8.06.2015

Les restes de quatre anciennes personnalités de la colonie découverts à Jamestown

Les archéologues ont découvert les restes humains de quatre des plus anciens leaders de la colonie anglaise dans ce qui allait devenir l'Amérique.

Ils ont été enterrés, il y a plus de 400 ans près de l'autel de ce qui fut la première église Protestante d'Amérique à Jamestown en Virginie.

Le chœur de l'église anglicane était réservé aux personnes ayant un statut important dans la colonie. Photo: http://historicjamestowne.org/

Il s'agit de la même église où la célèbre Pocahontas s'était mariée avec l'Anglais John Rolfe, apportant la paix entre les indiens Powhatan et les colons de cette première implantation en Amérique (voir "Les plus grandes découvertes archéologiques de l'année 2010").

En plus des restes humains, les archéologues ont trouvé des artéfacts enterrés avec ces anciens figures de la colonie, dont un mystérieux container catholique pour reliques.


Une redécouverte de Jamestown.

L'équipe archéologique a révélé sa découverte au Musée National d'Histoire Naturelle du Smithsonian, qui a aidé à l'étude et l'identification des personnes enterrées dans l'église.

Les tombes avaient été découvertes en novembre 2013, mais l'équipe scientifique voulait tracer et identifier ces restes avec certitude avant d'annoncer leur découverte.

Les archéologues étudient ce site depuis 1994, lorsque le Fort James d'origine, que l'on a longtemps pensé perdu et submergé dans la rivière James, avait été redécouvert. L'église du site était quasiment intacte et n'a pas été fouillée avant sa découverte en 2010.

L'équipe a identifié les restes du Révérend Robert Hunt, premier ministre anglican de Jamestown connu comme pacificateur entre les leaders rivaux: le Capitaine Gabriel Archer, némésis de l'ancien leader de la colonie John Smith, Sir Ferdinando Wainman, probablement le premier chevalier enterré en Amérique, et le Capitaine William West, mort en combattant les indiens Powhatan.

Les trois autres hommes sont vraisemblablement mort suites à de brèves maladies. Il sont été enterrés entre 1608 et 1610.

"Ce que nous avons découvert ici, dans la plus ancienne église anglaise d'Amérique, sont quatre leaders d'Amérique" note l'historien James Horn, président de la Fondation de la Redécouverte de Jamestown, "il n'y a rien de tel nulle part ailleurs dans ce pays".

Horn a comparé cette découverte a celle de 2012 en Angleterre, avec la mise au jour de la tombe perdue du Roi Richard III.

Il y a deux ans, l'équipe de Jamestown avait aussi trouvé des preuves de cannibalisme dans la colonie.


Jamestown et la religion.

Les artéfacts enterrés avec les corps sont presque tout aussi intéressants. Les objets funéraires étaient rares dans la culture anglaise à cette époque. Or, dans les restes du cercueil d'Archer, les archéologues ont trouvé un objet de la vie militaire du capitaine comme symbole de son statut.
Les données historiques indiquent qu'Archer avait aidé à mener certaines des plus anciennes expéditions à Jamestown. Il est mort à l'âge de 34 ans au cours d'une période de six mois, appelée "Le temps de la faim" lorsque nombre de colons moururent de maladie, de famine et dans les combats avec les indiens.

La petite boite en argent trouvée dans la tombe. Photo: http://historicjamestowne.org/

Mystérieusement, une petite boite en argent reposant au sommet du cercueil d'Archer semble être un reliquaire Catholique contenant des fragments d'os et un récipient d'eau bénite. Les parents d'Archer étaient Catholiques dans une Angleterre Protestante, ce qui était illégal.
Aussi la découverte pose la question de savoir si Archer faisait partie d'une organisation Catholique, ou même s'il était un espion Catholique à la solde de l'Espagne...

Des reliques Catholiques ont déjà été trouvées sur le site archéologique de Jamestown, mais l'emplacement de ce reliquaire semble particulièrement symbolique pour les historiens. Ils ont utilisé un CT scan (tomodensitomètre) pour voir à l'intérieur de la boite scellée sans l'endommager, chose qui aurait été impossible il y a 10 ans...

L'intérieure de la boite après le CT Scan. Photo: http://historicjamestowne.org/

Une théorie alternative propose que cette pièce religieuse avait été simplement réutilisée par l'église Anglicane comme une survivance venant de la tradition Catholique. Les historiens précisent que de plus amples recherches sont cependant nécessaires.

Pour William Kelso, directeur archéologique de Jamestown, "la religion était quelque chose d'important ici, cela a été trop souvent négligé. Tout le monde pense que les gens sont venus à Jamestown pour trouver de l'or et retourner chez eux pour vivre heureux".

L'Eglise d'Angleterre a eu un rôle important dans la création d'une Amérique Anglaise, avec l'église Protestante agissant comme un rempart contre les colonies Catholiques d'Espagne plus au sud.

Dans la parcelle funéraire de West, les archéologues ont trouvé des restes d'une ceinture militaire bordée en argent dans un bloc de terre. Le matériau, en soie, était trop délicat pour être extrait de la terre, aussi les spécialistes ont enlevé le bloc entièrement pour préservation.

Les scientifiques continueront de chercher sur le site de l'église et s'attendent à trouver la tombe de Sir Thomas West, un ancien gouverneur de Virginie qui avait mené une mission de secours pour sauver Jamestown lorsque la ville périclitait.

West connu en tant que Lord De La Warr, était l'homonyme de la colonie Delaware.

Wainman et William West étaient tous deux de puissants barons. Parmi ces nouvelles figures historiques découvertes, seuls Wainman et Hunt ont eu des enfants. Leur lignée familiale pourrait permettre de faire des comparaisons ADN après quelques recherches généalogiques.


Le Smithsonian a créé un scanner 3D des fouilles du site, des ossements et des artéfacts afin de donner au public un aperçu de cette découverte en ligne: http://3d.si.edu/

Merci à Audric pour l'info !

Source:
  • Daily Democrat: "Remains of 4 early colonial leaders discovered at Jamestown"
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8.04.2015

Rituels et sacrifices à bord des anciens bateaux en Méditerranée

Les anciens marins Méditerranéens réalisaient des cérémonies religieuses ainsi que des sacrifices à bord de leur bateau. C'est ce que laisse supposer des découvertes faites sur l'épave d'un bateau qui a coulé il y a 2000 ans.

De nombreuses amphores empilées au niveau de la proue. Photo: Sea Superintendency, Sicily


Avec l'aide d'un mini sous-marin pour eau profonde, les archéologues de la Sicilian Sea Superintendency et les plongeurs du Global Underwater Explorers (GUE) ont trouvé l'épave et sa cargaison d'amphores à 128m de profondeur dans les eaux siciliennes des iles Eoliennes.

Dans la zone de la proue, où une portion de la coque en bois est restée préservée, les archéologues ont trouvé un thymiaterion en terre cuite, ce type d'encensoir était utilisé dans l'Antiquité pour des cérémonies religieuses.

Le Thymiaterion, qui est un grand bol supporté par une colonne, avait une base embellie avec des vagues stylisées. Une inscription grecque de trois lettres (ETH) est aussi visible sur la base.

"L'objet confirme des récits historiques concernant des sacrifices et des rituels effectués en mer pour protéger les voyages" explique Sebastiano Tusa, Superintendant du Sea Office de Sicile.

La découverte la plus importante est le thymiaterion en terre cuite. L'objet a été trouvé parmi les amphores. Photo: Sea Superintendency, Sicily


Tusa et les plongeurs du GUE ont aussi trouvé de nombreuses amphores empilées sur le fond marin. Elles étaient utilisées comme conteneur d'expédition et renfermaient des produits commerciaux comme du miel, de l'huile d'olive, du vin et des sauces de poisson. Parmi ces amphores, les plongeurs ont trouvé des bols et des vases cylindriques.


Le brûleur d'encens reste la découverte la plus importante.

"Il y a seulement une poignée d'autres brûleurs d'encens qui viennent d'épaves dans le monde Méditerranéen" précise Aaron Brody, professeur agrégé de bible et archéologie et directeur du Musée Bade au Pacific School of Religion de Berkeley, Calif. Expert en religion maritime, il a expliqué que les rites religieux étaient menés lorsqu'un bateau quittait le port et lorsqu'il parvenait à bon port.

Mais les rituels étaient aussi effectués entre les deux, en cours de navigation, en passant certains repères, en période de détresse...

"Leur objectif était d’apaiser ou remercier les dieux qui contrôlaient les vents ou qui pouvaient aider à naviguer correctement, ou lorsque des caractéristiques naturelles de bonne augure étaient à portée de vue, comme des sommets ou des points de repère dédiés à des dieux" explique Brody.

En général, les rituels avaient lieu en des endroits sacrés à bord du navire, souvent la proue et/ou la poupe. Cela impliquait des sacrifices d'animaux, des prières, des offrandes, des libations ou des vœux. "La présence d'une brûleur d'encens à bord du bateau suggère des rites qui étaient faciles à exécuter à n'importe quel moment car l'encens est léger et transportable." ajoute Brody.

Cependant, le brûleur d'encens et les rituels qui y sont liés n'ont pas très bien fonctionné ici... Le bateau a coulé, probablement en chavirant sur son coté gauche.

"La position de la marchandise sur le fond marin indique que les amphores et objets, stockés à l'origine dans la zone de la proue, ont été renversés et éjectés du navire" dit Tusa.

Source:

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8.01.2015

Tikal: comment la cité Maya s'est effondrée...

Une équipe internationale de chercheurs estime que la raison de l'effondrement de l'ancienne cité Maya, Tikal, au cours du 9ème siècle de l'Ere Commune, était probablement due à une combinaison de deux facteurs.

Il y aurait d'un côté, les épisodes récurrents de sécheresse, et d'un autre côté, les pratiques mêmes utilisées par les Mayas pour créer un système, efficace pendant certain temps, pour supporter sa population urbaine grandissante.

Ruines de la ville Maya, Tikal; Photo: David L. Lentz.

La forêt a été étudiée, à l'aide d'imagerie satellite, de fouilles, de carottages, mais aussi par l'examen du bois, des plantes et la collecte d'échantillons de terre dans les environs de Tikal.
La cité a été habitée au cours de la période Maya Classique Tardive (600 à 850 de l'Ere Commune).

A partir de là, David L. Lentz, de l'Université de Cincinnati, et ses collègues d'autres institutions, ont pu étudier les pratiques agro-forestières et l'utilisation des terres agricoles par les Mayas, ainsi que les indice de changement environnementaux.
Il ont alors construit ce qu'ils considèrent comme étant le scénario probable de la chute du régime politique de Tikal.

Situé dans le Bassin de Petén, aujourd'hui au nord du Guatemala, Tikal était le centre politique de l'un des royaumes Mayas les plus puissants.

Avec ses constructions monumentales datant du 4ème siècle avant JC, la ville a atteint son apogée pendant la Période Classique (de 200 à 900 après JC).


Déclin et abandon

Les investigations archéologiques on montré qu'après la fin de la période Classique Tardive les constructions monumentales se sont arrêtées, et les structures de l'élite ont été brûlées. Cela coïncide avec un déclin significatif de la population, aboutissant à l'abandon du site.

Mais Tikal n'a pas était le seul centre Maya à vivre un tel déclin à cette époque. C'est d'ailleurs l'un des grands mystères des anciens Mayas qui fait l'objet d'un vif débat scientifique: quelles sont les raisons de l'effondrement d'une si grande partie de l'ancien monde Maya à la fin de leur plus grand épanouissement au cours de la Période Classique ?

La sécheresse, les pratiques agricoles non durables, les conflits et la surpopulation font partie des facteurs qui ont été cités comme causes possibles.


Cette dernière étude se concentre sur l'examen des preuves liées aux facteurs agricoles et environnementaux.

Les données et leur analyse ont montré que les habitants de Tikal pratiquaient des formes intensives d'agriculture, avec irrigation, terrasses et agriculture sur brûlis; tout cela était combiné avec une agroforesterie soigneusement contrôlée et des techniques de conservation de l'eau.

"Ces preuves empiriques démontrent que ce système anthropique géré assidûment de la période Maya Classique était un paysage optimisé de façon à subvenir aux besoins d'une population relativement importante dans une communauté urbaine de faible densité et pré-industrielle" écrivent Lentz et ses collègues, "l'optimisation de la productivité de ce paysage, cependant, a eu un coût élevé dans la réduction de la résilience environnementale et engendré une dépendance complète à la pluviométrie annuelle."

Les auteurs du rapport se sont appuyés sur les découvertes faites dans leur collecte et analyse des dépôts minéraux dans les grottes de la région pour montrer des épisodes persistants de précipitations anormalement basses au cours de la moitié du 9ème siècle. Cela coïncide avec les preuves archéologiques de l'abandon de Tikal lors de cette même période.

De plus, supposent les chercheurs, la sécheresse a probablement été renforcée par les habitants de Tikal même. "Alors qu'il y a de plus en plus de preuves montrant un défrichement de la forêt, même partiel, cela a eu un impact négatif sur le cycle hydrologique. La construction de vastes chaussées combinée avec la déforestation n'a fait qu'exacerber les tendances à l'assèchement. Aussi, à la moitié du 9ème siècle, l'approvisionnement en eau et nourriture était devenu insuffisant (...)"

En conséquence, selon Lentz et ses collègues, la structure sociale de Tikal s'est finalement effondrée et le cœur de la ville a été abandonné, "laissant seulement une petite partie de la population blottie autour des quelques trous d'eau qui ne s'étaient pas asséchés".

Les chercheurs suggèrent que des scénarios similaires ont eu lieu dans la plupart des cités Mayas des Basses-Terres au cours de cette même période, et cela pourrait expliquer le grand "effondrement Maya" à la fin de la Période Classique.


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7.29.2015

Des preuves de la présence Viking dans le Canada Artique

Un petit artéfact en pierre trouvé sur un site Paléoeskimo de l'île de Baffin témoigne de la présence Viking dans la Canada Arctique aux alentours de 1000 de l'Ere Commune.
C'est ce que rapporte une équipe de scientifiques menée par le Dr Patricia Sutherland de l'Université d'Aberdeen en Ecosse.

Trois vues du creuset du site de Nanook, sur l'Ile de Baffin au Canada. Image credit: Patricia D. Sutherland et al.


Un site découvert en 1960.

Cet ancien site, appelé Nanook, avait été découvert dans les années 1960 par le Dr Moreau Maxwell de l'Université d'Etats du Michigan.
Le Dr Maxwell avait identifié le site comme étant Paléoeskimo Dorsétien; mais il avait cependant noté des anomalies dans les restes architecturaux. Les datations au radiocarbone avaient donné une date entre 754 avant JC et 1367 après JC.

Parmi les artéfacts trouvés par l'archéologue il y avait ce petit récipient en pierre...

Le Dr Sutherland et ses collègues, du Geological Survey of Canada-Ottawa and Peter H. Thompson Geological Consulting Ltd, on découvert que l'intérieur du récipient contenait des fragments de bronze ainsi que des petites sphérules en verre.
D'après les scientifiques, l'objet était un creuset pour faire fondre le bronze, probablement pour faire des petites outils ou ornements.

Or, les peuples indigènes de l'extrême nord de l'Amérique ne pratiquaient pas le travail des métaux à haute température.

Carte montrant la localisation du site de Nanook sur l'Ile de Baffin.

"L'objet fait 48mm de haut et a une base droite inclinée rencontrant la paroi latérale légèrement convexe à un angle d'environ 140 degrés. La base de l'ensemble de l'objet a pu être en forme de quille" rapportent le Dr Sutherland et ses collègues dans un article publié dans la revue Geoarchaeology, "l'artéfact semble avoir été grossièrement circulaire, avec un diamètre de 35mm à la base et 48mm au rebord. La base est épaisse de 15mm et 6mm au rebord. L'extérieur est délicatement fini, mais des portions à l'intérieur sont marquées par des opérations de grattage ou raclage. Une cassure irrégulière traverse le récipient, ce qui indique qu'environ la moitié est manquante".

D'après l'équipe, de petits creusets en céramique étaient employés dans le travail du métal non ferreux dans le monde Viking. "Jusqu'à présent, nous n'avons trouvé qu'un creuset en pierre, dans un contexte Viking à Rogaland en Norvège. De petits creusets avec un plan circulaire et plat, ou conique, ont été trouvés dans des sites du Médiéval Ancien dans les Iles Britanniques dont un spécimen en pierre à Garranes en Irlande. Il y a la présence de traces de bronze dans le creuset de l'Ile de Baffin, alors que le laiton (alliage de cuivre et de zinc) est plus caractéristique des découvertes faites en Scandinavie".

Le Dr Sutherlant ajoute: "les creusets ajoutent un nouvel élément étonnant dans ce chapitre émergent de l'histoire du nord du Canada. Cela pourrait être le plus ancien objet pour le travail de métaux non ferreux à haute température en Amérique du Nord".


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7.25.2015

Des tombes remplies de dizaines de momies trouvées au Pérou

Des dizaines de tombes remplies d'une quarantaine de momies chacune ont été trouvées près d'un centre cérémoniel vieux de 1200 ans au Pérou, dans la vallée du Cotahuasi.

Jusqu'à présent, les archéologues ont fouillé sept tombes contenant au moins 171 momies sur le site appelé Tenahaha.

Les momies ont été enterrées avec une grande variété de biens funéraires, dont des céramiques finement décorées.(Credit: Willy Yépez Álvarez and Justin Jennings.)

Les tombes sont situées sur de petites collines encadrant le site. "Les morts, susceptibles de dépasser le millier, dominaient les vivants" écrit l'archéologue Justin Jennings, conservateur au Royal Ontario Museum de Toronto, dans un livre qu'il a publié: "Tenahaha and the Wari State: A View of the Middle Horizon from the Cotahuasi Valley"  (University of Alabama Press, 2015).

Avant leur rigidité cadavérique, les momies ont eu leurs genoux ramenés au niveau des épaules et leurs bras croisés le long de leur poitrine. Les corps ont ensuite été liés avec une corde et enveloppés dans des couches de textiles.
Les momies vont des nouveaux-nés aux vieux adultes, et quelques unes des plus jeunes momies (comme les nourrissons) sont enterrés dans des jarres.

Les vivants, eux, semblent avoir vécu dans des villages près de Tenahaha.


Des morceaux de momies

Les restes momifiés étaient dans un mauvais état en raison des dommages causés par l'eau et les rongeurs. De plus, les chercheurs ont trouvé certaines momies volontairement brisées et leurs ossements dispersés entre les tombes.

Dans l'une d'elles, les scientifiques ont trouvé presque 400 restes humains isolés, dont des dents, des mains et des pieds. "Bien que beaucoup de ces individus ont été brisés, d'autres ont été laissé intacts" écrit Jennings dans son livre. De même pour les bien funéraires, certain ont été écrasés, alors que d'autres ont été laissés intact.

Comprendre la destruction sélective des momies et des artéfacts est un défi. "Dans les Andes, la mort est tout un processus, ce n'est pas le simple d'enterrer quelqu'un et puis d'en avoir fini" explique Jennings. Par exemple, le fait d'avoir brisé et déplacé les momies a pu leur permettre d'affirmer leur sens de l'égalité et de la communauté.

"La rupture du corps, devenu un anathème pour de nombreux groupe plus tard dans les Andes, a pu être un puissant symbole de communauté" écrit-t-il. Cependant, alors que cette idée explique pourquoi certaines momies ont été brisées, cela n'explique pas pourquoi d'autres momies ont été laissées intactes, ajoute Jennings.


Une terre en changement

Les analyses des poteries et les datations au radiocarbone indiquent que le site a été occupé entre 800 et 1000 après JC. Plus tard, les Incas rebâtiront une partie du site.

Tenahaha, avec ses chambres de stockage, ses enceintes en plein air pour festoyer et les tombes pour enterrer les morts a pu aider les villages de la Vallée du Cotahuasi à échanger pacifiquement dans une période délicate au Pérou.

Les céramiques avec des visages heureux font parties des découvertes particulièrement intéressantes. Les poteries trouvées dans d'autres parties du Pérou montrent plutôt des images de trophées de guerre... (Credit: Justin Jennings.)

Les recherches archéologiques indiquent que les villages dans la vallée étaient largement autonomes, chacun avait ses propres dirigeants. Les recherches ont aussi montré qu'entre 800 et 1000 après JC, le Pérou traversait une période tumultueuse de changements, avec une augmentation de la population, une expansion de l'agriculture et l'apparition de différentes classes sociales.

Sur les sites de la côte du Pérou, les archéologues ont trouvé des preuves de violence avec beaucoup d'individus ayant souffert de traumatismes crâniens.
Dans certaines régions du Pérou, les scientifiques ont trouvé des poteries avec des dessins montrant des dents en crocs et des crânes trophées (qui ont pu être ramenés d'une bataille).

A Tanahaha, cependant, il y a peu d'éléments révélant de la violence entre les hommes, et les poteries du site sont décorées avec ce qui ressemble à des gens souriants ou des "visages heureux".
Tanahaha a pu servir de "terrain neutre" où les gens pouvaient se rencontrer, enterrer leurs morts et festoyer.

En tant que tel, le site a pu aider à alléger les tensions causées par le monde en changement. "C'était une grande période de changement; et l'un des moyens que les hommes utilisent pur y réagir, dans le monde, est la violence" explique Jenning, "ce que nous suggérons est que Tanahaha était un lieu qui répondait à ces changements, sans passer par la violence, pour faire face à cette période de changement culturel radical".

Les fouilles du site ont été faites entre 2004 et 2007 et comprenait une équipe de plus de 30 personnes du Pérou, Canada, Suède et Etats-Unis.

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7.23.2015

Des panneaux hiéroglyphiques Mayas découverts à La Corona et El Achiotal

Dans le cadre du Projet Archéologique Régional La Corona, au Guatemala, des archéologues ont découvert des panneaux hiéroglyphiques.

Ils ont aussi mis au jour une stèle Maya bien préservée datant du 5ème Après JC sur le site archéologique d'El Achiotal (il se situe à environ 20km à l'est du site La Corona).

Marcello Canuto (à gauche) avec Auld-Thomas, qui a découvert la stèle Maya datée du 5ème siècle après JC. Image: Tulane University

"Cette stèle dépeint un ancien roi au cours de l'une des périodes les plus mal comprises de l'ancienne histoire Maya" rapporte Marcello A. Canuto, directeur de l'Institut de Recherche d'Amérique Centrale à l'Université de Tulane, et co-directeur des fouilles à El Achiotal avec Tomás Barrientos de l'Université Del Valle du Guatemala.

Luke Auld-Thomas, étudiant diplômé de l'Université de Tulane, a découvert un sanctuaire contenant des fragment de la stèle brisée. Les anciens Mayas avaient construit ce site pour préserver la stèle.

L'épigraphe David Stuart, de l'Université de Texas à Austin, estime qu'elle date du 22 Novembre 418 après JC, une période de grand bouleversement politique dans la région centrale Maya.

L'équipe de La Corona a aussi trouvé deux autres panneaux hiéroglyphiques dans un état presque parfait. "Ils ont une grande partie de la peinture d'origine rouge éclatant encore présente" rapporte Canuto.

Le panneau hiéroglyphique en état presque parfait trouvé lors des fouilles au palais de La Corona. Image: Tulane University

L'étudiant diplômé de Tulane, Maxime Lamoureux St-Hilaire a découvert les panneaux lorsqu'il fouillait le plais de La Corona. Ces panneaux n'ont pas été trouvés pas les pilleurs car ils étaient installés dans une discrète petite chambre d'angle du palais.

Les inscriptions des panneaux parlent des rituels de l'accession au trône.

Merci à Quentin pour l'info !
 
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7.20.2015

Retour vers le futur avec le béton architectural Romain


Une visite de Rome ne serait pas complète sans avoir vu le Panthéon, les Marchés de Trajan, le Colisée, ou bien encore les exemples spectaculaires d'anciens monuments Romains en béton qui ont résisté à l'épreuve du temps et des éléments pendant presque 2000 ans.

Une découverte clé, pour comprendre la longévité et l'endurance de l'architecture en béton des romains, a été faite grâce à une collaboration internationale et interdisciplinaire de chercheurs. Il ont utilisé des faisceaux de rayons-X à l'ALS (Advanced Light Source) du département américain de l'énergie du Laboratoire National Lawrence Berkeley (Berkeley Lab).

L'ancien béton Romain se compose de morceaux grossiers de tuf volcanique et de brique reliés ensemble par un mortier de chaux et de cendres volcaniques qui résisté aux microfissures, une clé de sa longévité et résistance. Credit: (Photo by Roy Kaltschmidt, Berkeley Lab)

L'équipe de recherche a étudié la reproduction d'un mortier Romain fait de chaux et de cendres volcaniques. Il avait auparavant été soumis à des tests de fracture à l'Université Cornell.

Dans les murs en béton des Marchés de Trajan, construits aux alentours de 110 de l'Ere Commune, ce mortier lie des fragments de tuf et de briques de la taille d'un galet.

Les murs en béton des Marchés de Trajan à Rome on passé le test du temps et des éléments pendant presque 2000 ans. Ils on survécu à un tremblement de terre majeur en 1349. Photo courtesy of Marie Jackson, Berkeley

A travers l'observation des changements minéralogiques qui ont eu lieu dans le durcissement du mortier sur une période de 180 jours, et en comparant les résultats avec les échantillons originaux vieux de 1900 ans, l'équipe a découvert qu'un hydrate cristallin de liaison empêchait la propagation des microfissures.

"Le mortier résiste aux microfissures grâce à la cristallisation du stratlingite lamellaire, un minéral durable de calcium-aluminosilicate qui renforce les zones interfaciales et le moule en ciment" explique Marie Jackson, scientifique de faculté à l'Université de Californie Berkeley, "les enchevêtrements denses des cristaux lamellaires empêchent la propagation de la fissure et préserve la cohésion à l'échelle du micron; cela permet au béton de maintenir sa résistance chimique et son intégrité structurelle dans un environnement sismique actif à l'échelle millénaire."

Jackon, volcanologue de formation et qui avait conduit une étude à l'ALS sur le béton Romain en eau de mer, est l'auteur principal d'un article décrivant cette étude dans Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) et intitulé: "Mechanical Resilience and Cementitious Processes in Imperial Roman Architectural Mortar" (Résistance mécanique et processus cimentaire dans le mortier architectural Romain").
Les co-auteurs sont Eric Landis, Philip Brune, Massimo Vitti, Heng Chen, Qinfei Li, Martin Kunz, Hans-Rudolf Wenk, Paulo Monteiro et Anthony Ingraffea.
 
Les mortiers qui lient les composites en béton utilisés pour bâtir les structures de la Rome Impériale sont d'un grand intérêt scientifique, pas seulement pour leur résistance et durabilité inégalée, mais aussi pour les avantages environnementaux qu'ils offrent.

La plupart des bétons modernes sont des ciments Portland à base de calcaire. La fabrication de ciment Portland nécessite le chauffage d'une mélange de calcaire et d'argile à 1450 degrés Celsius, un procédé qui relâche beaucoup de carbone (19 billions de tonnes de ciment Portland utilisés annuellement): cela représente 7% du total des émissions carbone émis dans l'atmosphère chaque année.

Le mortier architectural Romain, par contraste, est un mélange de 85% (du volume) de cendres volcaniques, d'eau et de chaux, le tout chauffé à une température bien inférieure que le ciment de Portland.
Les morceaux grossiers de tuf volcanique et de brique composent 45 à 55% du ciment. Le résultat est une réduction significative des émissions carbone.

"Si nous pouvons trouver des façons d'incorporer un composant volumétrique substantiel de roche volcanique dans la production de certains bétons, nous pourrions réduire les émissions carbone lors de leur production et aussi améliorer leur durabilité et résistance mécanique à travers le temps" dit Jackson.

Dans le cadre de leur étude, Jackson et ses collaborateurs de L'université de Berkeley ont utilisé l'ALS beamline 12.3.2 (une ligne de pliage-aimant) pour faire des mesures de micro-diffractions des rayon X de tranches de mortier Romain épaisses de seulement 0.3mm.
"Nous avons obtenu des diffractogrammes de rayon X pour de nombreux points différents au sein d'une microstructure de ciment donné" ajoute Jackson, "cela nous a permis de détecter des changements dans les assemblages minéraux, nous donnant des indications des processus chimiques actifs sur de très petites surfaces".

Les changements minéralogiques que Jackson et ses collaborateurs ont observé montrent que la reproduction du mortier gagne en force et endurance sur 180 jours au fur et à mesure que le calcium-aluminium-silicate-hydrate liant la cimentation fusionne et que les cristaux de stratlingite grandissent dans les zones interfaciales entre les scories volcaniques et le mortier.

Les cristaux de stratlingite ne montrent pas de corrosion et leur surface lisse suggère une stabilité à long terme, similaire au stratlingite géologique qui perdure pendant des centaines ou des milliers d'années.

 "La cristallisation in situ des cristaux de stratlingite produit des zones interfaciales qui sont très différentes de toute les microstructures interfaciales observées dans les bétons en ciment de Portland" ajoute Jackson, "la grande porosité le long des zones interfaciales des agrégats inertes dans le béton en ciment de Portland donne des sites où des fissures nucléent et se propagent"

Pour Jackson, le prochain défi pour les chercheurs sera "de trouver des façons d'activer ces agrégats, comme des scories ou des cendres volcaniques, dans des bétons innovants afin que cela développe les renforcements des stratlingites dans les zones interfaciales comme dans les mortiers architecturaux Romains".


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