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Les ingénieurs creusent l'archéologie
Dorothy Hosler se souvient encore de l'après-midi de printemps chaud de 1998 lorsqu'elle a fait une randonnée dans les montagnes reculées de Guerrero, au Mexique, et a trouvé ce qu'elle cherchait depuis quatre mois : le premier site de travail du métal précolombien connu au nord de l'Équateur, habité quelque temps après 1100 de notre ère. Hosler, professeur d'archéologie et de technologie ancienne au MIT, et deux villageois avaient voyagé pendant des heures en jeep, à cheval et à pied pour atteindre le site, qui était niché dans une forêt au milieu des montagnes. Elle avait déjà exploré des dizaines de sites archéologiques, mais en vain. Ses guides lui assurèrent que leur destination, El Manchon, était spéciale, mais elle n'était pas entièrement convaincue. J'avais fait de nombreux voyages sans issue avec des gens qui disaient, il y a quelque chose que vous devez absolument voir, et nous nous en allions au milieu de nulle part et il n'y aurait rien. Je n'avais donc aucune attente, dit Hosler.
Quand ils sont finalement arrivés, les doutes de Hosler se sont estompés. Elle a trouvé un site boisé jonché de tessons de poterie et d'obsidienne, un verre volcanique noir brillant utilisé pour fabriquer des outils. Elle a vu 36 monticules dans deux zones, la plus longue s'étendant jusqu'à 22 mètres et environ deux ou trois mètres de haut, qui étaient manifestement d'origine humaine. Les guides de Hosler la conduisirent à travers un ruisseau jusqu'à une grande clairière. Sept ou huit ruines de pierre circulaires, chacune d'environ un mètre et demi de diamètre, gisaient éparpillées à ciel ouvert. Hosler a deviné qu'il s'agissait de fours utilisés pour extraire le cuivre du minerai. Des scories, un sous-produit cassant de la fonte, recouvraient le sol et se brisaient sous les pieds alors qu'elle inspectait le site. J'ai pensé, je ne peux pas croire ce que je vois. Je dois imaginer ça, se souvient-elle. Hosler savait qu'elle avait décroché le jackpot. Le laitier était une indication claire qu'une fonte avait eu lieu, et les tessons de poterie et les ruines de bâtiments l'ont amenée à croire que le site était en effet précolombien. Il lui a fallu des années de délicates négociations avec des représentants du gouvernement, mais elle a finalement obtenu en 2001 l'autorisation de fouiller le site et y retourne chaque été depuis. Hosler espère que ses fouilles en cours répondront à des questions techniques sur le processus de fusion et aideront également à expliquer le rôle culturel et religieux du travail des métaux dans les anciennes sociétés mexicaines.
La recherche de Hoslers pour El Manchon a apporté une grande partie de la douleur et du plaisir que les archéologues rencontrent généralement lors de la recherche du site idéal. Mais son expérience est rendue atypique par son expertise en métallurgie que peu d'archéologues possèdent et l'accès à un laboratoire consacré à l'analyse des matériaux archéologiques. En fait, juste après le retour de Hosler du Mexique, le Département de science et d'ingénierie des matériaux a commencé à offrir un programme de doctorat en matériaux archéologiques, le seul programme de ce genre au monde. Parallèlement, elle a créé un programme expérimental de premier cycle en archéologie et matériaux, qui est devenu une majeure officielle à l'automne 2004. L'objectif du programme est d'enseigner l'archéologie du point de vue de l'ingénierie. Bien qu'il soit de plus en plus courant pour les archéologues d'avoir une formation en chimie, biologie ou géologie, dit Hosler, peu sont formés en ingénierie. Mais s'ils l'étaient, ils auraient les outils pour répondre non seulement au quoi, où, quand et qui à propos d'un site ou d'un artefact particulier, mais aussi sur le comment et le pourquoi de la création d'un artefact. Appliquer la perspective d'un ingénieur ouvre un énorme champ d'enquête, dit Hosler. Il y a tellement de problèmes qui n'ont même pas été abordés. Hosler et ses étudiants ont déjà innové en examinant les choix techniques faits par les peuples anciens, par exemple en construisant un radeau ou en fabriquant une balle en caoutchouc. De tels choix aident à définir les cultures, dit Hosler, qui sont exactement ce que les archéologues ont du mal à comprendre.
Le site parfait
Au cours des trois dernières années, Hosler et ses étudiants ont passé des mois à creuser des structures et à étudier des matériaux à El Manchon pour répondre à des questions sur la façon dont les mésoaméricains précolombiens fondaient. C'est un domaine qui n'est pas bien compris, mais Hosler pense que la compréhension du processus de fabrication du métal peut faire la lumière, entre autres, sur les valeurs des peuples autochtones. Par exemple, en analysant la composition chimique du laitier, Hosler peut se faire une idée du type de métal, de sa couleur et de sa résistance, par exemple que les peuples autochtones préfèrent. L'analyse chimique fournit également des indices sur le type de minerai privilégié et la température à laquelle il a été traité. En rassemblant les indices, Hosler tire déjà quelques conclusions préliminaires sur la façon dont les habitants d'El Manchon ont utilisé leurs ressources. Son analyse montre des quantités importantes de cuivre dans le laitier. Dans d'autres cultures, le laitier est généralement retraité pour extraire les morceaux de cuivre restants. Mais les habitants d'El Manchon semblent n'avoir traité le minerai qu'une seule fois. Hosler suppose que le minerai de la région était si riche en cuivre qu'il ne nécessitait pas de retraitement.
En plus d'étudier exactement comment les Mésoaméricains précolombiens fondaient le minerai, Hosler espère répondre à des questions plus larges sur la vie des métallurgistes indigènes au Mexique. Des preuves à El Manchon indiquent que les gens vivaient très près du site de fusion toute l'année. Hosler a trouvé des bâtiments résidentiels jonchés de morceaux de batterie de cuisine et d'autres poteries domestiques, qui n'auraient probablement pas été présents sur un site utilisé uniquement par des travailleurs saisonniers. Hosler a également mis au jour une structure déroutante qui semble avoir eu une signification religieuse. Le bâtiment a neuf trous mystérieux dans le sol et abrite une stèle, un rocher vertical qui était pour les mésoaméricains un symbole religieux. Un petit pot sous la stèle abritait probablement une offrande religieuse qui pouvait être brûlée. Hosler dit qu'il est inhabituel pour un édifice religieux d'être en plein milieu d'une zone industrielle bruyante et sale, et elle est ravie d'étudier plus avant la structure. C'est unique en son genre, dit-elle. C'est comme rien que j'aie jamais vu.
Radeaux et caoutchouc
En plus de fouiller des sites au Mexique, Hosler et ses étudiants créent des objets pour tester leurs théories sur les techniques de construction des peuples anciens, qui donnent finalement un aperçu de leur mode de vie. Son travail a inspiré un large éventail de projets de recherche d'étudiants, notamment des efforts pour construire un radeau équatorien similaire à ceux rencontrés par les Espagnols lors de leur conquête du nord de l'Amérique du Sud et pour découvrir comment les anciens Mexicains fabriquaient des balles en caoutchouc.
Le projet de radeau était une excroissance des études précédentes de Hosler sur la façon dont la métallurgie est arrivée au Mexique. Après avoir mené des études détaillées sur des centaines d'artefacts métalliques mexicains précolombiens, elle pense maintenant que le travail des métaux a été importé au Mexique à partir de deux régions : une qui comprenait l'Équateur, le Pérou et la Bolivie modernes, et une autre qui comprenait l'Amérique centrale inférieure et la Colombie.
Une théorie est que les Équatoriens ont navigué vers le nord sur des radeaux pour échanger des marchandises avec les premiers Mexicains. Au cours de son séminaire de première année au printemps dernier, dit Hosler, elle a dit à ses étudiants, Quelqu'un a essayé de construire un de ces radeaux, mais il a coulé. Puisque vous êtes des étudiants du MIT, je parie que votre radeau ne coulera pas. En trois semaines environ, j'avais quatre ou cinq volontaires.
Leslie Dewan 06, Ryan Bavetta 07, Danny Shen 05 et Daniel Cohen 06 ont réussi à construire un radeau de quatre mètres sur quatre en seulement un mois avec un budget de seulement 600 $. Les étudiants voulaient à l'origine construire le radeau, qu'ils ont baptisé Pakpaka Quechua pour petite chouette rousse en balsa, mais les contraintes budgétaires les ont obligés à faire des compromis. Au lieu de cela, ils ont fabriqué des bûches à partir de morceaux de polystyrène recouverts de contreplaqué. C'est la même élasticité, la même stabilité et la même densité que le bois de balsa, explique Dewan, diplômé en génie nucléaire. Les élèves ont utilisé quelque 500 mètres de corde pour attacher ensemble les bûches de polystyrène. Au lieu du coton traditionnel, ils ont fabriqué la voile en tissu synthétique issu de la création du Dédale , un avion à propulsion humaine construit par le MIT qui a volé de Crète à Santorin en 1988.
Au début du mois d'août, Hosler et les étudiants ont lancé et navigué avec succès le radeau sur la rivière Charles, encouragés par une foule d'étudiants, de professeurs et du personnel. Le processus de construction et de navigation du radeau a enseigné aux étudiants certains des défis techniques auxquels les anciens marins étaient confrontés, par exemple, comment attacher les rondins avec une corde et comment utiliser des dérives pour diriger l'embarcation. Dewan, qui a décidé de se spécialiser en archéologie et en matériaux, poursuivra le projet cet automne, en utilisant un logiciel de conception nautique pour simuler la façon dont six types différents de radeaux anciens se déplacent dans l'eau. Elle a l'intention d'utiliser le logiciel pour aider à déterminer quel radeau serait le meilleur candidat pour une expérience de navigation entre l'Équateur et le Mexique que Hosler espère mener l'été prochain.
L'enseignement de Hoslers a engendré un autre projet de recherche. Un jour, en classe, elle a décrit un jeu de balle qui avait été populaire dans l'ancienne Méso-Amérique. Les joueurs ont volé une grosse balle en caoutchouc autour d'un terrain en pierre et à travers un cerceau. Dans certains cas, l'équipe perdante a été décapitée dans le cadre d'un rituel religieux. Michael Tarkanian 00, SM 03, a demandé à Hosler comment les balles étaient fabriquées. Le professeur Hosler a déclaré que personne n'avait jamais travaillé là-dessus, ni même pensé, se souvient-il.
Cette question a conduit Tarkanian à passer une grande partie de son temps en tant qu'étudiant de premier cycle et en tant qu'étudiant à la maîtrise à reconstituer une recette. Au cours de sa première année, il a obtenu des informations de première main de Mexicains qui avaient fabriqué des balles en caoutchouc à partir de latex d'arbres à caoutchouc lorsqu'ils étaient enfants. Après avoir été mélangé avec du jus d'une espèce de vigne de gloire du matin, le latex laiteux a formé une boule de caoutchouc solide. En tant qu'étudiant diplômé, Tarkanian a apporté des litres de latex et des mètres de vignes de gloire du matin au MIT, où il a compris comment différentes combinaisons des deux affecteraient les propriétés mécaniques du caoutchouc. Par exemple, certaines combinaisons ont abouti à un caoutchouc plus résistant, ce qui aurait pu être utile pour fabriquer des chaussures, et d'autres à un caoutchouc plus rebondissant, ce qui aurait pu être meilleur pour les balles. Désormais, en tant qu'affilié de recherche du programme d'archéologie et de matériaux, Tarkanian utilise un logiciel de pointe pour modéliser le mouvement de la balle et comprendre comment le jeu a pu être joué. Par exemple, Tarkanian veut déterminer où les joueurs devraient se tenir sur le terrain pour être physiquement capables de lancer une balle de cinq kilogrammes à travers un cerceau.
Bien qu'il puisse sembler inhabituel de consacrer sept ans à l'étude d'un type particulier de balle en caoutchouc, l'expérience des Tarkaniens est typique. Nous allons très loin pour obtenir un tout petit peu d'information, dit Hosler. Et dans certains cas, un petit élément d'information peut rejeter totalement des théories qui ont mis des décennies à se développer. C'est très excitant, dit Hosler. C'est ainsi que devrait être le travail créatif, car nous ne pouvons rien tenir pour acquis. Il est impossible d'être trop attaché à une théorie en particulier, car les données parlent et elles racontent des histoires qui ne sont pas nécessairement les mêmes choses que les archéologues aimeraient que les données nous racontent. Hosler est convaincue qu'en abordant les questions du point de vue des ingénieurs, elle et d'autres membres du programme MIT vont déterrer une mine de nouvelles informations sur les civilisations anciennes, une donnée à la fois.