sistema che, utilizzando tecnologie radicalmente diverse da quelle attuali, consenta di ottenere delle planimetrie 3D degli ambienti ipogei in tempi molto rapidi (e.g. decine di minuti invece di mesi) e realizzabili con costi molto ridotti, aumentando così in modo decisivo sia la sicurezza degli operatori, sia la consapevolezza del rischio per le strutture sovrastanti e, grazie alla compressione dei costi, la fattibilità di mappature per molti più ambienti ipogei di quanto non sia possibile oggi.