Imaginez un peu : le soleil plombe. La corde grossière s’enfonce toujours un peu plus profondément dans la chair de vos mains. Trente tonnes de pierres brutes s’étalent devant vous, et vous devez les charrier sur un terrain accidenté. Vous ne disposez d’aucune machinerie lourde pour accomplir cette tâche. Le traîneau en bois sur lequel repose la pierre n’est même pas équipé de roues : la terre s’enfonce chaque fois que vous le tirez.
Ce travail est tellement éreintant, vous vous demandez jusqu’où vous devrez pousser l’effort.
C’est pourtant ce qu’ont fait, il y a environ 4 500 ans de cela, les premiers habitants de ce qui est aujourd’hui connu comme l’Angleterre : ils extrayaient du sol de cette région des pierres de 30 tonnes qu’ils traînaient jusqu’à la plaine de Salisbury pour ériger le monument mégalithique mondialement connu aujourd’hui sous le nom de Stonehenge.
Pendant des siècles, les explorateurs et les archéologues ont spéculé sur l’origine des pierres qui forment le monument. La plupart d’entre eux s’entendent sur une seule chose : elles ne proviennent pas de la plaine de Salisbury. Cela aura pris des siècles, mais le mystère de leur origine est maintenant résolu grâce aux nouvelles recherches menées à l’aide de technologies de pointe.
Analyse de l’architecture de Stonehenge : pierres bleues et blocs de grès sarsen se côtoient
Des études ont déterminé que les plus petites pierres de la partie centrale du monument, appelées « pierres bleues », proviennent des montagnes Preseli situées à plus de 200 km de là, dans le Pembrokeshire. L’origine des plus grosses pierres, appelées granit de sarsen, est restée quant à elle un mystère.
Toutefois, de nouvelles recherches menées en collaboration par quatre universités britanniques (Brighton, Bournemouth, Reading, UCL) et par English Heritage, l’organisme qui s’occupe de Stonehenge, révèlent une origine probable. L’équipe de recherche a utilisé une nouvelle approche géochimique exploitant la technologie de fluorescence des rayons X (XRF) pour en déterminer la provenance.
Les résultats démontrent que les gros blocs de grès de sarsen proviennent de la région beaucoup plus rapprochée de West Woods, dans le Wiltshire, à seulement 25 km au nord du site de Stonehenge.
Poursuivez votre lecture pour découvrir comment cette découverte monumentale a été faite.
Les plus grosses pierres constituant le monument de Stonehenge sont appelées « blocs de sarsen ». Ces blocs géants constitués de grès de sarsen forment l’anneau extérieur du monument. Les plus petites pierres situées près du centre de la structure sont appelées « pierres bleues ». Crédit image : Andre Pattenden (English Heritage).
Établir l’origine des blocs de sarsen géants grâce à la technologie XRF
Tout d’abord, les chercheurs ont analysé les 52 blocs de sarsen du monument de Stonehenge à l’aide de l’analyseur XRF à main DELTA™ d’Olympus.
Pour ceux qui ne le savent pas, les analyseurs XRF utilisent une technique non destructive tirant profit de la technologie de fluorescence des rayons X pour déterminer la composition chimique d’un matériau sans l’endommager. Voici comment cela fonctionne : lorsque l’analyse est lancée, l’analyseur émet des rayons X qui frappent l’échantillon testé, et les éléments que celui-ci contient émettent alors une fluorescence qui revient vers le détecteur à rayons X de l’analyseur. L’analyseur mesure ensuite le spectre d’énergie et affiche à l’écran le résultat de la composition chimique du matériau analysé. Tout cela s’effectue en quelques secondes.
Portables et assurant l’obtention instantanée de résultats, les analyseurs XRF permettent aux archéologues d’analyser de gros échantillons lourds (comme des blocs de sarsen) sans qu’il soit nécessaire de les transporter dans un laboratoire. Ainsi, les chercheurs peuvent obtenir directement sur le terrain des résultats instantanés d’une qualité égale à celle des laboratoires.
Maintenant publiés dans la revue Science Advances, les résultats d’analyse XRF obtenus montrent que 50 des blocs de sarsen de Stonhenge partagent une géochimie similaire. Cela signifie qu’ils ont une origine commune.
Mais laquelle?
Si les chercheurs de Stonehenge soupçonnaient depuis longtemps que ces gros blocs provenaient de Marlborough Downs, une région voisine où l’on trouve la plus grande concentration de grès de sarsen au Royaume-Uni, les scientifiques, eux, avaient besoin d’une méthode pour confirmer l’origine et en établir l’emplacement avec précision. Après tout, la région de Marlborough Downs est très étendue; les pierres auraient pu provenir d’autres régions renfermant aussi du grès de sarsen, notamment le Kent, le Dorset et l’Oxfordshire.
L’explication a été fournie à la suite d’un événement inattendue : la restitution au Royaume-Uni d’un élément manquant de Stonehenge
Une relique surgit du passé : de nouvelles recherches sont entreprises
Comment un morceau de Stonehenge a-t-il pu disparaître? Le mystère débute dans les années 1950.
En 1958, des travaux de forage ont été effectués à Stonehenge afin de reconstituer un trilithe qui était tombé; cette structure est composée de deux blocs de sarsen verticaux recouverts d’une pierre de linteau également en grès de sarsen. Au cours de ce processus, les ouvriers ont extrait trois cylindres percés d’un mètre de long, appelés « noyaux », d’un bloc de sarsen (étiqueté « pierre 58 ») afin de le stabiliser au moyen de tiges métalliques. Les scientifiques savaient que l’analyse de ces carottes pouvait potentiellement révéler l’origine des pierres, mais malheureusement, elles avaient toutes trois disparues.
Pendant 60 ans, l’endroit où se trouvaient les carottes est resté un mystère.
En 2018, tout cela a changé. L’Anglais Robert Phillips, l’un des restaurateurs ayant participé aux travaux de forage à l’époque, a rapporté l’une des carottes au Royaume-Uni juste avant son 90e anniversaire, ce qui a permis aux chercheurs d’effectuer des tests sur l’échantillon complet, mais fragmenté, de la carotte. Le noyau lui avait été remis en souvenir de son travail de conservation. Il l’avait d’abord conservé dans son bureau au Royaume-Uni, ensuite chez lui, en Floride.
Un an plus tard, une partie du deuxième noyau a été exposée au musée de Salisbury. Aujourd’hui, les restes du deuxième noyau et le troisième n’ont toujours pas été trouvés.
Travaux de forage à Stonehenge en 1958. Des carottes de grès de sarsen ont été extraites de la pierre 58, laquelle fait partie du trilithe en forme de fer à cheval situé au centre du monument. À gauche sur la photo, on voit Robert Phillips qui a remis l’une des carottes au Royaume-Uni en 2018. Crédit image : Robin Phillips.
Carotte de grès de sarsen extraite de la pierre 58 en 1958, reposant sur un bloc de sarsen à Stonehenge.
Crédit image : Juliet Brain (English Heritage).
Résoudre le mystère de Stonehenge grâce aux empreintes géochimiques
Grâce au retour du « noyau de Phillips », les chercheurs ont pu se remettre au travail. L’objectif était de déterminer la géochimie unique, ou l’empreinte géochimique, du noyau du sarsen et de la faire correspondre à l’empreinte géochimique du grès de sarsen présent dans le sud de la Grande-Bretagne.
Comme le grès de sarsen est principalement constitué de silice, l’empreinte géochimique devait être constituée des éléments restants (appelés éléments traces). Ces éléments traces varient selon l’origine du grès de sarsen, de sorte qu’une correspondance trouvée leur permettrait de déterminer une source exacte.
Avec l’autorisation de l’organisme English Heritage, des scientifiques de l’université de Brighton ont d’abord découpé trois petits échantillons dans une section située au milieu de la carotte de Phillips. Afin d’identifier les éléments traces et de construire l’empreinte géochimique de la pierre 58, les échantillons ont été analysés au moyen de deux technologies : la spectrométrie de masse à plasma induit (ICP-MS) et la spectrométrie d’émission atomique (ICP-AES).
Lorsque l’empreinte géochimique de ces échantillons a été comparée aux données ICP-MS et ICP-AES équivalentes recueillies à partir d’échantillons de grès de sarsen provenant de 20 régions du sud de l’Angleterre, on a établi une correspondance avec l’empreinte de la région West Woods, dans le sud-est de Marlborough Downs.
David Nash (Université de Brighton) analysant la carotte de grès de sarsen extraite de la pierre 58 à Stonehenge.
Crédit image : Sam Frost (English Heritage).
Jake Ciborowski (Université de Brighton) analysant la carotte de grès de sarsen extraite de la pierre 58 à Stonehenge à l’aide d’un analyseur XRF à main DELTA. Crédit image : Sam Frost (English Heritage).
Le mystère demeure
Si cette découverte jette un nouvel éclairage au sujet de ce monument historique, elle soulève toutefois de nouvelles interrogations :
- Pourquoi les premiers habitants ont-ils choisi la région de West Woods comme source principale des blocs de sarsen qu’on trouve à Stonehenge ?
- Où exactement, dans la région de West Woods, les blocs de sarsen ont-ils été extraits ?
- Parmi les 52 blocs que compte le monument, pourquoi deux d’entre eux ont-ils été prélevés ailleurs ? Et où exactement ?
Pour obtenir les réponses à ces questions, les archéologues devront poursuivre leurs recherches au moyen de technologies de pointe, comme la fluorescence X.
Pour en savoir plus sur le rôle qu’ont joué les analyseurs XRF d’Olympus dans cette percée intéressante et sur d’autres découvertes faites à Stonehenge, lisez cet article sur le projet de recherche. Informez-vous aussi des applications possibles de notre tout dernier analyseur XRF à main Vanta.
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