En Russie centrale, une étude récente réalisée à l’aide de l’analyseur XRF à main Vanta™ sur des couches de sol révèle l’incidence attribuable aux activités humaines passées sur l’évolution du paysage et les conditions climatiques remontant au Paléolithique supérieur (âge néolithique) et aux temps médiévaux.
Nous avons échangé avec la chercheuse Tatiana Romanis, auteure d’un article sur le sujet, pour en savoir plus sur ce projet de recherche. Elle était accompagnée des chercheurs Sergey Sedov, Sergey Lev, Marina Lebedeva, Kirill Kondrateve, Anna Yudina, Konstantin Abrosimov, Alexandra Golyeva et Dmitry Volkov.
Elle nous donne des détails sur leurs objectifs, les résultats obtenus et les raisons les ayant menés à choisir l’analyseur XRF à main Vanta et d’autres appareils d’Olympus dans le cadre de leur recherche.
Chercheur effectuant une analyse de sol à l’aide d’un analyseur XRF à main Vanta
Pourquoi avez-vous choisi l’analyseur Vanta pour cette étude, et comment s’est-il intégré dans votre processus de recherche ?
Seul l’analyseur XRF à main Vanta nous permettait d’atteindre les objectifs de cette étude sans que des analyses supplémentaires effectuées en laboratoire soient requises et tout en nous assurant de la préservation des artéfacts. Voici les avantages principaux qui nous ont fait retenir cet appareil : la possibilité de réaliser des analyses non destructives, sa grande portabilité et l’obtention de résultats de haute qualité.
Au cours de ce projet de recherche, nous avons étudié les paléosols d’un site du Paléolithique supérieur situé sur le Kremlin de Zaraysk. Lorsque l’on travaille sur des sites archéologiques, le principal défi réside dans la quantité limitée d’échantillons qui peuvent être envoyés en laboratoire pour des analyses supplémentaires.
Le paléosol de Zaraysk est particulièrement difficile à analyser, car il s’est développé dans une couche archéologique et culturelle contenant de nombreux artéfacts. Par exemple, l’archéologue Sergey Lev a relevé dans une petite zone de 4 mètres carrés d’une couche culturelle plus de 1300 artéfacts en silex.
Dans ce cas particulier, l’objectif premier consistait à sélectionner des échantillons afin d’étudier les caractéristiques les plus typiques des horizons pédologiques. Le deuxième objectif consistait à décrire les limites nettes ou diffuses des couches en se basant sur la distribution des éléments chimiques. Enfin, le troisième objectif consistait à distinguer deux groupes d’éléments chimiques en fonction de leur distribution dans le profil pédologique étudié en vue de séparer les preuves des processus pédologiques éluviaux-illuviaux et les preuves de l’incidence attribuable aux activités humaines passées.
Les données obtenues au moyen de l’analyseur XRF à main Vanta ont-elles répondu à vos attentes ?
Nous avons utilisé la spectrométrie pour l’investigation non destructive de la pédogenèse sur le terrain. L’analyseur XRF à main nous indique des résultats élevés pour les concentrations mesurables de cuivre (Cu), de zinc (Zn), de phosphore (P), de calcium (Ca), de soufre (S), de titane (Ti), de fer (Fe), d’aluminium (Al) et de magnésium (Mg). La concentration de ces éléments, comme nous nous y attendions, a changé sous l’influence du processus pédogénétique ou de l’incidence anthropique.
Données d’analyse élémentaire XRF obtenues par les chercheurs à la suite de l’étude du sol
Pouvez-vous nous dire ce qui a bien ou moins bien fonctionné durant l’étude ?
Il a fallu beaucoup plus de temps que prévu pour mesurer les concentrations d’éléments. Pour ce type de recherche, il faut compter des jours de travail supplémentaires. Mais cela en vaut la peine si l’on manque de matériel pour l’échantillonnage.
Les résultats obtenus avec l’analyseur XRF à main Vanta vous ont-ils étonnés ?
Nous ne nous attendions pas à ce que les résultats obtenus sur le terrain pour certains éléments soient comparables à ceux obtenus par les méthodes d’analyse en laboratoire. Les résultats ont dépassé toutes les attentes.
Envisageriez-vous d’utiliser l’analyseur XRF à main Vanta pour d’autres projets dorénavant ?
Nous souhaitons dorénavant utiliser systématiquement l’analyseur Vanta pour la recherche paléoécologique des sols enfouis sur les sites archéologiques. Il nous permet d’obtenir davantage d’informations lors de nos recherches sur le terrain, et ce, sans détruire les artéfacts.
Quels sont les principaux défis auxquels vous avez dû faire face au cours de vos recherches ?
La grande hétérogénéité des sols archéologiques et des couches culturelles étudiés, et la quantité limitée d’échantillons pouvant être recueillis, ce qui nécessite d’avoir accès sur le terrain aux techniques d’analyse nécessaires.
En dehors de l’analyseur XRF à main Vanta, de quel autre équipement disposiez-vous pour résoudre ces problèmes ?
Nous disposions d’un microscope polarisant BX51 et d’une caméra numérique DP26 d’Olympus pour l’analyse de coupes fines permettant la recherche et la visualisation de la microstructure des sols.
De quelle manière nos systèmes d’imagerie microscopique contribueront-ils à vos recherches dorénavant ?
Ils facilitent nos processus d’analyse d’images morphométriques nous permettant de quantifier les particules anthropiques microscopiques et les caractéristiques des processus de formation des sols ; c’est ce qui nous permet de générer un profil de l’incidence attribuable aux activités humaines passées sur l’évolution du paysage et des changements environnementaux à l’échelle microscopique.
En savoir plus sur les analyseurs XRF à main et les microscopes pour l’analyse des sols d’Olympus
Pour en savoir plus sur l’utilité de nos analyseurs XRF à main et de nos microscopes dans le cadre de cette étude des sols, lisez cet article.
