L'environnement dans lequel les peuples anciens vivaient et ont grandi laisse des miettes chimiques dans leurs os. Grâce à ces "marqueurs", nous obtenons de nombreuses informations nouvelles sur l'alimentation, le cadre de vie et la mobilité de nos lointains ancêtres.
Christophe Snoeck (VUB) est ingénieur chimiste de l'ULB et a ensuite obtenu un doctorat en sciences archéologiques de l'Université d'Oxford. En combinant ses deux études, il colore hors du cadre archéologique classique dans son travail scientifique novateur et relie l'homme au climat et à son environnement géologique. Il le fait plus précisément en mesurant la composition isotopique des restes humains et animaux.
Nous avions l'habitude de trouver les os enterrés plus intéressants que ceux incinérés. Maintenant on sait que les os brûlés se conservent bien mieux
Les isotopes sont des atomes d'un même élément chimique. Snoeck part donc à la recherche de ces éléments chimiques. En particulier, il se penche sur les isotopes de l'élément strontium, mais ceux d'autres marqueurs chimiques, tels que l'azote, le carbone et l'oxygène, sont également sur son radar.
"Chaque endroit a sa propre composition isotopique", explique Snoeck. « Elle est liée à l'âge des couches géologiques en surface et dans le sous-sol. Les êtres vivants prélèvent des traces de ces isotopes dans leur alimentation et les stockent dans leurs tissus; également dans les os, qui durent le plus longtemps après la mort. Les traces sont relativement bien conservées dans ces ossements. Une analyse du mélange d'isotopes présents fournit donc également des indications sur le lieu où cette personne ou cet animal a vécu.'
Pour pouvoir tracer la composition isotopique du matériau osseux jusqu'à un endroit ou une région spécifique, vous devez savoir comment cette composition varie d'une région à l'autre. Snoeck réalise donc des cartes isotopiques. Pour ce faire, il échantillonne du matériel végétal au plus grand nombre d'endroits possible, analyse son mélange d'isotopes et le trace sur une carte. "La plus grande difficulté dans la réalisation des cartes est de trouver des endroits où l'activité humaine a été marginale tout au long de l'histoire. Je prélève ensuite des échantillons de plantes, d'arbustes et d'arbres avec différentes longueurs de racines, afin que nous puissions déterminer autant de variations locales que possible dans les isotopes du strontium. »
Le strontium fournit un signal géographique. « La composition des isotopes est caractéristique à un endroit. Quiconque a grandi dans un village dans le passé et n'a jamais mis les pieds à l'extérieur ne portera que l'empreinte de cet endroit spécifique dans son matériau osseux. S'il déménage dans un autre village, ou de l'intérieur vers la côte, vous le verrez dans les isotopes des os. De cette façon, vous pouvez reconstituer au moins une partie de son parcours de vie pour chaque individu.'
Snoeck réalise plusieurs de ces cartes isotopiques, toutes liées à des recherches antérieures. Il y aura une carte de l'Irlande, du nord de l'Espagne et de la Crète. Les Américains travaillent également sur des cartes similaires. Intéressant pour nous :Snoeck va bientôt commencer à travailler sur la variante belge, en partant de la côte.
Les résultats sont plus clairs lorsqu'une personne a été incinérée que lorsqu'elle a été enterrée. Les concentrations de strontium ne changent pas lorsque le tissu est brûlé. Lors d'un enterrement, en revanche, il y a beaucoup de contamination, de sorte que l'os reflète principalement le signal du sol dans lequel il est enterré. Le signal de l'individu auquel appartenait l'os et de l'endroit où l'individu a grandi sera moins fort.
"Les chercheurs avaient l'habitude de trouver les os incinérés plutôt inintéressants", explique Snoeck. « Ils ont accordé plus d'attention aux restes humains enterrés. Mais maintenant nous savons que les ossements enfouis se conservent beaucoup moins bien que les ossements brûlés. Dans certains types de sols, par exemple dans les sols sablonneux, les os ont complètement disparu après quelques centaines d'années. Les os brûlés sont chimiquement plus ou moins stables et peuvent être stockés pendant des décennies, même dans ces sols sablonneux acides.'
Les individus enterrés avaient leur nourriture du nord, les individus incinérés du sud. Cependant, ils reposent dans la même tombe et sont morts à la même période
Il y a aussi beaucoup de matériel osseux brûlé disponible. Jusqu'à récemment, les os brûlés n'étaient utilisés que pour la datation. Vous ne pouviez pas faire grand-chose avec. Mais ils sont encore partout dans les dépôts et les réserves des musées et des instituts de recherche. Snoeck va maintenant réexaminer ces restes incinérés dans le cadre du projet CRUMBEL (Cremations, Urns and Mobility – Ancient population dynamics in Belgium). Il le fait avec une équipe de recherche interuniversitaire. Outre Snoeck et son collègue Dries Tys de la VUB, les professeurs de l'ULB Martine Vercauteren et Eugène Warmenbol participent également, tout comme Guy De Mulder de l'Université de Gand et Mathieu Boudin du KIK, l'Institut royal du patrimoine culturel de Bruxelles. Le budget est de 2 millions d'euros.
Il y a beaucoup d'os brûlés dans notre pays. Au fil des ans, les scientifiques ont découvert des centaines de restes incinérés, datant entre le néolithique et l'époque carolingienne. Par la suite, les feux de joie se sont peu à peu démodés sous l'influence de la christianisation de nos régions.
L'équipe de Snoeck fera un inventaire des restes des sépultures de crémation et les soumettra à une analyse isotopique. De cette façon, les chercheurs peuvent découvrir où ces personnes vivaient et comment elles ont migré à travers le continent européen. Ils espèrent ainsi cartographier la mobilité en Europe, et peut-être au-delà, au fil des siècles, indépendamment du cadre historico-culturel proposé par les historiens et les archéologues au cours du XIXe siècle. «La période de recherche s'étendra sur plusieurs millénaires», déclare Snoeck. "Les vestiges les plus anciens que nous allons étudier sont néolithiques, les plus récents datant d'environ 700 après JC de notre ère." Soit dit en passant, c'est plus tard qu'on ne le croyait auparavant. Cela montre, selon certains, que la christianisation de ce qui est aujourd'hui la Belgique et l'Europe s'est déroulée beaucoup plus lentement que nos livres d'histoire ne nous le disent.
L'étude des vestiges du site néolithique de Ballynahatty en Irlande du Nord montre que les recherches archéologiques antiques révèlent aussi bien plus tard de nouvelles découvertes surprenantes. Le matériel que Snoeck et Rick Schulting (Université d'Oxford) ont examiné provient d'un cimetière à 300 mètres au nord-ouest de l'Anneau des Géants. C'est un grand cercle de pierre d'un diamètre de 180 mètres avec un monument mégalithique au centre, un mini-Stonehenge pour ainsi dire. Les restes recherchés ont été fouillés dès 1855 dans une chambre funéraire circulaire subdivisée en six compartiments. La chambre funéraire contenait à la fois des tombes de feu et d'inhumation. Snoeck a étudié les restes incinérés de quatre personnes et les dents de trois personnes qui n'ont pas été incinérées mais enterrées.
« La chose intéressante à propos de ce site est qu'il se trouve sur une limite géologique. A deux kilomètres au sud du site, le sous-sol est constitué de roches sédimentaires siluriennes, à à peine cinq kilomètres au nord se trouve une formation de l'Ordovicien moyen à tardif avec des schistes, divers types de grès et des basaltes tertiaires.
Lorsque nous avons commencé à mesurer les isotopes du strontium, nous avons remarqué que deux des trois individus "enterrés" avaient des valeurs inférieures à celles incinérées. Ils avaient pris leur nourriture de la région du nord, les incinérés du sud. Un individu incinéré avait obtenu de la nourriture du nord et du sud. Pourtant, ils gisaient dans la même tombe et ont été enterrés à peu près au même moment. »
Les habitudes funéraires reflètent-elles d'autres habitudes alimentaires ? Y a-t-il une différence de statut entre ceux qui ont été incinérés et ceux qui ont été enterrés, de sorte que l'un a eu accès à une alimentation différente de l'autre ? Pourquoi certaines personnes n'ont-elles pas utilisé les sources de nourriture disponibles localement et d'autres ? Ces questions restent sans réponse pour le moment. Snoeck soupçonne cependant qu'en temps voulu, il sera également possible d'utiliser ses analyses pour découvrir les différences de statut social entre les individus qui vivaient au même endroit.
Ce qui est possible pour les restes humains et animaux devrait également être possible pour les restes végétaux. Les plantes tirent également leur alimentation du sous-sol avec des compositions isotopiques spécifiques. Nous avons mentionné précédemment que les plantes sont utilisées pour établir des cartes isotopiques, précisément parce qu'elles donnent une bonne image des isotopes du strontium présents.
Christophe Snoeck et Joanna Ostapkowicz (Université d'Oxford) ont effectué des analyses de strontium sur une série d'objets préhistoriques en bois dragués du Pitch Lake, un lac de Trinidad. Les sculptures sur bois, une collection d'objets rituels principalement précolombiens et de duhos ou petites chaises, datent d'une période comprise entre 3500 av. et l'an 700 de notre ère, bien avant l'arrivée des premiers Européens.
« La plupart des objets ont été fabriqués à partir de bois locaux », conclut Snoeck. "Pourtant, au moins un objet n'est pas venu de Trinidad même, mais du continent sud-américain. De cette manière, nous avons pu prouver que même à l'époque préhistorique, il y avait des contacts entre le continent et l'archipel insulaire auquel appartient Trinidad.'
Des recherches similaires sur les mâts totémiques précolombiens en Amérique du Nord ont indiqué que les arbres que les Amérindiens utilisaient pour leurs totems étaient parfois abattus sur plusieurs dizaines de kilomètres. Il fallait donc une certaine organisation pour les mettre en place, car les pièces de bois massif étaient trop lourdes pour être déplacées par un ou quelques individus. De cette façon, ils ont pu démontrer que couper l'arbre pour un totem, le transporter et le finir était un événement social.
Pour s'assurer de la fiabilité de sa méthode, Christophe Snoeck a dû réaliser de nombreuses expériences. Très importants étaient les bûchers sur lesquels il essayait d'incinérer des poulets, des poissons et de gros morceaux de viande et d'os de vaches, de porcs et de moutons. Il le faisait en plein air pour imiter au plus près les crémations préhistoriques. Les températures dans le feu ont atteint 900 °C.
Snoeck voulait non seulement vérifier ce qui resterait de la structure osseuse d'origine, mais aussi rechercher si une contamination s'était produite à partir de l'environnement pendant le processus de combustion. Les ossements brûlés étaient également datés. "Cette rencontre était parfois très utile", déclare Snoeck. « Nous avons pu déterminer qu'il y avait une contamination claire au carbone, qui dépendait du carburant utilisé. Nous avons également daté le carburant, précisément pour pouvoir déterminer une éventuelle pollution par ce carburant. Par exemple, un morceau d'os moderne, qui avait été brûlé avec des briquettes de charbon de bois datant de 26000 avant JC, s'est soudainement avéré avoir quatre mille ans selon la date C14. Si nous avons incinéré la jambe avec du bois récent, les dates étaient correctes. De plus, nous avons remarqué que la structure et la composition chimique des os changent fortement en fonction du degré de carbonisation. Une patte complètement brûlée - qui est devenue complètement blanche pendant l'incinération - ne contient pratiquement aucune matière organique de l'animal d'origine.'
En ce qui concerne les concentrations de strontium, les expériences étaient très prometteuses. Malgré l'influence sérieuse de la combustion sur la composition isotopique du carbone des os, le strontium est resté au même niveau.
