Quand l’archéologie rencontre l’analyse high-tech

Historique

Quel est le point commun entre le bouleau et l’âge du bronze ? Et quel est le lien entre la Tour de Babel, la Bible et le bitume ? Parfois, le département Analyse de tesa doit répondre à des questions bizarres comme celles-ci.

Text Isabel Überhoff

Albert Einstein disait que le mystérieux est à l'origine de la science. L’explorer est son but, et la recherche son outil. C’est pourquoi, en plus des nombreux travaux d'analyses internes en laboratoire, tesa Analyse reçoit aussi des demandes externes émanant d’instituts scientifiques, par exemple dans le domaine de la recherche sur l’antiquité. Dans des cas bien particuliers, le laboratoire intervient avec ses experts et ses équipements dernier cri pour révéler des secrets. Par exemple au sujet de la légendaire Tour de Babel.

Bible ? Babel ? Bitume !

La Bible écrit l’histoire à double titre : d’une part en tant qu’ouvrage chrétien de référence, et d’autre part en témoingant d'événements historiques. Décrite dans le Premier livre de Moïse, la construction de la Tour de Babel est un événement qui a réellement eu lieu : les restes d’une construction impressionnante ont été mis à jour en 1913 sur le territoire actuel de l’Irak. Aucun laboratoire au monde ne peut prouver si la construction de la tour a entraîné des confusions linguistiques et des divisions. Mais nous pouvons faire des recherches pour déterminer si la tour a bien été construite, comme décrit dans l’Ancien Testament (voir encadré), avec du bitume.

« C’est vraiment remarquable de voir qu’il y a plus de 2500 ans, des mélanges anorganiques étaient apparemment volontairement ajoutés au bitume pour augmenter le pouvoir adhésif sur la pierre. »
Christian Brinkmann

Responsable du laboratoire d’analyses tesa

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Le petit échantillon de pierre issu du Musée de la bible de Münster provient des restes de la tour découverts en 1913 par l’archéologue allemand Robert Kaldewey.

Un fragment d'une brique babylonienne antique issue de la collection du Musée de la bible de Münster a été analysé pour déterminer la composition des traces de substance noire qui y étaient attachées. Des méthodes de pointe - comme la spectroscopie infrarouge, la microtomographie et le microscope à balayage électronique - ont été utilisées pour que Christian Brinkmann, Responsable du laboratoire d’analyses tesa, puisse confirmer que les instructions de construction indiquées dans la Bible tenaient debout. Les briques de l’imposante tour ont, sans aucun doute, été collées avec du bitume naturel.

D’où vient le bitume ?

Le bitume se forme lors de longues périodes géologiques par l’évaporation de la partie du pétrole brut qui s’évapore peu. C'est pourquoi il est aussi appelé « l’asphalte naturelle ». Quand il est chauffé, le bitume devient malléable, puis visqueux, et finalement fluide lorsque les températures avoisinent les 150 degrés. Après refroidissement, il reprend son état d’origine semi-solide. Le bitume était déjà produit dans l’antiquité et était utilisé pour différents usages artisanaux, de par ses propriétés d’étanchéité et de malléabilité.

Des fouilles ont mis à jour les vestiges de plusieurs tours construites pendant le règne du roi Nabuchodonosor II (6e siècle avant Jésus-Christ). L’une d’entre elles était particulièrement impressionnante, avec une surface au sol de plus de 8000 m² et une hauteur de probablement 75 à 90 mètres. Pour la construction, « la brique leur servit de pierre, et le bitume leur servit de ciment » (Genèse 11.3). Le bitume joue aussi un rôle décisif dans d’autres passages bibliques, tout aussi importants. On y lit par exemple que la mère de Moïse abandonna son fils, bébé, dans un panier de jonc, « qu’elle enduisit de bitume et de poix » (Exode 2.3), sur les rives du Nil où il fut ensuite trouvé et adopté par une fille du pharaon. Il est difficile d’imaginer ce qui serait arrivé à Moïse, qui recevra plus tard les Dix commandements, si son panier n’avait pas été protégé des eaux par le bitume. D’ailleurs, selon la Bible, du bitume a aussi été utilisé pour rendre étanche l’arche de Noé (Genèse 6.14). Au Moyen-Orient, il y a 12 000 ans, le bitume était connu comme une partie intégrante de la construction navale.

Une colle universelle : la poix de bouleau

tesa ne mène pas que des recherches ayant trait à la Bible. Une dague datant de l’âge de pierre et provenant du département d’archéologie local de Basse-Saxe Schaumburger Landschaft a récemment été amenée au laboratoire. L’objet, qui a environ 4000 ans, attend d’être examiné de près. « Dans certains cas, si nos capacités le permettent, nous sommes heureux de répondre à de telles demandes », déclare Christian Brinkmann, Responsable du laboratoire. 

 

Plutôt profane que sacré : un homme a découvert le silex acéré dans le sol argileux alors qu’il travaillait sur les fondations de sa maison. Il manque le manche. Etait-il fixé par du raphia ou des lanières en cuir ? Ou était-ce la poix de bouleau, cet adhésif historique universel, qui assemblait la lame et le manche ? Pour répondre à ces questions, il faut des équipements de pointe et des analyses pointues.  L’équipe de Christian Brinkmann a donc examiné la trouvaille archéologique, déterrée par hasard, avec des instruments qui permettent des analyses chimiques à un grossissement jusqu’à 500 000 fois.

la dague antique de 11 cm
La dague antique de 11 cm de long est en cours d’examen chez tesa.

Un témoin antique en pierre

Les clichés montrent que des résidus d’une substance organique collent à la pierre. Sa structure suggérant qu’elle était auparavant visqueuse, il pourrait bien s’agir de poix de bouleau. « Ce n’est que lorsque nous l’aurons analysée plus en détails et que nous l’aurons comparée à nos résultats avec un autre échantillon de poix de bouleau que nous en saurons plus », explique Christian Brinkmann. Une chose est sûre : une fois toutes les analyses terminées, la dague sera rendue à celui qui l’a découverte et qui veut la donner au musée local.

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Christian Brinkmann, Responsable du laboratoire d’analyses tesa, analyse les résultats du microscope à balayage électronique.

La préparation obtenue à partir de l’écorce de bouleau est la première colle que les hommes ont fabriquée et utilisée. L’histoire de la colle remonte à environ 200 000 ans, à l’âge du paléolithique. L’écorce blanche du bouleau contient de la bétuline, qui peut être extraite comme adhésif en la chauffant à 340-400 degrés. On ne sait pas exactement comment les hommes de l’âge de pierre s'y prenaient : peut-être en enroulant l’écorce bien serrée puis en la couvrant de cendres dans un bac en terre, la carbonisant ainsi ? C’est du moins ce que supposent les scientifiques. Les découvertes archéologiques montrent que la poix de bouleau a été la colle par excellence pendant des dizaines de milliers d’années. Elle a été trouvée lors de fouilles dans de nombreux campements et sites du néolithique et du mésolithique. Même au Moyen-Âge, elle était utilisée pour poinçonner, colmater ou rendre étanche. On a aussi retrouvé des restes de poix de bouleau portant des empreintes de dents. On s’est alors demandé si la substance noirâtre n’était pas le premier chewing-gum de l’humanité ! Comme la bétuline a des propriétés anti-inflammatoires, elle aurait certainement pu aider l’hygiène buccale.