Acquifero della Riviera Maya: CINDAQ trasforma il rilievo di Ox Bel Ha in una rete di dati
Dalla speleosubacquea alla gestione dell’acquifero carsico del Quintana Roo, il lavoro coordinato da Sam Meacham integra riesplorazione, GIS, droni e ricerca idrologica
Il rilievo speleosubacqueo nella Riviera Maya non è più soltanto la rappresentazione di una successione di condotti sommersi. Nel sistema di Ox Bel Ha, nel Quintana Roo messicano, il dato raccolto in immersione viene collegato a cenotes, uso del suolo, foresta e infrastrutture. L’obiettivo è comprendere meglio l’acquifero della Riviera Maya e rendere leggibile un ambiente che, dalla superficie, resta in gran parte invisibile.
L’impostazione è al centro del lavoro di CINDAQ, Centro Investigador del Sistema Acuífero de Quintana Roo. L’organizzazione, fondata da Sam Meacham nel 2000, dichiara di facilitare la ricerca, promuovere l’educazione e sostenere la conservazione delle risorse naturali e culturali associate a cenotes e fiumi sotterranei del Quintana Roo. Il caso di Ox Bel Ha mostra come l’esplorazione possa produrre informazioni utili anche oltre il perimetro della grotta.
CINDAQ e il rilievo digitale di Ox Bel Ha
L’articolo “Data for Divers”, pubblicato nel 2020 da InDepth, descrive il passaggio verso una documentazione digitale integrata. Linee di rilievo, profondità, fotografie, annotazioni di campagna, dati geospaziali, immagini aeree e modelli tridimensionali possono essere sovrapposti e interrogati nello stesso progetto. La mappa resta un prodotto essenziale, ma diventa anche la base per interpretare la posizione dei condotti rispetto alle trasformazioni della superficie.
La storia esplorativa di Ox Bel Ha risale agli anni Novanta. Le prime attività furono in larga misura autofinanziate. La nascita di CINDAQ rese possibile raccogliere fondi e strutturare progetti di ricerca, educazione e conservazione. Oggi il gruppo collega la documentazione del sistema con iniziative nell’area di Ox Bel Ha, nella riserva della biosfera di Sian Ka’an e in altri contesti del Quintana Roo.
La posta in gioco non riguarda solo la lunghezza dei passaggi. Nella penisola dello Yucatán l’idrografia superficiale è limitata. Le precipitazioni ricaricano l’acquifero attraverso la matrice calcarea porosa, le fratture, le fessure e i cenotes. I condotti esplorabili costituiscono quindi una parte, molto visibile per i subacquei, di un acquifero della Riviera Maya più esteso e complesso.
Resurvey: controllare le linee storiche
Il riesame dei rilievi precedenti, o resurvey, è una delle attività centrali del programma. Non serve soltanto a ottenere dati più recenti. Permette di verificare collegamenti, correggere scostamenti locali, aggiornare i riferimenti GPS e riportare annotazioni su morfologia, geologia e navigazione.
Nel 2018 CINDAQ dichiarava 18 chilometri di rilievi complessivi a Ox Bel Ha: 12 chilometri di nuova esplorazione e 6 di riesame. Nel 2019 l’attività raggiunse 80 chilometri, composti da 30 chilometri di nuovi passaggi e 50 chilometri di linee già esistenti ricontrollate. Nei primi 14 giorni del gennaio 2020 furono riportati 8,445 chilometri di resurvey e 11,277 chilometri di nuove esplorazioni.
Il valore del controllo emerge anche sul piano territoriale. Ripercorrere settori frequentati anni prima consente di individuare lead non sviluppati, verificare dati storici e tornare in zone rese più accessibili da nuovi percorsi terrestri. Le nuove strade possono facilitare la logistica, ma sono anche un indicatore della pressione insediativa in un’area dove sviluppo, qualità delle acque e integrità delle cavità sono strettamente collegati.
I risultati pubblicati da CINDAQ per il 2023 riportano 47,434 chilometri di linee riesaminate, 26,136 chilometri di passaggi allora non noti e dieci nuovi ingressi nel sistema. Alla fine di quell’anno la lunghezza rilevata confermata di Ox Bel Ha era indicata in 496,804 chilometri. Il rapporto 2025 segnala che il resurvey può avvicinarsi al completamento, senza chiudere il capitolo dell’esplorazione: restano numerosi rami da verificare e un sistema sotterraneo dinamico da documentare.
MNemo, Ariane e GIS per l’acquifero della Riviera Maya
La digitalizzazione del rilievo utilizza MNemo, uno strumento che viene fissato alla sagola tra due punti di ancoraggio. Durante il percorso registra lunghezza, profondità o inclinazione e direzione. I dati possono essere trasferiti nel software Ariane, che consente di costruire una stick map tridimensionale e visualizzarla su base satellitare.
Secondo le specifiche del produttore, MNemo dichiara una precisione di 10 centimetri per la profondità, dello 0,5% più o meno 3,6 centimetri per la lunghezza e di 1,5 gradi per la direzione. L’errore di chiusura atteso è intorno all’1%. Si tratta di specifiche dello strumento, non di una garanzia applicabile in modo automatico a ogni rilievo. Calibrazione, riferimenti iniziali affidabili, interferenze magnetiche, esecuzione in acqua e revisione dei dati restano decisivi.
Nell’intervista del 2020 Meacham riferiva una poligonale superiore a 5 chilometri con un errore di chiusura inferiore all’1%. Il dato dimostra il potenziale operativo della procedura nel contesto descritto. L’importazione delle linee storiche in Ariane permette inoltre di confrontare rilievi realizzati in epoche diverse e di limitare le trascrizioni manuali.
Il progetto impiega anche GIS, ArcGIS, GPS, droni e fotogrammetria. Le ortofoto georeferenziate permettono di osservare il cambiamento della superficie. I modelli 3D dei passaggi possono essere messi in relazione con la topografia e con i dati aerei. Video a 360 gradi e sistemi di visualizzazione immersiva hanno una funzione distinta: aiutano a comunicare a proprietari, tecnici, ricercatori e amministratori ciò che non è direttamente osservabile dall’esterno.
Ox Bel Ha e la dinamica dell’acquifero costiero
Lo studio del 2024 pubblicato in Geophysical Research Letters chiarisce perché la conoscenza dell’acquifero della Riviera Maya richieda dati raccolti anche dentro le cavità. Ricercatori di USGS e CNR-IRSA hanno installato strumenti idroacustici e altri sensori in un condotto di Ox Bel Ha, accessibile dal Cenote Bang, per osservare le alocline che separano acqua dolce, salmastra e salata.
L’indagine si è svolta tra marzo e agosto 2018. Gli strumenti hanno documentato la risposta della colonna d’acqua alle maree e alle precipitazioni. Durante la tempesta tropicale Carlotta, il 16 giugno, furono misurati 226 millimetri di pioggia giornaliera nella stazione meteorologica di riferimento. La velocità del flusso nello strato salmastro aumentò fino a 0,19 metri al secondo verso il mare. La sua salinità salì da un livello di fondo di circa 2 psu fino a 4,4 psu.
Il risultato è rilevante perché una pioggia intensa non ha prodotto soltanto un semplice addolcimento dell’acquifero. Lo studio non ha trovato evidenza di un rimescolamento verticale attraverso l’aloclino sufficiente a spiegare l’aumento di salinità. Gli autori propongono invece un modello di mescolamento laterale tra i condotti, dove l’acqua si muove più rapidamente, e la matrice calcarea circostante. Lo spostamento verticale differenziale delle alocline aumenterebbe l’area di contatto tra masse d’acqua con salinità diverse.
Questa interpretazione ha conseguenze per l’uso potabile e irriguo dell’acqua, per gli ecosistemi anchialini e per lo studio dei cicli del carbonio e del metano. L’aumento della salinità oltre 3 psu può rendere l’acqua non idonea al consumo e all’irrigazione. Il fenomeno va valutato insieme alla crescita della domanda idrica, all’innalzamento del livello marino, agli eventi meteorologici intensi e alle modifiche dell’uso del territorio.
La mappa come infrastruttura di conoscenza
Il caso CINDAQ indica un cambiamento di prospettiva nella speleosubacquea. La sequenza parte dalla linea di sagola e dal rilievo di un ramo. Prosegue con l’archivio geospaziale, l’interpretazione idrologica e la restituzione pubblica dei dati. Arriva infine alla possibilità di sostenere decisioni più informate sulla tutela dell’acquifero della Riviera Maya.
Il modello può essere utile anche in altri territori carsici. Servono protocolli coerenti, metadati completi, sistemi di riferimento dichiarati, controllo di qualità e archivi durevoli. Occorre inoltre ponderare la pubblicazione di informazioni sensibili sulle cavità, per evitare che la conoscenza destinata alla tutela aumenti la vulnerabilità dei siti. In questo quadro, la quantità di chilometri rilevati resta importante, ma il risultato più utile è la capacità di trasformare misure verificabili in conoscenza territoriale e ambientale.
Fonti
- CINDAQ, “Home – CINDAQ”: https://www.cindaq.org/en/
- Michael Menduno, “Data for Divers: Mexican Explorers Go Digital to Chart Riviera Maya”, InDepth, 6 maggio 2020: https://indepthmag.com/data-for-divers-mexican-explorers-go-digital-to-chart-riviera-maya/
- CINDAQ, “2023 Annual Report” (PDF): https://www.cindaq.org/wp-content/uploads/2024/02/CINDAQ-PublicReport-2023-EN-compressed.pdf
- CINDAQ, “2025 Annual Report” (PDF): https://www.cindaq.org/wp-content/uploads/2026/02/CINDAQ-Report-2025-EN-LD.pdf
- Ariane’s Line, “MNemo – Cave Survey Data Acquisition”: https://www.arianesline.com/mnemo/
- Neil K. Ganju, John W. Pohlman, Steven E. Suttles, David Brankovits, “Hydroacoustic Observations Reveal Drivers of Mixing and Salinization of a Karst Subterranean Estuary During Intense Precipitation”, Geophysical Research Letters, 2024: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GL109993
- U.S. Geological Survey, “Water column properties and temporal hydrologic and chemical records from flooded caves (Ox Bel Ha and Cenote Crustacea)”: https://www.usgs.gov/data/water-column-properties-and-temporal-hydrologic-and-chemical-records-flooded-caves-ox-bel-ha
L’articolo del 2020 documenta un passaggio cruciale nella speleosubacquea della Riviera Maya: il rilievo non è più soltanto una carta di condotti, ma una piattaforma di dati per capire, visualizzare e proteggere l’acquifero carsico costiero del Quintana Roo. CINDAQ, guidata da Sam Meacham, integra riesplorazione, strumenti digitali, GIS, droni, fotogrammetria e media immersivi per collegare il mondo sotterraneo alle trasformazioni rapide della superficie.[1][2]
Ho preparato il dossier di ricerca completo in formato Markdown scaricabile: il dossier su Data for Divers, CINDAQ e l’acquifero della Riviera Maya.
Risultati principali
Dal “nuovo ramo” al dato territoriale
Il contributo più rilevante del progetto CINDAQ non è solo l’estensione di Ox Bel Ha, ma la creazione di un archivio geospaziale che combina linee di grotta, profondità, fotografie, note di campagna, immagini aeree, dati di superficie e modelli 3D. Questa impostazione consente di mostrare a proprietari, ricercatori e decisori la relazione tra cenotes, condotti, foresta, infrastrutture e sviluppo urbano.[1]
L’articolo di Menduno ricorda che l’esplorazione iniziale di Ox Bel Ha negli anni Novanta fu in gran parte autofinanziata. Meacham fondò CINDAQ nel 2000 per rendere possibili finanziamenti, ricerca, educazione e conservazione con un’organizzazione formalmente riconosciuta. Oggi la missione dichiarata di CINDAQ resta facilitare la ricerca e sostenere la tutela delle risorse naturali e culturali associate a cenotes e fiumi sotterranei del Quintana Roo.[1][2]
Perché il resurvey conta
Il riesame delle linee storiche è una parte strutturale del progetto, non un’attività secondaria. Nel 2018 CINDAQ riportava 18 km di rilievi totali — 12 km di nuova esplorazione e 6 km di resurvey — mentre nel 2019 i rilievi salirono a 80 km, dei quali 50 km erano linee esistenti riesaminate e 30 km nuove esplorazioni. Nei primi 14 giorni di gennaio 2020 il gruppo dichiarava ulteriori 8,445 km riesaminati e 11,277 km nuovi.[1]
Questo permette di:
- confrontare misure storiche e attuali;
- correggere errori locali che possono deformare porzioni estese della carta;
- sfruttare una georeferenziazione GPS più accurata;
- aggiornare note su geologia, morfologia e navigazione;
- ritornare in settori poco frequentati, spesso accessibili grazie a nuovi percorsi terrestri;
- individuare lead precedentemente trascurati e nuove connessioni fra rami.
Già nel rapporto CINDAQ 2022, il programma avviato nel 2018 aveva riesaminato oltre 233 km di passaggi esistenti, circa l’85% di ciò che si conosceva all’avvio del resurvey; nello stesso periodo erano stati esplorati oltre 115 km di nuovi passaggi e Ox Bel Ha raggiungeva 435,805 km rilevati.[3]
Tecnologie impiegate
Strumento Funzione Valore nel progetto MNemo Registra distanza lungo sagola, profondità/inclinazione e direzione Riduce trascrizioni manuali e rende il rilievo più veloce e standardizzabile Ariane’s Line Importa, processa e visualizza i dati in mappe 3D Collega rilievi nuovi e storici e permette sovrapposizioni con basi satellitari GPS, GIS e ArcGIS Georeferenziazione e analisi territoriale Fa dialogare sottosuolo, cenotes, sviluppo e dati ambientali Droni e ortofoto Documentazione ad alta risoluzione della superficie Evidenzia cambiamenti dell’uso del suolo, cenotes e infrastrutture Fotogrammetria Modelli tridimensionali di passaggi e ambienti Integra geometria dei volumi con il rilievo lineare Video 360° / AR Comunicazione immersiva del paesaggio sotterraneo Rende il sistema comprensibile a non subacquei e decisori
MNemo si aggancia alla sagola fra un tie-off e l’altro: il produttore dichiara una precisione di 0,5% sulla lunghezza, 10 cm sulla profondità, 1,5° sull’heading e un errore di chiusura atteso attorno all’1%. I dati vengono poi trasferiti in Ariane, che costruisce una stick map 3D e la sovrappone a cartografia satellitare.[4]
Nell’intervista del 2020 Meacham indicava un test significativo: una poligonale di oltre 5 km con errore di chiusura inferiore all’1%. Il dato va inteso come risultato operativo contestuale, non come garanzia assoluta: accuratezza e qualità rimangono dipendenti da calibrazione, corretta esecuzione, assenza di interferenze magnetiche, tie-in affidabili e controllo dei dati.[1][4]
Acquifero: il vero oggetto
Il punto più importante dell’articolo è che la grotta mappata non coincide con l’acquifero. I condotti conosciuti sono le parti direttamente esplorabili di un sistema più vasto, composto anche da matrice calcarea porosa, fratture, fessure e vie di flusso non accessibili.
Nella penisola dello Yucatán, dove non esiste una rete superficiale di fiumi comparabile a quella di molte regioni temperate, l’acqua meteorica filtra nella roccia e alimenta l’acquifero. In prossimità della costa, acqua dolce, salmastra e marina formano un estuario sotterraneo carsico stratificato. I condotti agiscono come vie di trasporto rapide; per questo la qualità dell’acqua e gli effetti degli scarichi o delle trasformazioni urbanistiche non possono essere interpretati soltanto osservando ciò che si vede in superficie.[5]
Questa lettura è coerente con il materiale del progetto sulle aree carsiche: doline, grotte, sorgenti e assenza o scarsità di idrografia superficiale sono indicatori di un territorio in cui infiltrazione e circolazione sotterranea dominano il comportamento delle acque. La conoscenza speleologica diventa quindi indispensabile anche per gestione delle risorse e prevenzione dell’inquinamento.[6]
Riscontro scientifico recente
La ricerca successiva conferma quanto fosse lungimirante il programma di documentazione di CINDAQ. Uno studio del 2024 in Geophysical Research Letters ha installato strumenti idroacustici in un condotto di Ox Bel Ha, presso Cenote Bang, per osservare la dinamica delle alocline tra acqua dolce, salmastra e salata.[5]
Il risultato più importante è controintuitivo: durante precipitazioni intense l’acquifero non si “addolcisce” necessariamente. Nel caso della tempesta tropicale Carlotta, l’aumento della pioggia provocò un incremento della velocità di flusso verso mare e la salinità dello strato salmastro passò da circa 2 psu fino a 4,4 psu. Gli autori propongono che il fenomeno dipenda soprattutto da un mescolamento laterale tra condotti e matrice calcarea, innescato dallo spostamento differenziale delle alocline, più che dalla sola miscelazione verticale nel condotto.[5]
Questo ha implicazioni dirette per:
- qualità dell’acqua potabile e irrigua;
- intrusione e salinizzazione marina;
- effetti di tempeste e variazioni climatiche;
- ecosistemi anchialini;
- cicli del carbonio e del metano;
- gestione di un territorio costiero con crescente pressione antropica.
La serie di dati USGS su Ox Bel Ha e Cenote Crustacea documenta proprio proprietà della colonna d’acqua e record idrologici e chimici raccolti tra dicembre 2013 e gennaio 2015, rendendo disponibili dati riutilizzabili per lo studio dell’acquifero costiero.[7]
Il modello è trasferibile ad altri territori carsici, purché si mantengano protocolli di rilievo e controllo qualità, metadati completi, riferimenti geodetici coerenti, un archivio durevole e regole ponderate per la diffusione delle informazioni relative a cavità vulnerabili. Il successo non dipende dalla quantità di immagini o di chilometri rilevati, ma dalla capacità di trasformare dati verificabili in conoscenza utile per la conservazione.[1][2][5]
Fonti
[1] Data for Divers: Mexican Explorers Go Digital to Chart Riviera … https://indepthmag.com/data-for-divers-mexican-explorers-go-digital-to-chart-riviera-maya/
[3] Home – Cindaq https://www.cindaq.org/en/
[4] [PDF] CINDAQ 2022 Annual Report https://2001convention-uch.ngo/wp-content/uploads/2025/03/CINDAQ_AR-2022.pdf
[5] MNemo • Cave Survey Data Acquisition – Ariane’s Line https://www.arianesline.com/mnemo/
[6] Hydroacoustic Observations Reveal Drivers of Mixing and Salinization of a Karst Subterranean Estuary During Intense Precipitation https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdfdirect/10.1029/2024GL109993
[8] Water column properties and temporal hydrologic and chemical records from flooded caves (Ox Bel Ha and Cenote Crustacea) within the coastal aquifer of the Yucatan Peninsula, Quintana Roo, from December 2013 to January 2015 https://www.usgs.gov/data/water-column-properties-and-temporal-hydrologic-and-chemical-records-flooded-caves-ox-bel-ha
[9] Winter Workshop Set for Mexico—An International … – InDEPTH https://indepthmag.com/winter-workshop-set-for-mexico-an-international-gathering-for-the-global-cave-diving-community/
[10] Tren Maya is on the Wrong Track! An Update. – InDEPTH https://indepthmag.com/tren-maya-is-already-impacting-water-resources-and-the-caves/
[11] SAVE THE CENOTES! – InDEPTH https://indepthmag.com/stop-the-riviera-maya-train/
[12] La plus vaste caverne sous-marine du monde court sur 524 … – GEO https://www.geo.fr/environnement/la-plus-vaste-caverne-sous-marine-du-monde-court-sur-524-kilometres-sa-biodiversite-est-menacee-229732
[13] InDEPTH: A Technical & Professional Diving Magazine https://indepthmag.com/
[14] About Us – InDEPTH Magazine https://indepthmag.com/about-us/
[15] MNemo | Ariane’s Line | Cave Survey Software | 3D Cave … https://www.arianesline.com/
[16] Realizado por: https://www.cindaq.org/wp-content/uploads/2024/06/CINDAQ-InformePublico-2023-ES.pdf
[17] Ariane’s Line | Shop https://www.arianesline.com/shop/
[18] Underwater Cave Reports https://uwcaves.org/
[19] The Destruction of Underwater Caves by the “Tren Maya” project https://www.uw360.asia/the-destruction-of-sac-aktun-underwater-cave-by-the-tren-maya-project/
[20] Hydrological and chemical records from the flooded Ox Bel Ha cave … https://catalog.data.gov/dataset/hydrological-and-chemical-records-from-the-flooded-ox-bel-ha-cave-system-in-the-yucat-2015
[21] HarvestStat Africa – Harmonized Subnational Crop Statistics for Sub-Saharan Africa https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12022251/
[22] Global Roadkill Data: a dataset on terrestrial vertebrate mortality caused by collision with vehicles https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11958749/
[23] An avifaunal checklist of the Zanskar Region, Ladakh Himalaya, India https://www.threatenedtaxa.org/index.php/JoTT/article/view/9288
[24] [XML] USGS.72e6c9dc-9d44-4c80-9360-b6f4e656b40a.xml https://data.usgs.gov/datacatalog/metadata/USGS.72e6c9dc-9d44-4c80-9360-b6f4e656b40a.xml
[25] Temporal hydrologic and chemical records from the Ox Bel Ha cave … https://catalog.data.gov/dataset/temporal-hydrologic-and-chemical-records-from-the-ox-bel-ha-cave-network-within-the-c-2016
[26] Hurricane Ingrid and Tropical Storm Hanna’s effects on the salinity of … https://ouci.dntb.gov.ua/en/works/ldB3zrq7/
[27] Microsoft Word – Kovacs_Shawn_E_201708_PhDv2.docx https://macsphere.mcmaster.ca/bitstream/11375/21974/2/Kovacs_Shawn_E_201708_PhDThesis.pdf
[28] Late Holocene mangrove development and onset of sedimentation in the Yax Chen cave system (Ox Bel Ha) Yucatan, Mexico: Implications for using cave sediments as a sea-level indicator https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0031018215004186
[29] The effect of seasonal rainfall on nutrient input and biological productivity in the Yax Chen cave system (Ox Bel Ha), Mexico, and implications for ?XRF core studies of paleohydrology https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0031018219301889
[30] A survey of groundwater quality in Tulum region, Yucatan … http://members.unine.ch/philippe.renard/articles/saintloup2018.pdf
[31] CINDAQ 2024 Annual Report https://www.cindaq.org/en/news/cindaq-2024-annual-report/
[32] Prepared by: https://www.cindaq.org/wp-content/uploads/2024/02/CINDAQ-PublicReport-2023-EN-compressed.pdf
[33] Cindaq: Home https://www.cindaq.org/
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