Eclairage des grottes préhistoriques: lampes à graisse et autres

La grotte de Bruniquel en France, avec ses structures circulaires en stalagtites de néandertalien, dont on parle un peu ici (Crédit CNRS)

Alors que certains s'interrogent encore sur le mode d'éclairage à l'intérieur des pyramides égyptiennes, les spécialistes de la préhistoire bien plus ancienne savent très bien que tant Néandertalien que Cro-Magnon avaient déjà inventé bien sûr les torches et l'usage du feu pour s'éclairer et travailler, alors que les plus anciennes lampes à graisse/huile sont datées du Gravettien (vers - 31 000 ans). Un genre d'invention impossible à oublier et qui sera utilisé ensuite par toutes les sociétés préhistoriques, puis historiques.

Cette nouvelle étude propose des expérimentations sur les systèmes d'éclairage dans les grottes du paléolithique, tout en citant certaines découvertes de ces systèmes au fil du temps, en n'oubliant pas de citer l'extraordinaire découverte des structures à feu de Bruniquel, en France, datées de 176 000 ans et créées par Néandertalien.

Une recréation de trois types courants de systèmes d'éclairage paléolithiques (torches, lampes à graisse et cheminées) éclaire comment les habitants des grottes paléolithiques auraient pu voyager, vivre et créer dans les profondeurs de leurs grottes, selon une étude publiée le 16 juin 2021 dans le revue en libre accès PLOS ONE par Mª Ángeles Medina-Alcaide de l'Université de Cantabrie, Espagne, et ses collègues.

Les humains ont besoin de lumière pour accéder aux zones les plus profondes des grottes - et ces visites dépendent également du type de lumière disponible, car l'intensité et la durée de la lumière, la zone d'éclairage et la température de couleur déterminent toutes comment l'environnement de la grotte peut être utilisé, (comme l'exécution d'œuvres d'art, les activités funéraires et l'exploration de grottes). La durée d'éclairage limite le temps passé à l'intérieur de la grotte et définit si la visite sera un long séjour ou une courte exploration. De plus, la gestion optimale d'une partie des gaz produits (c'est-à-dire les fumées des outils d'éclairage) est indispensable pour effectuer une fréquentation souterraine prolongée. Dans cette étude, Medina-Alcaide et ses collègues utilisent des preuves archéologiques de vestiges d'éclairage trouvés dans plusieurs grottes paléolithiques présentant de l'art rupestre dans le sud-ouest de l'Europe pour reproduire expérimentalement les systèmes d'éclairage artificiel vraisemblablement utilisés par les habitants des grottes humaines d'origine, permettant des observations empiriques immédiates.

Les auteurs ont mené leurs expériences dans la grotte d'Isuntza 1 dans la région basque espagnole. Leur éclairage répliqué était basé autant que possible sur des preuves archéologiques trouvées dans des grottes paléolithiques similaires, et comprenait cinq torches répliquées (fabriquées variablement à partir de résines de lierre, de genévrier, de chêne, de bouleau et de pin), deux lampes en pierre utilisant de la graisse animale (moelle osseuse de vache et chevreuil), et une petite cheminée (bois de chêne et de genévrier).

Résumé : " L'éclairage artificiel était une ressource physique cruciale pour développer un comportement social et économique complexe dans les groupes paléolithiques. De plus, la maîtrise du feu a permis le développement du premier comportement symbolique dans les grottes profondes, vers il y a 176 000 ans. Ces activités augmenteraient au Paléolithique supérieur, lorsque les résidus d'éclairage proliféraient sur ces sites. Les particularités physiques des ressources d'éclairage paléolithiques sont très mal comprises, bien qu'il s'agisse d'un aspect clé pour l'étude de l'activité humaine dans les grottes et autres contextes sombres. Dans ce travail, nous caractérisons les principaux systèmes d'éclairage paléolithiques (par exemple, torches en bois, lampes à graisse portables et cheminées) à travers des observations empiriques et une archéologie expérimentale dans un contexte endokarstique. Par ailleurs, les résidus de combustion caractéristiques de chaque système d'éclairage ont été identifiés pour une meilleure identification du dossier archéologique. Les expérimentations reposent sur une revue exhaustive des informations archéologiques sur ce sujet. En outre, nous appliquons les données lumineuses estimées d'une grotte paléolithique avec l'art paléolithique (Atxurra dans le nord de l'Espagne) en 3D grâce à la technologie SIG pour approfondir les implications archéologiques de l'illumination dans les activités souterraines paléolithiques."

Selon M Álvarez et D. Fiore [ 4 ], l'expérimentation et le témoignage archéologique doivent être liés par un lien dialectique ; les questions de recherche qui découlent des preuves archéologiques conduisent et déterminent la conception des expériences. Et les résultats obtenus grâce à ces derniers sont des outils qui fournissent un nouveau type de connaissances sur les premiers.

Ce contexte archéologique interne correspond spécifiquement à des grottes d'art paléolithique. En effet, ces types d'études pour cette période ont été principalement orientés vers les cavernes décorées. Il y a eu très peu d'études concernant le contexte archéologique interne des grottes sans activité graphique paléolithique [ 5 ]. Nous nous concentrerons sur les parties profondes des grottes pour suivre les systèmes d'éclairage paléolithiques car nous pouvons garantir dans ces sites que le feu avait une finalité fonctionnelle liée à l'éclairage sans exclure d'autres types d'activités supplémentaires.

Une meilleure compréhension de l'éclairage du Paléolithique supérieur utilisé pour accéder et utiliser les parties profondes des grottes permettra une compréhension plus précise des activités menées, qui sont étroitement liées aux origines des comportements symboliques et artistiques humains. Cette étude a caractérisé quantitativement, pour la première fois, les principaux aspects de luminosité des systèmes d'éclairage paléolithiques sur la base de données archéologiques et empiriques. Ces informations sont d'un grand intérêt pour la communauté scientifique. Il est essentiel pour l'analyse sensorielle des espaces profonds fréquentés dans les grottes paléolithiques à travers différentes solutions technologiques (systèmes d'information géographique et réplications tridimensionnelles, entre autres), y compris la diffusion réaliste du patrimoine culturel situé dans ces sites.

L'une des lampes à graisse de Lascaux (France)

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USA, lac Huron: découverte d'outils de 9000 ans ayant voyagé 4828 km

Un plongeur au-dessus d'une structure de chasse au fond du Lac Huron - (Université du Texas à Arlington)

Un archéologue sous-marin de l'Université du Texas à Arlington fait partie d'une équipe de recherche qui étudie des artefacts d'outils en pierre vieux de 9 000 ans découverts dans le lac Huron et provenant d'une carrière d'obsidienne située à plus de 3 000 miles (4 828 km) dans le centre de l'Oregon.

Les éclats d'obsidienne du site archéologique sous-marin représentent les spécimens confirmés les plus anciens et les plus éloignés à l'est d'obsidienne occidentale jamais trouvés dans la zone continentale des États-Unis.

" Dans ce cas, ces minuscules artefacts d'obsidienne révèlent des liens sociaux à travers l'Amérique du Nord il y a 9 000 ans ", a déclaré Ashley Lemke, professeure adjointe de sociologie et d'anthropologie à l'UT Arlington. " Les artefacts trouvés sous les Grands Lacs proviennent d'une source géologique de l'Oregon, à 4 800 kilomètres, ce qui en fait l'une des plus longues distances enregistrées pour les artefacts d'obsidienne partout dans le monde."

L'étude unique était une poursuite à multiples facettes avec des plongeurs dans l'eau et des chercheurs du laboratoire de l'UTA, de l'Université du Michigan, de l'aire marine nationale de conservation du lac Supérieur, du Centre de recherche sur les réacteurs de l'Université du Missouri, du Laboratoire d'études sur l'obsidienne du Nord-Ouest et de l'Université de Géorgie. Leur travail combiné, "Obsidienne centrale de l'Oregon à partir d'un site archéologique submergé de l'Holocène inférieur sous le lac Huron", a été publié dans la revue PLOS One.

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Amazonie Bolivie: gestion intensive des terres il y a 3500 ans

Dans le cadre de cette étude, les chercheurs ont commandé une illustration à l'artiste Kathryn Killackey. L'illustration est une représentation du paysage précolombien il y a environ 3 500 ans, basée sur leur reconstruction, et détaille à quoi aurait ressemblé la région à l'époque.

Une nouvelle étude co-écrite par des chercheurs de l'Université de Floride centrale montre que les peuples précolombiens d'une région de l'Amazonie culturellement diversifiée mais peu documentée en Amérique du Sud ont considérablement modifié leur paysage des milliers d'années plus tôt qu'on ne le pensait.

Les résultats, publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, montrent des preuves de personnes utilisant le feu et améliorant leur paysage pour l'agriculture et la pêche il y a plus de 3 500 ans. Cela contredit la notion souvent répandue d'une Amazonie vierge à l'époque précolombienne avant l'arrivée des Européens à la fin des années 1400.

L'étude, qui a été menée avec des experts de l'Université britannique de Northumbria, fournit également des indices sur le passé des cultures diverses, mais pas bien documentées, qui vivent dans la région connue sous le nom de Llanos de Mojos, dans le nord-est de la Bolivie.

" Cette région possède l'une des plus grandes diversités linguistiques au monde, qui reflète des modes de vie et un patrimoine culturel distincts ", a déclaré le co-auteur de l'étude, John Walker, professeur agrégé au département d'anthropologie de l'UCF. " Nous savons quelque chose sur les 3 000 à 4 000 dernières années de, disons, l'Europe ou la Méditerranée, mais nous n'avons pas certaines des mêmes informations pour les gens d'ici. Cela en fait une histoire incroyable qui attend d'être écrite."

Une partie de la façon dont les chercheurs espèrent écrire ces histoires est de découvrir les pratiques économiques d'un passé lointain.

Le paysage plat et humide des Llanos de Mojos est aujourd'hui utilisé pour l'élevage de bétail, mais les archéologues ont noté pendant des années les preuves des vestiges de champs précolombiens et de barrages à poissons pour l'aquaculture. Ces vestiges indiquaient que la terre était autrefois utilisée à la place pour l'agriculture et la pêche. Les archéologues ne savaient tout simplement pas quand ni à quelle époque ces activités avaient commencé, jusqu'à maintenant.

Des recherches antérieures indiquaient une date d'environ 300 EC, soit il y a environ 1700 ans. Cependant, la nouvelle étude a combiné l'expertise de plusieurs disciplines, telles que l'anthropologie, la paléoethnobotanique et la paléoécologie, pour indiquer que la gestion intensive des terres a commencé beaucoup plus tôt, vers 1 500 avant notre ère, soit il y a environ 3 500 ans.

YH : ce qui signifie que cette ancienne culture était bien déjà présente sur les lieux auparavant, ce genre de planification organisée et intensive ne se faisant pas du jour ou lendemain. D'ailleurs, l'étude parle bien de 4110 Avant notre ère pour les premiers brulis locaux, et cite les études démontrant l'habitation humaine des îles forestières il y a 8 900 ans...

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Découverte et étude d'une plaque en plomb avec l'écriture Ibérique archaïque

Crédit ruvid.org

Une équipe de recherche multidisciplinaire de l'Université de Valence (UV), du Musée de Préhistoire de Valence (MPV) et de l'Université de Barcelone (UB) a publié une étude détaillant leur découverte et interprétation d'une plaque de plomb avec écriture ibérique, la première obtenue dans une fouille réglementée à Pico de los Ajos (Yátova), l'un des sites ibériques les plus importants.

La feuille est inscrite avec une écriture archaïque et un thème inconnu qui a été transcrit phonétiquement, faisant progresser notre connaissance de la culture ibérique. La plupart des feuilles de plomb connues proviennent de pillages et non de fouilles réglementées. La plaque représente l'une des rares et la première de ce site à avoir été obtenue lors d'une fouille dans un contexte connu, à la fois temporel et spatial.

La plaque de plomb a été retrouvée pliée et comporte des inscriptions des deux côtés formant un seul texte, les spécialistes étant capables d'identifier des symboles ibériques écrits entre le IVe et le IIIe siècle av. JC.

« Ce site possède l'un des plus grands ensembles de textes écrits en ibérique de toute la péninsule », précise David Quixal. Les feuilles de plomb utilisées comme support d'écriture sont relativement courantes dans les gisements de la culture ibérique. Le Pico de los Ajos, ​​une cité située dans la ville de Yátova, était habité au moins depuis le 7ème siècle avant JC et a ensuite été abandonné entre le premier siècle avant JC et le premier siècle après JC.

Le site des découvertes - Crédit ruvid.org

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Toutes les comètes ne sont pas des boules de neige sales

Il y a encore à peine quelques jours, la grande majorité des spécialistes et astronomes assuraient d'un air entendu que toutes les comètes n'étaient que "des boules de neige sales" lancées dans l'espace depuis l'origine du système solaire... et, encore une fois, les spécialistes ont eu tord d'affirmer des choses rien qu'en faisant confiance en leurs instruments et aux seules données connues de la physique actuelle. C'est entièrement comme ceux qui affirment toujours que les distances entre les astres sont tellement énormes que l'Homme ne pourra jamais les atteindre... jusqu'à ce que notre physique et nos connaissances évolues et nous disent le contraire...

Noyau de la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko ou "Tchouri". Il mesure 5 km de diamètre. © ESA

La surprise provient de la première comète sur laquelle l'Homme a réussi à poser un robot, c'est tout dire... car les données transmises par le robot de 100 kilos Philae sont sans équivoques : la comète "Tchouri" (pour 67P/Tchourioumov-Guérassimenko) est loin de n'être qu'une "boule de neige sale".

En effet, les premiers résultats issus des données recueillies par l'atterrisseur Philae, qui s'est finalement immobilisé dans un trou à sa dimension au sommet du plus petit des deux lobes du noyau de la comète, nous révèlent qu'il y existe des molécules organiques inédites pour une comète, mais aussi une structure assez variée en surface mais plutôt homogène en profondeur et des composés organiques formant des amas (des structures regroupées) et non dispersés dans la glace...

C'est déjà un grand succès, pour une fois détenu non pas par la NASA et les américains, mais bel et bien par la mission européenne Rosetta de l'ESA, avec des travaux orchestrés par des chercheurs du CNRS, d'Aix-Marseille Université, de l'Université Joseph Fourier, de l'Université Nice Sophia Antipolis, de l'UPEC, de l'UPMC, de l'Université Paris-Sud, de l'Université Toulouse III - Paul Sabatier et de l'UVSQ, avec le soutien du CNES. Ces premiers résultats ont été publiés en huit articles le 31 juillet 2015, dans la revue Science. Ces résultats issus de données prises sur place, et non pas à distance comme auparavant sont très riches en informations inédites et mettent en évidence beaucoup de différences comparées aux observations antérieures de comètes et aux modèles en vigueur actuellement...

Les dix instruments de l'atterrisseur Philae ont complété les observations effectuées par l'orbiteur Rosetta1, toujours en orbite autour du noyau de la comète, et on peut même dire que l'atterrissage très mouvementé du module Philae a été une bonne source de données supplémentaires et non prévues à l'origine : les poussières dégagées par les rebondissements du robot, et qui se sont un peu infiltrées dans les instruments de ce dernier ont pu être analysées rapidement.

Le robot Philae tel qu'il aurait du être lors de son atterrissage... mais il est actuellement couché sur le coté avec une "jambe" en l'air sur les trois... mais fonctionne bien... (ESA (c))

Ainsi, seulement 25 minutes après le contact, les labos intégrés révélaient de ces particules, que seize composés avaient pu être identifiés, répartis en six classes de molécules organiques (alcools, amides, amines, carbonyles, isocyanates et nitriles). Parmi ces composés, quatre sont détectés pour la première fois sur une comète (l'acétamide, l'acétone, l'isocyanate de méthyle et le propionaldéhyde).

Ces molécules sont toutes des précurseurs de molécules essentielles pour la vie (sucres, acides aminés, bases de l'ADN...). Mais la présence éventuelle de ces composés plus complexes n'a pas pu être identifiée sans ambiguïté dans cette première analyse, d'autres vont suivre. Par ailleurs, quasiment toutes les molécules détectées sont des précurseurs potentiels, produits, assemblages, ou sous-produits les uns des autres, ce qui donne un aperçu des processus chimiques à l'oeuvre dans un noyau cométaire et même dans le nuage protosolaire en effondrement, lors de la création du système solaire.

Les caméras de l'expérience CIVA (Comet infrared and visible analyser) utilisant l'infrarouge et le visible, ont révélé que les terrains proches du site d'atterrissage final (visible sur la photo jointe) sont nombreux en agglomérats sombres, qui sont vraisemblablement de gros grains de molécules organiques. Les matériaux des comètes ayant été très peu modifiés depuis leurs origines (à priori peu de collisions avec d'autres corps pollueurs), cela signifie qu'au tout début du système solaire, les composés organiques étaient déjà agglomérés sous forme de grains, et pas uniquement sous forme de petites molécules piégées dans la glace comme on le pensait jusqu'à présent. Ce sont de tels grains chimiquement déjà complexes qui, introduits dans des océans planétaires, auraient pu y favoriser l'émergence de la vie.

Agilkia, le premier site de contact de l'atterrisseur Philae avec le sol cométaire (mais il a rebondi ailleurs ensuite). © ESA

Le laboratoire COSAC a identifié un grand nombre de composés azotés, mais aucun composé soufré là où il se trouve, contrairement à ce qu'avait observé l'instrument ROSINA, à bord de Rosetta en orbite. Cela pourrait indiquer que la composition chimique de l'astre diffère selon l'endroit échantillonné.

De plus, l'atterrisseur a d'abord touché la surface à un endroit baptisé Agilkia, et a ensuite rebondi plusieurs fois avant d'atteindre le site nommé Abydos. La trajectoire de Philae et les données enregistrées par ses instruments montrent qu'Agilkia est composé de matériaux granuleux sur une vingtaine de centimètres d'épaisseur, tandis qu'Abydos a une surface dure.

A l'inverse de ces différences à l'extérieur, l'intérieur de la comète parait plus homogène que prévu par les modèles. L'expérience radar CONSERT (Comet nucleus sounding experiment by radio transmission) donne, pour la première fois dans l'Histoire, accès à la structure interne d'un noyau cométaire (peut-être atypique ?). Le temps de propagation et l'amplitude des signaux ayant traversé la partie supérieure de la "tête" (surnommé ainsi car c'est le plus petit des deux lobes de Tchouri) montrent que cette portion du noyau est globalement homogène (même matière), à l'échelle de dizaines de mètres. Ces données confirment aussi que la porosité est forte (75 à 85%), et indiquent que les propriétés électriques des poussières sont analogues à celles de chondrites carbonées (astéroïdes communs).

L'expérience CIVA-P (P pour panorama), composée de sept microcaméras, a pris une image panoramique (360°) du site d'atterrissage final de Philae, et informe que les fractures déjà repérées aux grandes échelles par Rosetta, à distance et sur des mètres, se retrouvent aussi jusqu'à l'échelle millimétrique. Ces fractures sont formées par chocs thermiques, en raison des grands écarts de température que connait la comète lors de sa course autour du soleil.

D'ailleurs, la comète est de plus en plus active avec son approche du Soleil, puisque son périhélie sera dans la nuit du 12 au 13 août prochain et on espère que Philae pourra transmettre des données le plus longtemps possible, et même survivre au passage rapproché autour du Soleil (à 100 millions de km tout de même !) et continuer à transmettre jusqu'en octobre 2015... Mais que disaient les ingénieurs de l'ESA en juin 2015 ? :

" Philippe Gaudon : Ce que nous avons reçu, ce sont des données de base qui indiquent que tout se passe bien à bord, que tous les sous-systèmes qui constituent la plateforme de l’atterrisseur (c’est-à-dire Philae lui-même, NDLR) sont toujours en état. Tout ce qui est lié à l’énergie, comme ses panneaux solaires, fonctionne bien. Il reçoit, au cours de la journée, du soleil sur tous ses panneaux. Même sa batterie secondaire se recharge partiellement. Les températures à bord sont supérieures à ce que l’on attendait, avec - 35 °C dans le compartiment principal et aux alentours de 0 °C dans le compartiment de la batterie. Ses moyens de communication, ses antennes, fonctionnent aussi parfaitement. Disons que toute la base de Philae est opérationnelle. Vu la quantité d’énergie qui arrive sur lui actuellement, loin du maximum, il devrait être capable de survivre au passage au périhélie (point le plus proche du Soleil). Ainsi devrait-il, à mon avis, pouvoir continuer de travailler jusqu’en octobre prochain." (ESA/CNES).

Souhaitons donc bonne chance au robot Philae dans sa collecte d'énergie et recueil de données très intéressantes pour l'Humanité...

Sources : ESA, CNES, Science, http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=14207

Yves Herbo, Sciences, F, Histoires, 1er août 2015