Monitoraggio in tempo reale delle grotte: Riki-Dolphin e l’analisi dei dati arrivano sul CREG Journal
Il sistema open source del Gruppo Speleologico Talpe del Carso trasforma le misure ambientali in serie storiche consultabili e analizzabili. Un passaggio utile per la ricerca speleologica, lo studio del microclima e la tutela degli ecosistemi sotterranei.
Il monitoraggio in tempo reale delle grotte entra nel merito dell’analisi dei dati. Il Gruppo Speleologico Talpe del Carso – Jamarski Klub Kraški Krti ha pubblicato la prima parte di un articolo tecnico dedicato alla gestione delle informazioni raccolte dai dispositivi Riki e Dolphin. Il contributo, firmato da Luca Tringali, Alexander Debenjak, Tecla Tripari, Caterina Bearzotti e Giacomo Canciani, è apparso nel numero 135 del CREG Journal, datato settembre 2026.
Il lavoro prosegue il percorso già illustrato nell’International Journal of Speleology. In quella sede il gruppo aveva presentato l’architettura Riki-Dolphin: una soluzione open source e a basso costo per acquisire dati in cavità, anche a grande distanza dall’ingresso, e trasmetterli a un server web. La nuova pubblicazione affronta una domanda decisiva per ogni progetto di monitoraggio: come utilizzare in modo controllato e riproducibile la grande quantità di dati prodotta dalle centraline?
Monitoraggio in tempo reale delle grotte e il caso dell’Abisso Bonetti
L’esperienza parte dall’Abisso Bonetti, cavità numero 393 del Catasto Speleologico Regionale del Friuli Venezia Giulia, nel Carso classico italiano. Il pozzo presenta una morfologia aperta e condizioni microclimatiche di particolare interesse. Le osservazioni avviate nel 2016, durante ricerche sulla fauna di artropodi di grotta, avevano già segnalato temperature invernali prossime allo zero sul fondo.
Il dato merita attenzione. In molte cavità del Carso la temperatura è relativamente stabile e si colloca intorno ai 12 °C. Nel caso dell’Abisso Bonetti, l’ingresso di aria fredda esterna in specifiche condizioni può produrre un comportamento differente. Il sistema Riki-Dolphin ha consentito di documentare in modo sistematico temperature interne inferiori a 0 °C, osservazione riportata anche nella pubblicazione internazionale del 2026.
Il monitoraggio in tempo reale delle grotte permette quindi di seguire eventi brevi, variazioni stagionali e risposte alle perturbazioni meteorologiche senza attendere il recupero periodico di un datalogger. Riki, collocato all’esterno, alimenta Dolphin mediante una batteria da 12 volt. Dolphin è installato in grotta e comunica lungo un normale cavo Ethernet, usando il protocollo Modbus su linea RS485. I dati vengono poi inoltrati mediante un trasmettitore Dragino e rete LoRaWAN. La manutenzione ordinaria può così concentrarsi sui componenti esterni.
SQLite e SQL per leggere le serie ambientali
La prima parte dell’articolo sul CREG Journal descrive la memorizzazione dei dati in un database SQLite. Si tratta di una scelta leggera e accessibile, adatta a raccogliere misure ripetute nel tempo senza dipendere da infrastrutture complesse. Attraverso interrogazioni SQL, gli autori mostrano come selezionare dati recenti, ordinare i record e controllare valori non plausibili.
Le query possono inoltre calcolare medie giornaliere delle temperature interne ed esterne. Questo passaggio riduce una serie molto fitta in valori più leggibili e facilita il confronto fra i due ambienti. I risultati possono essere visualizzati in grafici con LibreOffice. Le procedure presentate non sono limitate alle sole temperature. Possono essere adattate a parametri chimico-fisici dell’aria e dell’acqua, purché organizzati in serie temporali coerenti.
L’approccio serve anche alla verifica della qualità del dato. Soglie, controlli sui valori anomali e confronto tra sensori aiutano a distinguere un segnale ambientale da un problema di alimentazione, trasmissione o strumentazione. Questa fase è essenziale: una rete di sensori utile alla ricerca non coincide con una semplice raccolta di numeri.
Grafana, correlazioni e seconda parte dell’articolo
La seconda parte, annunciata dagli autori per un successivo numero della rivista, sarà dedicata a Grafana e a interrogazioni SQL più articolate. L’obiettivo è produrre visualizzazioni aggiornate e svolgere analisi di correlazione, regressione lineare, deviazione standard ed errore. Questi strumenti permettono di verificare, per esempio, se la temperatura in grotta varia insieme a quella esterna, con quale ritardo e con quale intensità.
Il monitoraggio in tempo reale delle grotte non sostituisce le osservazioni sul campo. Le integra. Una visita speleologica resta necessaria per installare, controllare e interpretare gli strumenti, oltre che per documentare la morfologia, la circolazione dell’aria, l’acqua e le comunità biologiche. La telemetria rende però disponibili informazioni tra una visita e l’altra. Questo limita anche la necessità di accessi ripetuti in ambienti delicati.
Perché la speleologia è necessaria alla ricerca
La speleologia mette in relazione esplorazione, rilievo, osservazione diretta e discipline scientifiche. Le grotte sono laboratori naturali per l’idrogeologia carsica, la meteorologia ipogea, la biospeleologia, la paleoclimatologia, l’archeologia e lo studio dei materiali minerali. La conoscenza della cavità è indispensabile per scegliere dove porre i sensori e per interpretare correttamente le misure.
Le ricerche sul microclima mostrano che le grotte sono più stabili della superficie, ma non sono ambienti immobili. Geometria dei passaggi, ventilazione, infiltrazione idrica, copertura rocciosa e condizioni esterne producono risposte diverse da cavità a cavità. Le serie continue aiutano a riconoscere questi meccanismi. Sono utili anche per valutare gli effetti del cambiamento climatico e della pressione antropica su ecosistemi con specie spesso rare, endemiche e vulnerabili.
In questa prospettiva, il monitoraggio in tempo reale delle grotte diventa uno strumento di ricerca e di tutela. Può sostenere decisioni sulla frequentazione, sulla gestione delle grotte turistiche, sulla protezione delle risorse idriche sotterranee e sulla conservazione della biodiversità. Il valore del progetto Riki-Dolphin risiede anche nella documentazione aperta di hardware e software, che rende il metodo verificabile e adattabile da altri gruppi e ricercatori.
Fonti
- Gruppo Speleologico Talpe del Carso – J.K. Kraški Krti, comunicazione del 7 settembre 2026 e testo dell’articolo Real-time Data Analysis from Cave Sensors (Part 1), in CREG Journal 135.
URL: https://bcra.org.uk/pub/cregj/index.html?j=135 - Tringali, L.; Canciani, G.; Bearzotti, C.; Debenjak, A.; Tripari, T. (2026), Riki&Dolphin: Real time data transmission from the bottom of a cave to a website, International Journal of Speleology, 52(2), ijs2603.
URL: https://digitalcommons.usf.edu/ijs/vol55/iss2/3/ - Medina, M. J.; Anti?, D.; Borges, P. A. V. e altri (2023), Temperature variation in caves and its significance for subterranean ecosystems, Scientific Reports, 13, 20735.
URL: https://www.nature.com/articles/s41598-023-48014-7 - British Cave Research Association, CREG Journal: indice e archivio della rivista.
URL: https://bcra.org.uk/pub/cregj/index.html
Talpe del Carso
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