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mis à jour le :
mardi 8 juillet, 2008
 
 

 

 
  L'utilisation des balises d'avalanches pour le repérage souterrain  
     
  Éric David et François Jacquier  
     
 
 
     

Fin 1987, une nouvelle "traversée" souterraine voyait le jour grâce à l'emploi d'une technique peu connue des spéléologues : Après avoir placé une balise A.R.V.A. (Appareil de Recherche des Victimes d'Avalanches) au sommet d'une cheminée proche de la surface située à un kilomètre de l'entrée du gouffre de la Balme d'Epy, le Spéléo Club San-Claudien et le Foyer Rural d’Arinthod parvenaient à localiser le point d'émission puis à ouvrir un orifice artificiel donnant sur le réseau connu.
Cet étonnant résultat fit dresser l'oreille à de nombreux spéléos qui virent en l' A.R.V.A. la solution à bon nombre de leurs problèmes. En effet, il n'est pas rare qu'un réseau souterrain possède une cheminée ou un ancien orifice bouché proches de la surface dont la réouverture faciliterait grandement les explorations ou l'évacuation d'un blessé. Devant l'intérêt de la méthode A.R.V.A. et compte tenu du manque total de renseignements quant à ses performances au travers de la roche, il fut décidé sous l'égide du Spéléo Secours Français d'entreprendre une série de test afin de déterminer les limites de l'appareillage en utilisation souterraine.

Généralités sur le matériel :

Les balises A.R.V.A. sont initialement destinées aux skieurs hors piste et aux pratiquant de la montagne en général. De la taille d'un baladeur, elles se portent sous les vêtements à l'aide d'un baudrier ou d'une ceinture. Elles émettent par intermittence, environ toutes les secondes, une onde électromagnétique sous la forme d'un "bip". En cas d'avalanche, l'émetteur et son propriétaire peuvent être rapidement localisés grâce à un récepteur calé sur la même fréquence.
On distingue sur le marché deux types d'appareils différents ; d'une part les balises dites "passives" capables de fonctionner seulement en émission et d'autre part les balises "émettrices/réceptrices" qui permettent en plus la recherche d'un équipier par simple commutation d'un sélecteur. Parmi les différents modèles proposés, citons dans la première catégorie :
- le Snow-Bip, le Snow-Joker et l'Autophon ;
- pour la seconde  : l'Arva-4000, l'Orthovox et le Pieps.
Cette liste n'est toutefois pas limitative.
Heureusement pour l'utilisateur, ces différentes marques sont compatibles entre-elles car elles utilisent toutes la fréquence 457Khz normalisée à l'échelon européen pour le secours en montagne.
Pour la phase de recherche, les récepteurs sont généralement équipés d'un buzzer et d'un écouteur permettant de recevoir les signaux de la victime. L'intensité du signal augmente ou diminue suivant que l'on s'approche ou que l'on s'éloigne de la verticale de l'émetteur. De plus, les récepteurs disposent de plusieurs calibres de sensibilité permettant une localisation de plus en plus fine du point d'émission.
Notons au passage la possibilité d'adapter sur l'Orthovox un système de vumètre : le Visovox , dont l'amplitude des fluctuation de l'aiguille indique la proximité ou l'éloignement de l'émetteur. Cet accessoire s'est révélé particulièrement appréciable en milieu bruyant.
On trouvera ces différentes balises d'avalanche dans les principaux points de vente de matériel de montagne qui les proposent à la vente ou à la location, solution économique très répandue dans les stations de sport d'hiver.
Les prix de vente sont de l'ordre de 50€ pour une balise "passive" et de 300€ pour un "émetteur/récepteur".

Caractéristiques de l'Arva 4000 :
(à titre d'exemple)

Fréquences d'émission 457Kh et 2,275Khz simultanément
Portée sur 457Khz 25 à 45m

Écoute

Buzzer incorporé ou écouteur piézoélectrique
Alimentation électrique Deux piles 1,5 volt type R6
Autonomie 300 heures d'émission
200 heures de réception
Test de piles Clignotant rouge si les piles ont une tension supérieure ou égale à 2 volts
Température d'utilisation De -20° à +50°C

Étanchéité

au ruissellement
Dimensions 80 x 120 x 23mm
Poids 240 grammes

Conseils d'utilisation en milieu souterrain :

De toute évidence , afin d'établir le repérage en surface d'un point souterrain, il faut disposer au moins d'un émetteur placé dans la cavité et d'un récepteur à l'extérieur.
Toutefois, la multiplication des récepteurs de recherche et des utilisateurs garantira un résultat plus rapide et plus sûr.
Avant toute tentative, on s'assurera de l'état des piles, de la bonne marche et de la compatibilité des appareils utilisés.
Une topographie précise de la cavité et un report sur une carte donneront un gain de temps important en réduisant le secteur de recherche.
Il est également vivement conseillé, avant de se lancer dans une recherche réelle de "se faire l'oreille" et de bien maîtriser la méthode de localisation en effectuant quelques essais dans une grotte connue.
Les "durs de la feuille" seront écartés d'office, car il faut signaler qu'au delà d'une certaine profondeur d'enfouissement de l'émetteur (15m environ), le signal reçu est à la limite de l'audibilité.
Les porteurs de montres à quartz devront également se méfier, en effet, certaines peuvent émettre des "bip-bip" parasites, on captera alors des signaux à des kilomètres de l'émetteur, même quand celui-ci n'est pas en fonctionnement. Étonnant non ?

Méthode de recherche sur le terrain :

Après avoir convenu d'un créneau horaire d'émission avec l'équipe chargée de la mise en place de la balise souterraine, on quadrillera le terrain préalablement déterminé par le report topographique jusqu'à capter un premier signal.
À partir de cet instant, on a la certitude d'être à moins de quarante mètres de la verticale de l'émetteur.
Le point du premier signal sera balisé sur le terrain.
Depuis ce point, on se déplacera sur quatre directions perpendiculaires jusqu'à déterminer celle correspondant à un accroissement du "bip".
On continuera sur cet axe jusqu'à trouver le point de disparition de l'écho. Ce deuxième point sera également balisé.
En mesurant avec un décamètre, on déterminera le milieu des deux points balisés. Ce point correspond normalement à la réception maximum dans cette première phase de recherche.
Après avoir réduit la sensibilité, on repartira sur un nouvel axe perpendiculaire en cherchant toujours les deux points de disparition du signal.
On répétera la même opération en réduisant à chaque fois le calibre de sensibilité du récepteur jusqu'à atteindre le calibre minimum perceptible.
Le milieu des deux derniers points correspond théoriquement à la verticale de l'émetteur.
Toutefois, dans la pratique, sur un terrain accidenté, pentu et boisé, les choses ne se passent pas toujours de façon si évidentes, il faudra alors improviser...
Une deuxième recherche avec un second opérateur viendra confirmer ou non la précision du point d'émission supposé.

Compte rendu des essais :

Vingt trois essais ont été effectués dans différentes cavités jurassiennes dont l'épaisseur de roche de couverture était initialement connue par mesures topographiques.
Au gouffre de la Balme d'Epy, la profondeur de l'A.R.V.A. n'a été connue qu'après percement d'un puits artificiel de 3,2m.
Notons également le cas de la perte du Lac de L'Abbaye où l'épaisseur de la couverture rocheuse n'a pu être connue avec précision faute de percement.
Sans chercher à faire des tests comparatifs sur le matériel disponible sur le marché, nous avons utilisé diverses combinaisons entre des émetteurs et des récepteurs compatibles, à savoir : Deux Arva 4000, deux Snow-Bip, deux Orthovox et un Visovox.
Chaque essai a été effectué à plusieurs reprises et par plusieurs opérateurs différents.
Tous les résultats ont été enregistrés et nous sommes en mesure de reproduire ci-après le tableau récapitulatif des essais positifs.

N° d'essai

Epaisseur de roche Rayon d'émission Incertitude Emetteur Récepteur
1 3,2m 23m 0,5m Orthovox Arva 4000
2 7,0m 40m 1,0m Orthovox Arva 4000
3 7,0m 40m 1,0m Arva 4000 Visovox
4 8,0m 30m 0,5m Orthovox Arva 4000
5 10m 20m 0,5m Orthovox Arva 4000
6 11m 18m 0,5m Orthovox Arva 4000
7 12m 20m 0,5m Orthovox Arva 4000
8 13m

-

1,0m Orthovox Arva 4000
9 13m -

1,0m

Orthovox Visovox
10 14m 23m 1,0m Orthovox Arva 4000
11 14m 20m 1,0m Snow-Bip Arva 4000
12 19m 10m 1,5m Snow-Bip Arva 4000
13 19m 10m 1,5m Orthovox Arva 4000
14 19m 10m 1,5m Orthovox Visovox
15 22,5m 6m 1,5m Orthovox Arva 4000
16 22,5m 20m 1,5m Orthovox Visovox
17 22,5m 4m 1,5m Snow-Bip Arva 4000
18 22,5m 6m 1,5m Arva 4000 Arva 4000
19 28m 4m 3m Orthovox Arva 4000
20 28m 10m 2,5 Orthovox Visovox
21 28m 10m 2,5m Arva 4000 Visovox

Interprétation des résultats :

a) Tous les essais se sont avérés négatifs au delà de 28m de profondeur.
b) On peut remarquer que le rayon d'émission (portée de l'émetteur) diminue quand la profondeur de l'émetteur croît, l'étude de cette variation permet d'établir approximativement une courbe donnant les limites du système A.R.V.A. en utilisation souterraine.
(voir abaque ci-dessous)

c) En toute logique, on observe également que la précision de la recherche est de plus en plus incertaine au fur et à mesure de l'enfouissement de l'émetteur.
De plus, rappelons que la perception du signal approche du seuil de l'audibilité à partir de 15m de profondeur, ces deux facteurs associés limitent sérieusement les chances de réussite d'un percement direct au delà de cette profondeur.
d) La diversification dans l'emploi des différents émetteurs et récepteurs n'a pas donné de résultats flagrants.
Notons toutefois que le système VISOVOX semble accroître sensiblement le périmètre de réception sans pour autant donner une meilleure précision.
e) Les différences de hauteurs libres des galeries ne semblent pas avoir influencé particulièrement les résultats.
Les ondes électromagnétiques paraissent passer aussi bien à travers l'air que la roche.
Une autre observation semble conforter cette hypothèse, en effet, à l'occasion de plusieurs essais, la balise émettrice a été déposée à une trentaine de mètres seulement de la base du puits d'accès or pendant la phase de recherche en surface nous n'avons pas constaté de "fuites" particulières à proximité de l'orifice naturel.

Conclusions :

Certes, la balise A.R.V.A. n'est pas une panacée, ses performances relativement faibles limitent d'autant son créneau d'utilisation. Toutefois, avec son prix abordable, son volume réduit et sa facilité d'emploi, le spéléo moyen peut désormais compter avec elle.
Si la phase de localisation se trouve grandement facilitée, la phase de percement risque de poser le véritable problème aux utilisateurs de burins et de marteaux que nous sommes. Pour une garantie de réussite, le spéléo amateur limitera ses tentatives aux seuls cas où la galerie recherchée présente des signes précurseurs de la surface (racines ou terre végétale)
En revanche, les organismes disposant de gros moyens peuvent envisager l'utilisation de la même balise dans la tranche des 15m et plus. Cette méthode peut offrir d'intéressantes perspectives lors d'opérations de secours spéléos ou miniers. Elle offre également de nouvelles possibilités aux terrassiers et tunneliers pour une recherche d'eau par exemple.
Avec une puissance accrue et une possibilité de recherche directive (genre goniomètre s'orientant sur l'émetteur, les balises A.R.V.A. atteindraient leurs lettres de noblesse. Il semblerait d'ailleurs qu'une nouvelle génération de balises soit en préparation. Cette nouvelle race comporterait entre autre une antenne directrice permettant une localisation plus rapide de la victime (d'après "La Montagne" N°1/ 88)
Après la corde nylon et la méthode "Jumar", la balise d'avalanche vient grossir la liste du matériel de montagne emprunté puis adapté aux besoins des spéléos.

Remerciements :

Nous remercions particulièrement pour leurs aides logistiques et financières :
- Option S.A.
- Spélémat
- Le Spéléo Secours Français

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