Lire des parchemins brûlés par le Vésuve, cette mission technologique révolutionnaire

Pour Mme. Burkreeva, la découverte est celle d’une vie : grâce à sa méthode imaginée dans les laboratoires grenoblois et romains, la chercheuse a réussi à déceler 14 lignes de textes grecs enfouis dans les décombres d’Herculanum.

Herculanum et ses peintures murales préservées par l’éruption du Vésuve
CC. John McLinden

Cette petite bourgade voisine de la faste Pompéi fut victime des mêmes supplices volcaniques que raconte Pline le Jeune dans ses lettres à Tacite. Accolée à un port et nourrie par la terre fertile de la Campagni, Herculanum était une ville de richesses et de cultures. Visiter ce qu’il reste de son bourg est une des plus immersives expériences qu’il est donné de vivre à l’heure actuelle : c’est en effet un des sites les plus exceptionnellement conservés par la poussière du Vésuve, à l’instar de Pompéi.

Une ville de commerces installée sur les rives méditerranéennes. CC. Nick Bramhall

Et si les visiteurs s’attardent souvent sur les peintures murales et les atrium luxueux de ce port latin, le secret le plus brûlant pour de nombreux archéologues est d’une extrême fragilité. Il s’agit des bibliothèques de papyrus qui étaient entreposées dans la bien nommée Villa des Papyrus. Cette dernière est l’une des plus fournies en parchemins de la Rome Antique et contient notamment les ouvrages de Philodème de Gadara, philosophe épicurien installé en Campagni, que nos amis bacheliers ont pu croiser en classe de terminale.

À la recherche du Philodème calciné

Les textes théorique de ce dernier demeurent particulièrement incomplets. La faute au Vésuve qui a calciné en parti les papyrus du penseur hellène. Dans son essai dédié à la bibliothèque disparue de Philodème, le professeur Daniel Delattre du CNRS revenait sur un passage déterminant pour les archéologues et spécialistes des écritures : l’invention d’une machine à dérouler des parchemins par le Père Piaggio en 1754 (Editions de l’ULG, 2006).

Représentation de la Machine de Piaggio

Dans l’ouvrage passionnant du spécialiste français, on découvre ainsi la corrélation entre les découvertes techniques faites par les historiens et la compilation des extraits de la pensée de Philodème de Gadara. Et au gré des innovations, le penseur grec se dévoile.

De fait, alors qu’une grande partie des écritures du philosophe est toujours conservée dans le secret des protections imaginés par les conservateurs napolitains, la course technique continue.

Or avec ce type de matériel, les erreurs sont interdites, la décomposition quasi instantanée des parchemins au contact de l’oxygène étant fatale pour la mémoire collective. Et pour ajouter un peu de pression pour les chercheurs, la bibliothèque d’Herculanum est une des rares bibliothèques qui a survécu aux siècles qui nous séparent des penseurs antiques. En outre, malgré les pertes provoqués par des archéologues du passé, il reste pas moins de 1 800 rouleaux à découvrir.

Des bibliothèques de Herculanum, il reste pas moins de 1 800 ouvrages à découvrir

Mais compte tenu du défi posé par le déroulement de ceux-ci, ce n’est qu’avec extrême prudence et un recours à la technologie que les spécialistes s’aventurent à ouvrir ces livres vieux de 2 000 ans.

Une machine à dérouler « virtuellement » les parchemins

Pour en revenir à Inna Bukreeva, spécialiste des nanotechnologies romaine, c’est justement en matière de techniques que son équipe a réalisé des progrès significatifs. En mêlant de la virtualisation 3D des parchemins, avec une analyse fine de leur constitution, l’équipe rêvait de ne plus avoir à abîmer les pièces originales. Une innovation qui aura pris un temps certain mais dont les résultats sont désormais assurés, au point que de nouveaux extraits des écritures de Herculanum ont pu être dévoilés.

L’ESRF et son colossal accélérateur capable de créer des rayons « 100 milliards de fois plus brillants que les rayons X utilisés à l’hôpital ». ESRF.eu

En premier lieu, les équipes romaines ont d’abord fait passer leur matériel au travers des rayons X ultra puissants de l’ESRF (Installation Européenne de Rayonnement Synchrotron) grenoblois. Là, les rayons de l’accélérateur ont livré les premières images en trois dimensions des papyrus grâce à la technique dite PCI (Imagerie à contraste de phase pour rayons X). L’équipée romaine espérait alors voir les différentes pages se montrer grâce à la précision des rayons, mais en réalité, les formes irrégulières prises par ces livres antiques ne permettaient pas aux logiciels de trouver des pages grâce un modèle régulier.

En effet, en s’inspirant du modèle imaginé par le Père Piaggio, le logiciel utilisé pour dérouler virtuellement les parchemins suppose que ceux-ci sont forcément cylindriques. Ce qui fait sens… jusqu’à ce que la carbonisation et deux millénaires déforment les fibres et la structure des matériaux.

PHerc 495, un des « livres » ouvert par l’équipée italienne, vu aux rayons X.

Avec ce modèle, l’équipe de Bukreeva espérait pouvoir séparer l’encre du papier, mais les confusions des programmes informatiques coupent court à cette théorie. Enfin, un autre paramètre a complètement renversé la méthodologie imaginée par les Italiens : l’encre antique, faite en partie de carbone, ne se distingue pas sur un papyrus lui-même carbonisé lors d’une analyse aux rayons X.

Une méthode efficace, mais circonstanciée

Mais Mme. Bukreeva a alors revu ses espoirs à la baisse : plutôt que de dérouler les parchemins entiers grâce à sa technique, elle a choisi très précisément des extraits des livres antiques sur lesquels sa théorie pouvait s’appliquer. Manuellement, en étudiant avec extrême précaution la structure des documents écorcés, la chercheuse a sélectionné une poignée de textes. Elle a alors pu étudier des morceaux sauvés des pires morsures du temps. Ceux-ci ayant une structure régulière et compréhensible par un ordinateur, ont alors livré leurs secrets.

Vue des fibres entrelacées, obtenue en coupe par analyse tomographique, d’une partie d’un papyrus enroulé.

Le logiciel a aplati les pages concernées, permettant à l’équipe de trouver les traces d’écriture. Pour cet aplatissement de ce qui ressemble après 2 000 ans à une bouillie de fibres, les Italiens ont présupposé qu’à l’origine l’entrelacement des fils qui forment le papier était strictement régulier et que de fait, toute altération du modèle classique de filage est postérieure à l’écriture. Après ce désentrelacement méthodique, la calligraphie de Philodème apparaît progressivement dans les parties les plus intactes. Pour chaque blanc qu’il faudrait remplir, l’équipe scientifique tente de déceler les indices laissés par la plume et son encre.

la plus importante détection [de textes] jusque-là pour des paparys enroulés

Avant de toucher à un papyrus original, les Italiens ont mené différentes calcinations de parchemins jusqu’à parvenir à une solution sécurisée et efficace. L’heure fatidique est venue et là, le miracle a eu lieu. Bukreeva se félicite : « Certaines portions de texte, pas moins de 14 lignes, ont été identifiées pour la première fois : c’est la plus importante détection [de textes] jusque-là pour des papyrus enroulés. »

Mosaïque, Maison de Vénus et Amphitrite, Herculanum.
CC. Romanus_too

L’espoir levé par Bukreeva est grand : en améliorant et perfectionnant sa méthode qui vient prendre la place de la machine de Piaggio, c’est un continent disparu qui s’ouvre à la modernité.