Comment la technologie a aidé les archéologues à creuser plus profondément

Max-o-matic

Les ouvriers du bâtiment du quartier de Lower Manhattan à New York travaillaient pour un nouveau bâtiment fédéral en 1991 lorsqu'ils déterré des centaines de cercueils . Plus ils creusaient, plus ils trouvaient, découvrant finalement près de 500 individus, dont beaucoup enterrés avec des objets personnels tels que des boutons, des coquillages et des bijoux. Une enquête plus approfondie a révélé que les restes avaient tous entre 200 et 300 ans, et ils étaient tous Africain et afro-américain .

Cette découverte est intervenue à un tournant de l'histoire scientifique. Des percées dans l'analyse chimique et génétique ont permis aux chercheurs de déterminer où bon nombre de ces personnes étaient nées, à quels types de défis physiques elles étaient confrontées et même quelle route elles avaient empruntée depuis l'Afrique pour se rendre en Amérique du Nord. Le site, connu sous le nom de Cimetière africain , est devenue l'une des découvertes archéologiques les plus connues du pays et est aujourd'hui un monument national.

Cette histoire faisait partie de notre numéro de mai 2021

• Voir la suite du problème
• S'abonner

Joseph Jones, anthropologue au College of William & Mary et l'un des enquêteurs du site, m'a dit que la science a mûri alors même que son équipe procédait encore à des fouilles. Au début de leurs fouilles, ils ont analysé les restes squelettiques en utilisant les mêmes techniques que les archéologues avaient utilisées pendant près d'un siècle, mesurant la taille des os et examinant les dommages subis pour déduire des détails sur la vie des gens. Aujourd'hui, cependant, l'équipe utilise techniques modernes dont les générations précédentes de chercheurs ne faisaient que rêver : utiliser des lasers pour découper des morceaux micro-minces d'émail dentaire afin que les isotopes piégés à l'intérieur puissent être analysés ; séquençage de l'ADN ancien pour relier les personnes décédées il y a des siècles à leurs descendants.

Le cimetière africain a également été découvert à un moment de découverte culturelle. Les historiens enquêtaient sur le rôle joué par les esclaves dans la construction des villes du Nord, tandis que des universitaires noirs comme Henry Louis Gates Jr. et des auteurs comme Toni Morrison centraient les rôles des Afro-Américains dans l'histoire des États-Unis.

En utilisant des technologies de télédétection comme le lidar, les chercheurs peuvent découvrir une grille de ville entière, nous donnant une meilleure image de ce que cela aurait été de se promener dans les quartiers et de jeter un coup d'œil dans les magasins.

L'analyse scientifique du site a ajouté des données convaincantes à ces mouvements sociaux et a changé la façon dont de nombreux Américains voyaient la fondation de leur nation. Il a révélé que les esclaves d'Afrique ont construit de nombreuses villes dans lesquelles les Américains vivent encore aujourd'hui, au nord et au sud. Et cela a montré comment nous sommes passés d'une espèce nomade qui voyageait en petites bandes à un partage d'habitats très denses avec des millions d'autres personnes.

Le projet African Burial Ground a été parmi les premiers à utiliser une nouvelle constellation d'outils de bioarchéologie qui allait bien au-delà des pioches et des brosses traditionnelles. Mais ce n'était que la première étape d'une révolution archéologique beaucoup plus large qui a réuni des scientifiques et des spécialistes des sciences humaines pour générer des données sur nos ancêtres. Aujourd'hui, les chercheurs complètent la bioarchéologie avec la photographie 3D, le lidar, l'imagerie satellite, etc.

Parfois appelée archéologie des données, ce type d'exploration de haute technologie est bien adapté à l'étude de l'histoire urbaine. En utilisant des technologies de télédétection comme le lidar, les chercheurs peuvent découvrir une grille de ville entière, nous donnant une meilleure image de ce que cela aurait été de se promener dans les quartiers et de jeter un coup d'œil dans les magasins. Ce type de données permet des recréations numériques précises, ce qui signifie que les historiens peuvent transformer un site distant et inaccessible en quelque chose que tout le monde peut visiter en ligne.

Ces données démocratisent également l'histoire : les chercheurs peuvent désormais examiner des centaines, voire des milliers, de vestiges et traiter de vastes ensembles de données pour mieux comprendre les expériences des gens ordinaires, et pas seulement des quelques chanceux qui possédaient des terres, inscrivaient leur nom sur des monuments ou occupé des fonctions publiques.

Dire des dents

L'archéologie des données est particulièrement intéressante pour les historiens qui étudient les villes, car les lieux urbains contiennent souvent les histoires d'immigrants qui pourraient autrement être difficiles à retracer. Le bioarchéologue Michael Blakey, qui dirige le projet African Burial Ground depuis le début des années 1990, a déclaré que son équipe n'aurait jamais su d'où venaient les gens du cimetière s'ils n'avaient pas pu faire plusieurs types d'analyses chimiques sur l'émail de leurs dents. Parce que cet émail est construit en couches à mesure que les humains mûrissent, les chimistes peuvent étudier une coupe transversale de la dent et savoir à quelles substances les gens ont été exposés dans leur enfance. C'est un peu comme analyser les cernes des arbres, où chaque couche d'émail représente une période de la vie de la personne.

MAX-O-MATIC

Immédiatement, ils ont trouvé une ligne de démarcation nette entre les personnes nées en Afrique et les personnes nées dans les Amériques : le plomb. Bien que les civilisations africaines travaillaient avec une gamme de métaux, le plomb était presque exclusivement utilisé par les Européens, pour des choses comme les pipes et les plats en étain. Quiconque avait du plomb dans l'émail des dents de son enfance était presque certainement né dans la région.

Au fur et à mesure que la science se développait, le groupe de Blakey a également utilisé une technique appelée analyse des isotopes du strontium pour en savoir plus sur l'origine des gens. Lorsque les gens mangent et boivent dans une zone spécifique pendant une longue période, leurs dents absorbent une petite quantité de strontium, un élément qui s'échappe du sol rocheux dans les aliments et l'eau potable. Le strontium des masses continentales plus anciennes a une signature chimique légèrement différente de celle du strontium des masses plus récentes, donc regarder les isotopes dans l'émail des dents des gens permet aux chercheurs de déterminer approximativement où ils ont vécu tout au long de leur vie.

Outils du métier

• Géoradar

  utilise des ondes radio à haute fréquence qui traversent la surface de la Terre, heurtent les objets et les structures en dessous, et rebondissent vers un récepteur au-dessus du sol qui enregistre ces modèles. Déjà courant en géologie, les archéologues en ont élargi l'usage ces dernières années.

• séquençage ADN

  a révolutionné l'archéologie en permettant une analyse détaillée des vestiges qui peuvent dévoiler l'histoire familiale et les schémas de migration d'une personne. Imaginez des tests génomiques à domicile, mais pour les os.

• Photogrammétrie

  implique la capture d'informations 3D sur un emplacement ou un objet avec une gamme de techniques, y compris le radar et le sonar. Il peut également inclure le lidar, un système laser qui mesure les réflexions pour juger de la distance, et est utilisé dans tout, du guidage laser à certaines voitures autonomes.

• Analyse isotopique

  est utilisé en archéologie pour retracer l'histoire d'un objet. En recherchant des signatures chimiques dans des objets fabriqués et des matériaux organiques, tels que les ossements du cimetière africain, cette technique peut déterminer leur âge et leur provenance.

Étudier cela, a expliqué Blakey, a permis à son équipe de découvrir que certaines des personnes enterrées dans l'actuel New York avaient passé leur petite enfance en Afrique, mais avaient ensuite vécu pendant un certain temps pendant l'adolescence dans les Caraïbes, où des hommes réduits en esclavage étaient souvent envoyés pour assaisonnement ou , comme l'a dit Blakey, en panne. La forme d'une diaspora a été révélée dans une seule dent.

Les archéologues ont depuis utilisé cette technique pour explorer comment les villes se sont développées à travers le monde. En conséquence, nous savons maintenant que l'ancienne Rome était pleine d'immigrants de toute l'Europe et de l'Afrique du Nord.

Dans les Amériques, les archéologues étudient comment des villes indigènes comme Cahokia, dans le sud de l'Illinois d'aujourd'hui, ont été colonisées par des personnes nées ailleurs. Même une ville vieille de 9 000 ans comme Çatalhöyük, dans le centre de la Turquie, était peuplée de personnes venues de loin.

À partir de cette recherche, nous comprenons maintenant que les immigrants construisent et vivent dans les villes depuis aussi longtemps que les villes existent. Certains, comme les esclaves de New York, sont venus contre leur gré. D'autres sont venus de leur propre chef, à la recherche d'un travail ou d'une vie meilleure, comme le font aujourd'hui les immigrants pleins d'espoir.

Esquiver les dégâts

Alors que les données bioarchéologiques peuvent révéler beaucoup de choses sur qui vivait dans une ville, des données de capteurs sophistiquées peuvent éclairer exactement où ils vivaient et quel type de travail ils ont fait. C'est là que le radar à pénétration de sol, ou GPR, entre en jeu. L'une des grandes tragédies de nombreux sites enfouis est que le creusement détruit souvent les couches entre la surface et les objets les plus profonds, même s'ils peuvent être précieux en eux-mêmes. Comme un radar traditionnel, le GPR émet des ondes radio et mesure leur rebond afin de localiser des objets, en les projetant au sol pour éviter une destruction indésirable.

A Pompéi, par exemple, des chercheurs ont récemment utilisé ce type de radar pour aider à cibler les zones d'exploration dans une partie de la ville restée ensevelie sous la cendre pendant 2 000 ans. Seuls les deux tiers de Pompéi ont été déterrés au cours des trois derniers siècles, et pendant la majeure partie de cette période, le travail a été fait avec des pioches. Mais les chercheurs abordent le dernier tiers de la ville avec autant d'outils de haute technologie que possible.

Début 2021, leurs soins ont porté leurs fruits : des chercheurs ont découvert un bar magnifiquement préservé où les travailleurs auraient apprécié un repas rapide et du vin. Encore plus étonnant était le découverte d'un rare char d'apparat intact qui aurait été utilisé dans les défilés et a aidé à modéliser à quoi aurait ressemblé la circulation dans les rues romaines.

Le radar pénétrant dans le sol peut également révéler plusieurs niveaux d'histoire. Une enquête récente d'une maison somptueuse à Pompéi, par exemple, a montré qu'il était construit sur les fondations d'un bâtiment beaucoup plus ancien.

Cela suggère que le quartier était une enclave pour les riches avant même que les Romains n'occupent la ville à partir de 89 avant notre ère. Un coup d'œil sous terre a révélé que les ouvriers avaient reconstruit la maison, agrandissant considérablement ses jardins après un violent tremblement de terre en 62 de notre ère. Selon le classiciste de Cornell Caitlín Barrett et ses collègues, leurs découvertes promettent de réécrire l'histoire de l'un des quartiers les plus anciens et les plus politiquement importants de Pompéi.

Histoire connexe

Votre cerveau est-il un ordinateur ?

Nous avons demandé aux experts leurs meilleurs arguments dans le débat de longue date sur la question de savoir si les cerveaux et les ordinateurs traitent les informations de la même manière.

Malheureusement, toute l'archéologie ne peut pas être faite avec la télédétection. Parce que la plupart des villes sont construites en couches, avec des structures plus anciennes progressivement enterrées sous les nouvelles, les excavatrices doivent détruire les couches supérieures pour remonter plus loin dans le temps. C'est pourquoi la photogrammétrie, la pratique consistant à capturer des informations 3D avec un sonar, un lidar et des appareils photo numériques, est désormais de rigueur sur presque tous les grands chantiers d'excavation.

Grâce à ces méthodes, les chercheurs peuvent enregistrer les détails d'une structure au millimètre près et utiliser un logiciel pour les recréer.

Ceci est particulièrement important sur des sites comme Çatalhöyük, où les chercheurs doivent creuser à travers une couche supérieure de la ville pour atteindre des structures plus anciennes en dessous. En scannant d'abord ces couches supérieures, les chercheurs peuvent rendre possible de revisiter virtuellement toutes les structures qui ont dû être détruites.

Visites virtuelles

Les données de la photogrammétrie ont également fourni la colonne vertébrale du programme primé Projet Angkor virtuel , qui recrée la ville qui fut la capitale de l'empire khmer d'Asie du Sud-Est pendant 500 ans jusqu'à ce qu'elle soit saccagée en 1431 de notre ère. Une collaboration entre le SensiLab de l'Université Monash, l'Université Flinders et l'Université du Texas à Austin, Virtual Angkor utilise des scans 3D de zones autour du temple bouddhiste d'Angkor Wat pour créer des visualisations à couper le souffle - certaines vidéos, d'autres encore - de ce que les gens ordinaires auraient vu lorsqu'ils ont visité la ville dans les années 1300.

Virtual Angkor a également été rendu possible par une autre percée dans la collecte de données archéologiques. Pendant des centaines d'années, le tracé d'Angkor est resté caché sous la jungle. Cela a changé au début des années 2010 lorsque Damian Evans, archéologue à l'École française d'Extrême-Orient, et son équipe ont utilisé un lidar monté sur hélicoptère pour cartographier les enceintes du temple. Ce qu'ils ont trouvé a changé la compréhension du monde de cette ville tropicale.

Lorsque nous regardons les gratte-ciel étincelants et la vaste étendue des mégalopoles d'aujourd'hui, il est facile d'oublier les vieux os qui se trouvent en dessous.

Le lidar fonctionne en faisant rebondir les faisceaux laser sur la surface du sol et vers un récepteur ; le moment de ces réflexions indique la distance parcourue par la lumière avant de toucher quelque chose. C'était l'outil parfait pour révéler les routes, les fondations des maisons et les piscines qui couvraient autrefois le paysage. Grâce aux cartes lidar, les archéologues ont enfin pu vérifier qu'Angkor avait abrité près d'un million de personnes à son apogée, une affirmation largement contestée.

Virtual Angkor a utilisé ces cartes pour créer une grille détaillée du centre-ville de la ville, complétée par des images de quartiers modestes où les ouvriers et les immigrants auraient vécu. Parce que ces gens vivaient dans des maisons en bois qui se sont décomposées il y a longtemps, il était difficile pour les générations passées d'archéologues de savoir où - ou même si - les gens vivaient dans les zones entourant le palais de pierre d'Angkor. Mais grâce aux levés lidar, les archéologues d'aujourd'hui peuvent désormais voir de nombreux hectares de fondations soignées alignées le long des routes.

La photogrammétrie peut nous renseigner sur l'art et l'architecture de l'empire khmer, mais le lidar nous raconte la vie des personnes qui ont construit cette métropole légendaire. En utilisant des technologies de pointe pour développer de nouveaux types d'ensembles de données, les archéologues de l'African Burial Ground ont également centré la vie des bâtisseurs de villes. Et l'analyse isotopique qui a révélé le passé oublié de New York nous a également montré les immigrants qui ont construit les anciennes villes romaines.

Lorsque nous regardons les gratte-ciel étincelants et la vaste étendue des mégalopoles d'aujourd'hui, il est facile d'oublier les vieux os qui se trouvent en dessous. Mais plus la science progresse, plus nous nous rapprochons de l'appréciation de qui a construit notre monde et à quoi ressemblait vraiment leur vie.

Le dernier livre d'Annalee Newitz est Quatre villes : une histoire secrète de l'ère urbaine.

cacher