معدات استكشاف الكهوف

مستكشف كهوف في كهف بولاية ألاباما يرتدي ملابس استكشاف الكهوف الشائعة: بدلة عمل، مصابيح مثبتة على الخوذة، أحذية وقفازات ثقيلة.

معدات استكشاف الكهوف هي المعدات التي يستخدمها مستكشفو الكهوف وعلماء الكهوف لمساعدتهم وحمايتهم أثناء استكشاف الكهوف . وقد يُستخدم المصطلح أيضًا للإشارة إلى المعدات المستخدمة لتوثيق الكهوف، مثل معدات التصوير والمسح. في الأصل، كانت معدات الغوص في الكهوف محدودة للغاية، ولكن ازدياد شعبية استكشاف الكهوف خلال القرن العشرين أدى إلى ظهور معدات وشركات متخصصة في هذا المجال. [ 1 ]

نظراً لاختلاف ظروف الكهوف اختلافاً كبيراً حول العالم، توجد أنواع وفئات عديدة من معدات الغوص. قد يرتدي مستكشفو الكهوف في الأنظمة الجافة عموماً بدلة داخلية من الصوف مع بدلة خارجية واقية، بينما قد يختار مستكشفو الكهوف الرطبة جداً استخدام بدلات الغوص . أما مستكشفو الكهوف في الأنظمة الجافة الكبيرة في المناطق الاستوائية والصحراوية، فقد يكتفون بارتداء شورت وقميص .

تاريخ

واجه أوائل مستكشفي الكهوف في أوروبا وأمريكا الشمالية قيودًا في استكشافاتهم بسبب نقص المعدات المناسبة. ففي أوائل القرن التاسع عشر، عندما بدأ استكشاف الكهوف ينتشر، كان المستكشفون يرتدون بدلات من التويد ويستخدمون الشموع للإضاءة. وكان الاستكشاف يقتصر عادةً على الكهوف الجافة، نظرًا لقلة ما يحمي المستكشفين من البرد بمجرد أن يتبللوا. لاحقًا، بدأ مستكشفو الكهوف في استخدام مصابيح عمال المناجم ، المصممة للاستخدام تحت الأرض والتي كانت موثوقة إلى حد معقول، على الرغم من أن إضاءتها لم تكن قوية بشكل خاص. وكان إشعال شرائط المغنيسيوم طريقة شائعة لإضاءة الغرف الكبيرة. ابتكر إي. أ. مارتيل ، وهو مستكشف كهوف فرنسي، زورقًا قماشيًا قابلًا للطي استخدمه لاستكشاف العديد من الكهوف التي تحتوي على أقسام مغمورة بالمياه لفترات طويلة، مثل كهف قوس الرخام في أيرلندا الشمالية . ووُصفت معداته الاستكشافية في عام 1895 بأنها: "زورق قماشي، وسلالم حبلية بطول مئات الأقدام، وسلم خشبي خفيف قابل للطي، وحبال، وفؤوس، وبوصلة، ومقياس ضغط جوي، وهاتف، وخريطة، إلخ." [ 2 ] كان مصباح الأسيتيلين - الذي يعمل بالكربيد - أحد مصادر الإضاءة الرئيسية التي استخدمها مستكشفو الكهوف خلال القرن العشرين. وفي وقت لاحق، تم استخدام مصابيح الرأس الكهربائية لعمال المناجم، والتي تعمل ببطاريات الرصاص الحمضية ، والتي حلت محلها في النهاية إضاءة LED ، التي توفر مدة إضاءة وسطوعًا أفضل، كما أنها أخف وزنًا بشكل ملحوظ.

كان استكشاف الكهوف العمودية يتم باستخدام سلالم حبلية . كانت هذه السلالم ضخمة وثقيلة، خاصةً عندما تكون مبللة، وأحيانًا كانت تتطلب فرقًا من الحمير لحملها. رائد المستكشف الفرنسي روبرت دي جولي استخدام السلالم الحبلية الأخف وزنًا حتى ابتكر سلم إليكترون، وهو سلم سلكي خفيف ذو درجات من الألومنيوم . [ 3 ] أحدثت خفة وزن هذه السلالم وسهولة حملها ثورة في استكشاف الكهوف العميقة، ممهدةً الطريق لاستكشاف كهف جوفري بيرجيه ، أول كهف في العالم يتجاوز  عمقه كيلومترًا واحدًا. طوّر بيير شوفالييه أنظمة مبكرة لحبال الصعود في نظام كهوف دانت دو كرول في فرنسا في أواخر ثلاثينيات القرن العشرين، وكان شوفالييه أيضًا أول من استخدم حبل النايلون في الكهف بدلًا من حبل الألياف الطبيعية. بدأ تطوير تقنية الحبل الواحد (SRT) في الولايات المتحدة في خمسينيات القرن العشرين. طُوّر نظام مماثل في أوروبا في أواخر ستينيات القرن العشرين، وسرعان ما تم توحيد معاييره ولا يزال قيد الاستخدام حتى اليوم. وفر نظام SRT ميزة السرعة والمرونة الأكبر في النزول إلى الأعمدة الرأسية. (في السابق، كان على أحد المتسلقين البقاء في بداية المرحلة الأخيرة لتأمين المتسلقين العائدين أثناء صعودهم السلم).

أدى ازدياد شعبية استكشاف الكهوف خلال الستينيات والسبعينيات إلى ظهور شركات متخصصة في معدات استكشاف الكهوف، مثل شركة بيتزل . في السابق، كان مستكشفو الكهوف يستخدمون معدات من مصادر أخرى، مثل خوذات عمال المناجم والمصابيح الكهربائية، أو يصنعون معداتهم بأنفسهم. أما اليوم، فتلتزم معدات استكشاف الكهوف بمعايير سلامة عالية، مما يقلل من الإصابات والوفيات.

ملابس واقية

الحماية الحرارية

تحافظ الكهوف في المناطق المعتدلة، مثل أوروبا وأمريكا الشمالية، على متوسط ​​درجة حرارة سنوية تتراوح بين 11 و13 درجة مئوية (52-55 درجة فهرنهايت) . [ 4 ] ورغم أن هذه الدرجة ليست باردة للغاية، إلا أن التعرض للماء والإرهاق قد يزيد من خطر انخفاض حرارة الجسم. عادةً ما يرتدي مستكشفو الكهوف بدلة داخلية قطعة واحدة مصنوعة من الصوف أو الألياف، وتُستخدم أحيانًا مع ملابس داخلية حرارية. أما في الكهوف الأكثر دفئًا، مثل تلك الموجودة في فرنسا وإسبانيا ، فتُستخدم بدلات داخلية أخف وزنًا لتجنب ارتفاع درجة حرارة الجسم.  

زوج من أحذية ويلينغتون

عند استكشاف الكهوف الرطبة، توفر بدلات الغوص المصنوعة من النيوبرين عزلًا حراريًا أفضل من الملابس الداخلية الصوفية. وبينما يستخدم مستكشفو الكهوف غالبًا بدلات غوص مصممة لركوب الأمواج أو الغوص ، تتوفر بدلات غوص متخصصة لاستكشاف الكهوف مزودة بمرفقين وركبتين معززتين. [ 5 ] كما تُستخدم أيضًا بدلات غوص هجينة من الصوف مع ملابس داخلية.

الحماية من التآكل

يرتدي مستكشفو الكهوف عادةً بدلات واقية خارجية، تشبه بدلات العمل ولكنها مصنوعة من مواد مقاومة للتآكل بدرجة عالية مثل الكوردورا . في الكهوف الرطبة أو العاصفة، قد يُفضّل استخدام بدلات مصنوعة من مادة PVC ، لأنها توفر درجة أعلى من الدفء والحماية من البلل. غالبًا ما تأتي هذه البدلات مزودة بمناطق مُدعّمة، خاصةً في نقاط التآكل مثل المرفقين والمؤخرة والساقين. كما تُزوّد ​​أحيانًا بجيوب داخلية وأغطية للرأس.

تُستخدم واقيات الركبة، وفي حالات أقل شيوعًا واقيات المرفق، لحماية جسم المستكشف وملابسه. كما تُستخدم القفازات أيضًا. وفي الكهوف الرطبة، يمكن ارتداء قفازات النيوبرين كحماية إضافية من البرد.

الأحذية

تُعدّ أحذية ويلينغتون خيارًا شائعًا للأحذية، فهي متينة، ورخيصة الثمن، وذات قبضة جيدة، ومقاومة للماء. كما تُستخدم أحذية المشي لمسافات طويلة، لما توفره من دعم ممتاز للكاحل. إلا أنها تسمح بدخول الماء والحصى بسهولة أكبر، وغالبًا ما تتلف بفعل بيئة الكهوف القاسية. كما يوجد خطر تعلّق خطافات الأربطة بالسلالم. في الكهوف الاستوائية الكبيرة والجافة، تُعدّ هذه الأحذية أفضل من أحذية ويلينغتون، فهي أكثر تهوية وأقل تقييدًا للحركة. وتُقدّم أحذية التسلق المتخصصة بديلاً باهظ الثمن لأحذية ويلينغتون وأحذية المشي لمسافات طويلة.

الخوذات

بينما تُستخدم الخوذات لحماية رأس مستكشف الكهوف من الصخور المتساقطة أحيانًا، إلا أنها تُستخدم بشكلٍ أكبر لحماية رؤوسهم من الصدمات والخدوش أثناء التنقل في الممرات المنخفضة أو الوعرة. وتُعدّ الخوذات ضرورية لتركيب المصابيح ، حيث يُمكن تثبيت مجموعة من المصابيح عليها. كما يُمكن استخدام العديد من الخوذات المُستخدمة في استكشاف الكهوف كخوذات للتسلق. وتُعتبر خوذة عامل البناء القياسية وغير المكلفة كافيةً عادةً، وعادةً ما تحتوي على حاجب يُساعد على صدّ الماء عن الوجه.

إضاءة

في البدايات، استُخدمت الشموع، وسرعان ما استُبدلت بمصابيح الكربيد، ثم بمصابيح عمال المناجم الكهربائية. أما اليوم، فتُعدّ مصابيح LED التي تعمل ببطاريات أيونات الليثيوم، والمثبتة على الخوذة، هي السائدة. ولا تزال أجهزة الكربيد المتخصصة تُستخدم في الرحلات الاستكشافية النائية حيث لا تتوفر إمكانية الشحن الكهربائي.

الأحزمة

عندما كانت مصابيح عمال المناجم هي الوسيلة المعتادة للإضاءة، كان الحزام ضروريًا لحمل البطارية. ولا تزال هذه الأحزمة تُستخدم عادةً لتخفيف الضغط على الجذع في الممرات الضيقة، ولكن بشكل أساسي لحمل المعدات المساعدة مثل السلالم وحقائب الأدوات الصغيرة المُعلقة بواسطة حلقة تسلق. وعادةً ما تُستخدم أحزمة مُصممة خصيصًا لهذا الغرض، تتميز بالقوة الكافية لتكون بمثابة وسيلة أمان احتياطية.

المعدات العمودية

تحتوي العديد من الكهوف على ممرات أو منحدرات تتطلب استخدام الحبال أو السلالم لعبورها. وقد حلت الحبال محل السلالم السلكية إلى حد كبير في عمليات النزول العمودي منذ أوائل الستينيات، على الرغم من أن السلالم لا تزال مفيدة في المنحدرات القصيرة، حيث يكون استخدام معدات النزول الكاملة غير مناسب.

تقنية الحبل الواحد

تُعد تقنية الحبل الواحد (SRT) التقنية الأكثر استخدامًا لتجاوز العوائق الرأسية.

المعدات القياسية

  • حزام التسلق - ثابت وأكثر مقاومة للتآكل من الأحزمة المستخدمة في تسلق الصخور.
  • حبل التسلق - الحبل المستخدم في الهبوط بالحبل هو حبل ثابت منخفض التمدد،  ويبلغ سمكه عادةً 9 مم في أوروبا. أما في الولايات المتحدة، فيكون حبل التسلق الثابت (SRT) أكثر سمكًا (11 مم) وأكثر مقاومة للتآكل، نظرًا لقدرته على تحمل قدر أكبر من الاحتكاك. تُقطع الحبال بأطوال مختلفة.
  • جهاز الصعود - يُستخدم للصعود على الحبال. كانت تُستخدم سابقًا أجهزة تعتمد على كامة رافعة، إلا أنها أصبحت الآن أقل شيوعًا بفضل أجهزة الكامة المسننة التي تُقلل الانزلاق. يُستخدم جهازا صعود على الأقل، أحدهما مُثبّت على الحزام عند مستوى الخصر، والآخر مُثبّت على حلقة القدم ويُحرّك يدويًا. يُمكن تثبيت جهاز صعود ثالث على القدم واستخدام تقنية المشي على الحبل.
  • جهاز النزول - يُستخدم للنزول بالحبل. يوجد نوعان رئيسيان من أجهزة النزول: جهاز النزول ذو البكرة، مثل جهاز Petzl Stop ، وجهاز النزول ذو الرف، وهو المفضل في بعض مناطق الولايات المتحدة الأمريكية لسهولة نزوله وقدرته الممتازة على تبديد الحرارة. يُفضل استخدام أجهزة النزول ذات البكرة في تقنية SRT الأوروبية لأنها تُسهل تغيير الحبال عند نقاط التثبيت، كما أنها أخف وزنًا. يمكن أيضًا استخدام عقدة على شكل الرقم 8 .
  • حبال التثبيت - حبال تُستخدم لتثبيتها في نقاط اتصال آمنة عند تغيير نقاط التثبيت الاحتياطية وأثناء استخدام حبال العبور. وهي مصنوعة من حبل ديناميكي مزود بحبلين مختلفي الطول ينتهيان بمشابك .
  • السكين - تستخدم كأداة أمان لقطع الحبال، وقص الشعر العالق في أجهزة النزول، وما إلى ذلك.
  • الصفارة - في الملاعب الطويلة حيث يكون الصراخ غير فعال، تُستخدم الصفارات للإشارة إلى أعضاء الفريق الآخرين.
  • بكرة الصدر - تساعد على تثبيت الأشخاص ذوي الصدر العريض أو الجزء العلوي الثقيل من الجسم والذين يميلون إلى الانحناء للخلف أثناء استكشاف الكهوف العمودية. تتكون الأداة من لوحة صدرية تُربط عالياً على الجذع، وبكرة معدنية تُثبّت حول الحبل. [ 6 ]

السلالم

استخدم مستكشفو الكهوف الأوائل سلالم حبلية ذات درجات خشبية. استُبدلت هذه السلالم بسلالم "إلكترون" السلكية في بداية الستينيات، وظلت الطريقة الأكثر شيوعًا للنزول في الكهوف الكبيرة حتى نهاية الثمانينيات تقريبًا. واليوم، تُستخدم هذه السلالم بشكل أساسي للنزول في المنحدرات القصيرة أو الضيقة. عادةً ما تُصنع درجات السلالم من أنابيب الألومنيوم لخفتها وقوتها. تُصنع السلالم عادةً بأطوال 5 أو 8 أو 10 أمتار (16 أو 26 أو 33 قدمًا) ، ويمكن ربطها معًا لتكوين أطوال أطول. مع أنه يمكن استخدام السلالم بدون حبل أمان، إلا أن ذلك غير آمن وغير مُستحسن. يمكن حمل السلالم ملفوفة، دون أي حماية إضافية، حتى الحاجة إليها، أو يمكن حملها داخل حقائب أدوات متينة مصنوعة من مادة PVC .    

حبل

يُستخدم الحبل الديناميكي، الذي يشيع استخدامه في التسلق، في استكشاف الكهوف لتأمين المتسلقين أثناء التسلق أو استخدام السلالم.

يُستخدم الحبل الثابت، بعد انتهاء عمره الافتراضي في عمليات الهبوط بالحبال، غالبًا في أدوات مساعدة ثابتة، مثل الحبال اليدوية في التسلق. ويمكن عقد الحبل لمساعدة المتسلقين. كما يمكن إعادة تدوير الحبل لأغراض الحفر.

التثبيت بالمسامير

تتطلب معظم الكهوف نقاط تثبيت اصطناعية لتأمين حبل التسلق بالحبل. إحدى الطرق الشائعة لوضع المسامير هي حفرها يدويًا باستخدام مطرقة ومسمار حفر ذاتي ، باستخدام مسامير مُعدّلة من تلك المستخدمة في قطاع البناء. بعد ذلك، يُمكن تثبيت علاقة في المسمار. منذ ظهور المثاقب الكهربائية ذات الأسعار المعقولة في الأسواق، أصبح من الشائع رؤية مستكشفي الكهوف يحفرون الثقوب بأنفسهم ويستخدمون أنواعًا مختلفة من المسامير والبراغي الخرسانية. تُستخدم مسامير الراتنج المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ في المسارات التي تشهد حركة مرور كثيفة نظرًا لعمرها الطويل، ولأنها آمنة وموثوقة عند وضعها بشكل صحيح.

معدات المسح

يُعدّ مسح الكهوف نشاطًا متخصصًا ضمن مجال استكشاف الكهوف، ويهدف إلى إنتاج خرائط لها. ويختلف نوع المعدات المستخدمة تبعًا لدقة المسح المطلوبة. قد يُجرى مسح أساسي باستخدام بوصلة توجيه أو غوص ، مع قياس المسافات سيرًا على الأقدام أو تقديرها. أما المسح الأكثر دقة فيستلزم استخدام شريط قياس وبوصلات ومقياسات ميل متخصصة . وقد شهدنا مؤخرًا تحولًا نحو المسح الرقمي للكهوف بشكل كامل.

أدوات القياس

بوصلة برونتون جيو القياسية، وهي بوصلة ومقياس ميل مدمجان، كانت شائعة الاستخدام كبوصلة لمسح الكهوف حتى وقت قريب.

أكثر الأدوات شيوعًا بين مساحي الكهوف هي البوصلة الإرشادية ، مثل تلك التي تنتجها شركتا Suunto أو Silva ، والتي يمكن قراءتها بدقة تصل إلى نصف درجة. يجب أن تكون البوصلات المستخدمة في مسح الكهوف متينة لتحمل الظروف القاسية. أما في عمليات المسح عالية الدقة، فيلزم استخدام مقياس الميل، والذي يُصنع أحيانًا كوحدة مدمجة مع البوصلة. وقد طوّر هواة مؤخرًا بوصلات ومقاييس ميل رقمية، بعضها مزود بوصلات لاسلكية لأجهزة المساعد الرقمي الشخصي (PDA) ، إلا أن استخدامها لم ينتشر على نطاق واسع بعد.

قياس المسافة

يُستخدم شريط قياس قياسي من الألياف الزجاجية لقياس المسافات، عادةً بأطوال تتراوح بين 30 و50 مترًا (98 إلى 164 قدمًا) . وقد اكتسبت أجهزة قياس المسافة بالليزر شعبيةً مؤخرًا، على الرغم من أن أشرطة القياس لا تزال مفضلة، خاصةً في الظروف الرطبة أو الموحلة. 

تسجيل البيانات

يُستخدم ورق متين مقاوم للماء لتسجيل البيانات، وتكمن ميزته في إمكانية غسله بسهولة في مجرى مائي أو بركة ماء إذا اتسخ بشدة بالطين. وبات المسح الرقمي واقعاً ملموساً، إذ يمكن توصيل أجهزة القياس الرقمية لاسلكياً بأجهزة المساعد الرقمي الشخصي (PDA) حيث تُخزَّن البيانات وتُرسم.

تواصل

قد يكون التواصل بين مستكشفي الكهوف والناس على السطح ضروريًا لعمليات الإنقاذ أو الرحلات الاستكشافية. وقد يكون التواصل بسيطًا كإشارات صفير مشفرة ، إلا أنها فعالة فقط عبر مسافات قصيرة ولا يمكن استخدامها في الكهوف المغمورة بالمياه. [ 7 ] استُخدمت الهواتف في المناجم منذ يونيو 1882 على الأقل، بينما يعود أول سجل لاستخدامها في استكشاف الكهوف إلى عام 1898. استخدم إدوارد ألفريد مارتيل وابن عمه غابرييل غوبيلا هواتف خفيفة الوزن تزن 480 غرامًا (1.06 رطل) مع أسلاك يصل طولها إلى 400 متر (1300 قدم) لاستكشاف الكهوف العميقة. مع ذلك، من المحتمل أن تكون الهواتف قد استُخدمت في كهوف لامب لير قبل فبراير 1885، إذ توجد إشارات إلى استخدام "آلة ناطقة" قبل ذلك التاريخ. [ 8 ]    

يُعدّ الاتصال اللاسلكي داخل الكهوف صعباً لأن الصخور موصلة للكهرباء ، وبالتالي تمتص الموجات اللاسلكية . ويبلغ مدى أجهزة الراديو العادية داخل الكهوف مدىً قصيراً جداً. لذا، تُستخدم اليوم أجهزة الراديو منخفضة التردد (LF) أو منخفضة التردد جداً (VLF) المزودة بتقنية تعديل النطاق الجانبي الأحادي بشكل أكثر شيوعاً. وكانت النماذج الأولى تُسمى " أجهزة استكشاف الكهوف ". [ 9 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. "تطور معدات استكشاف الكهوف والغوص فيها" . مدونة ActivityFan . 9 أغسطس 2017. تاريخ الاطلاع: 6 نوفمبر 2019 .
  2. "النص الكامل لـ "عالم الطبيعة الأيرلندي"تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أبريل 2015 .
  3. يوشين دوكيك. "شخصيات مشهورة: روبرت دي جولي" . Showcaves.com . تاريخ الاسترجاع: 23 أبريل 2015 .
  4. "المياه الجوفية والكهوف ودرجة الحرارة" . مؤرشف من الأصل في 11 ديسمبر 2007. تم الاطلاع عليه في 2 يوليو 2011 .
  5. "بدلات الغوص لاستكشاف الكهوف - ملابس لمستكشفي الكهوف" . Warmbac.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 أبريل 2015 .
  6. "أسطوانة تدليك الصدر من PMI" (ملف PDF) . pmirope.com . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 2023-09-03 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2023-09-03 .
  7. جيبسون، ديفيد (2010). تحديد الموقع بالراديو في الكهوف . Lulu.com. ص 73. ISBN  978-1445771052.
  8. ويليامز، آر جي جي (1995). "كهف لامب لير 1880-1890: البحيرة وآلة التخاطب" (ملف PDF) . وقائع جمعية جامعة بريستول لاستكشاف الكهوف. 20 ( 2): 135-151 .
  9. بيفورد، مايك (2012). "دليل تصميمات راديو الكهوف". أرشيف مجلة CREG .