Gumbo La Baharini 3D

GUMBO LA BAHARINI 3D


Modélisation d'une grotte Karstique entre 50 et 80 mètres de profondeur!

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Fort de la réussite de la précédente mission Gumbo la Baharini de janvier 2023 qui avait pour objectif d'extraire une stalagmite vielle de plus de vint mille ans à 75 mètres de profondeur (qui fut une première mondiale), les membres de l'association DEEP BLUE EXPLORATION rechausse les palmes pour une seconde mission toute aussi inédite!

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Une mission rendue possible grâce a nos partenaires

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L'équipe de DEEP BLUE EXPLORATION a eu les 15 premiers jours de janvier 2024 pour effectuer la prise de données nécessaire pour réaliser une modélisation en 3 dimensions de la grotte d'origine karstique qui se situe aux abords de la passe au bateau au sud du lagon de Mayotte. Pour ce faire, une équipe de 4 plongeurs tek avec leurs recycleurs à circuit fermé ont plongé pendant 12 jours entre 50 et 80 mètres de profondeur dans les étroits boyaux des profondeurs du lagon de Mayotte.

Pour la seconde fois nous faisons une première mondiale !!!

Gabriel BARATHIEU

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La passe aux bateaux, au Sud Ouest du lagon de Mayotte où se trouve la grotte karstique. @Armand DAYDE


Une aventure humaine

La Team DEEP BLUE EXPLORATION rechausse les palmes et sort les recycleurs à circuit fermé pour ce nouveau challenge initié par Gaby!

  • 4 plongeurs tek sont au rendez-vous : Camille LOISIL, Patrick PLANTARD, Thomas GAUTIER et Gaby BARATHIEU.
  • Armand DAYDE plongeur caméraman et réalisateur de documentaire 
  • Jérome MATHEY et Delphine de Drone GO
  • Les femmes de science de l'association DBE, les Dr Isabel URBINA-BARRETO et Héloïse ROUZÉ 
  • Les membres de l'équipe : Thierry, Anita, Kiki et Hayfa 


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En montant cette expédition, Gaby BARATHIEU lance à son équipe mais aussi à lui même un challenge : réaliser une modélisation complète d'une grotte sous marine d'origine karstique, à l'architecture et au parcourt sinueux. Composé de plusieurs grandes salles et étroitures, de blocs effondrés, de stalagmites et de stalagtites ( pour le plus souvent tombées au sol par d'anciens tremblements de terre) mais aussi de large zone de dépôt de sédiments très volatile, cette singularité géologique (longue de plus de 130 mètre) propre à Mayotte et à l'océan Indien questionne beaucoup de scientifiques.

Cette modélisation fine en 3 dimensions permettra aux scientifiques d'avoir une vision globale et une meilleurs compréhension de sa formation durant la dernière ère géologique. En effet, il existe encore de nombreuses questions qui demeurent sans réponse, notamment sur sa troublante orientation qui semble pointer vers l'intérieur du lagon alors qu'elle devrait normalement être orienté du coté de la pente externe, vers l'extérieure du lagon.

Mais avant tout, il faut réussir à créer le rendu 3D !!!

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Le ciel et un lagon "chaotique" durant toute la mission. @ Armand DAYDE

Le mauvais temps n'a pas épargné l'équipe tout au long des 12 jours de la mission. Entre pluie, vent et mauvaise visibilité de l'eau, le morale de l'équipe a tenu bon et la bonne ambiance du groupe a facilement prit le dessus sur les mauvaises conditions météo.

Heureusement l'eau était chaude, très chaude avec 30 degrés en surface pour 25 degrés au fond de la galerie à 80 mètres de profondeur.

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Visibilité médiocre à la mise à l'eau! @Armand DAYDE

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Chargement du matériel sur les bateaux depuis la base du club de plongée ABALONE.  @Armand DAYDE

On a beau parfaitement connaitre la position de l'entré de la cavité, réussir à l'atteindre est loin d'être garanti !

Gaby BARATHIEU

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Plongeurs recycleur trimix avec un DVP Seacraft. @Armand DAYDE

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Cette ambitieuse et (un peu) folle mission de modéliser un grotte karstique dans la zone mésophotique (entre 50 et 80 mètres de profondeur) est avant tout une aventure humaines. L'équipe de 10 personnes dont 4 plongeurs TEK équipé de recycleur à circuit fermé ont plongé durant plus de 10 jours à l'intérieur de ce trou ouvert sur le plancher du lagon et s'engouffrant dans les entrailles de ce derniers comme les flots des rivières qui furent à l'origine de sa création.

Sa position étant proche de la passe au bateau, l'entrée de la galerie est soumise à de très forts courants entrants ou sortants pouvant atteindre facilement des vitesses de plus d'un noeud. Le largage des plongeurs tek avec tout leurs équipements (recycleur, Bail out, DPV) doit être ajusté tout les jours et soigneusement orchestré pour avoir la meilleurs efficacité possible. Il n'est pas permis d'attendre en surface ou de prendre son temps pour descendre à la profondeur de 50 mètres. Suivant les conditions, il n'est pas rare que le point de mise à l'eau soit à plus de 200 mètres (en amont ou en aval en fonction du courant) de l'entré. Preuve en est, les deux premiers jours de la mission, les plongeurs n'ont pu réussir à trouver l'entré de la grotte sous l'effet du fort courant et de la mauvaise visibilité de l'eau qui persista tout au long de la mission.

L'entrée de la galerie est soumise à de très forts courants entrants ou sortants pouvant atteindre facilement des vitesses supérieures à un noeud!

Gabriel BARATHIEU

Fort heureusement, une fois arrivé dans la grotte, les conditions deviennent stables, sans courant avec une bonne visibilité, du moins dans sa partie la plus profonde (à condition de ne pas lever de sédiments).

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L'effondrement du plancher du lagon, une porte d'entrée menant tout droit vers l'univers karstique de cette grotte datant de l'ancienne ère géologique du Pléistocène. @Gaby BARATHIEU 

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L'entrée de la grotte par 60 mètres de profondeur. @Gaby BARATHIEU

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Longue de 130 mètres, l'ouverture de la galerie principale se trouve sous le planché du lagon vers 48 mètres de profondeur. La dernière salle quant à elle se trouve à presque 80 mètres de profondeur. @Gaby BARATHIEU

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@ Gaby BARATHIEU

On ne se lasse pas de l'ambiance qui règne dans ces obscures boyaux même après plus de 50 plongées. Chaque immersion est uniques et nous fait découvrir de nouvelles formes, de nouvelle concrétions qui avaient jusqu'a présent échappé au faisceau de nos lampes. Le mélange trimix respiré influe aussi fortement sur la perception du plongeur. Ce fut particulièrement visible quand nous avons opté sur un mélange plus riche en helium (10/70 au lieu de 10/50)!

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Des lors, grâce au mélange riche en helium, la vision de certains détails nous apparaissent ou plutôt se dévoile clairement. Certains aspects et texture, la forme globale et le volume de certaines salles et galeries sont mieux perçu et évalué.

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Dans la sombre galerie des stalagmites! @ Gaby BARATHIEU

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Démarrage des caméras et allumage des 6 phares à 75 mètres de profondeur! @ Gaby BARATHIEU

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Certaines portions de la galerie principale sont exiguës et ne permettent pas à tous les plongeurs d'y parvenir sans soulever les fins sédiments qui recouvre les concrétions du sol. Une fois les sédiments en suspension, l'objectif de la mission se voit sérieusement impacter. Une équipe réduite de seulement deux plongeurs (l'opérateur du DPV et le Cameraman ou photographe en opérateur sécurité) pendant que les deux autres plongeurs s'occupe à poser des cibles de repérage ou effectuer des prélèvements de sédiment. @ Gaby BARATHIEU

Transmettre l'ambiance, le "mood" et l'atmosphère si particulier de ces milieux karstiques chargé d'histoire est l'un des principaux moteur de nos explorations et de nos expéditions. Pour cela, il y a différentes façons d'y parvenir. Que ce soit par la photographie ou par la video, aucun de ces supports permettent une totale immersion dans l'obscurité de cette grotte.

Or, nous sommes seulement quelques rares plongeurs privilégiés à avoir les capacités techniques pour explorer ce milieu hostile. À ce jour, moins de 10 personnes ont eu le privilège de voir le "champ de stalagmites".

Le fruit de la mission Gumbo La Baharini 3D pourra, quant à lui, transmettre ces émotions et partager cette fabuleuse immersion dans le temps et à l'intérieur même du plancher du lagon à chacun. 

Les 60 000 lumens des lampes du scooter couplé aux performances photographique en basse luminosité du Canon R5 permettent un rendu exceptionnel qui laisse imaginer la grandeur des salles et le potentiel époustouflant spectacle d'une visite virtuelle du modèle en réalité virtuelle.

Gabriel BARATHIEU

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La parfaite stabilisation des plongeurs spéléo est un gage de réussite et de sécurité. @ Gaby BARATHIEU

Sur les 14 jours de missions, nous avons plongé 12 jours dont 2 journées ou nous n'avons pas pu trouver l'entrée de la grotte. Nous comptabilisons donc 10 jours de travail effectif pour mener à bien la mission. Les temps fond nécessaires variaient entre 30 et 60 minutes par plongée pour un temps de décompression peu variable de 150 minutes par jour!

Au total, pour toute la mission nous avons effectué 250 minutes de travail effectif dans les galeries de la grotte pour un total de 1500 minutes de décompression (par plongeur).

150 minutes de décompression par jour.

Gabriel BARATHIEU

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Les plongeurs DBE sur le chemin des paliers de décompressions. Ici les premiers sont à une profondeur de 27 m. @Armand DAYDE

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À 6 mètres de profondeur il nous reste encore une heure de décompression. Impossible de remonter à la surface sans avoir de très grave complications de santé.... @Gaby BARATHIEU

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Les DPV (scooter sous marin) sont des outils indispensable pour réaliser ce type de plongée. @Gaby BARATHIEU

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Le bateau en sécurité surface attendant le parachute des plongeurs. @Armand DAYDE


Un défi technique

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La photogramétrie

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Le DPV (scooter sous marin) équipé de 12 cameras, 6 lampes et du système de flottabilité neutre. @Gaby BARATHIEU

La photogrammétrie est une technique qui consiste à effectuer des mesures dans une scène, en utilisant la parallaxe obtenue entre des images acquises selon des points de vue différents. Recopiant la vision stéréoscopique humaine, elle a longtemps exploité celle-ci pour reconstituer le relief de la scène à partir de cette différence de points de vue. Actuellement, elle exploite de plus en plus les calculs de corrélation entre des images désormais numériques (photogrammétrie numérique).

Cette technique repose entièrement sur une modélisation rigoureuse de la géométrie des images et de leur acquisition afin de reconstituer une copie 3D exacte de la réalité.

Pour les besoin de la mission, Jérome Mathey et Gaby Barathieu ont spécialement imaginé et conçu un système capable de photographier à 360°.

Un peu plus de 147 000 photos ont été prise tout au long de la galerie principale pour pouvoir ensuite reconstruire un modèle en 3 dimensions le plus fidèle possible. Il faudra plusieurs semaines au calculateur de l'IRD Réunion pour parvenir au but. Cela represente plusieur dizaine de milliards d'opérations!

147 000 photos pour modéliser en 3 dimensions les 130 mètres de galeries sinueuses !

Gabriel BARATHIEU

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Pré-traitement des données avec le logiciel de photogramétrie METASHAPE. 

Couvrir tout les angles!

Une des principales difficulté technique de cette mission (outre les contraintes liées à la plongée profonde sous plafond) est d'être le plus efficace possible en un seul passage. Pour pouvoir reconstruire la modélisation en 3 dimensions, il faut pouvoir capter les informations sur 360 ° afin d'associer le plancher au plafond.

Pour y parvenir, nous avons imaginé un cadre composé de 12 caméras de type Gopro disposées avec un angle précis et un recouvrement adéquat entre chaque appareil.

Avec cette technique, la prise de donnée est similaire à une bulle hémisphérique placé à l'avant du DPV.

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L'éclairage 

Dans le noir le plus totale, il est absolument nécessaire d'avoir un l'éclairage suffisamment fort pour exposer les lieux sous tout les angles possible. Il faut aussi porter une attention particulière à l'homogénéité de l'éclairage afin d'éviter les points chauds comme les zones sous exposées.

Le fils d'ariane de la précédente mission Gumbo la Baharani relie les plongeurs à l a sorti en cas de problème.

Gabriel BARATHIEU

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Seul les phares des casques des plongeurs sont allumés avant la phase d'acquisition des photos. @Gaby BARATHIEU

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6 lampes de 10 000 lumens chacune photographié de face dans l'obscurité d'une grotte karstique à 60 mètres de profondeur. @Gaby BARATHIEU

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Panorama de 180° à 60 mètres de profondeur. @Gaby BARATHIEU

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Rechargement des 12 Gopro et des 6 lampes. @Armand Dayde

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