Quand les nouvelles technologies révolutionnent l’archéologie !

Un robot aquatique capable de fouiller les fonds marins à 2 500 mètres de profondeur, l’autopsie virtuelle d’une momie à l’aide d’un scanner 3D, l’analyse thermique des sols dévoilant d’anciens temples de la vallée de Saqqara en Égypte ou encore des analyses ADN ultra sophistiquées pour résoudre des cold cases vieux de plusieurs millénaires…

Dopées par les progrès de l’intelligence artificielle (IA), la télédétection (ensemble de méthodes permettant d’acquérir à distance des informations à partir des rayonnements émis) et de nombreuses autres innovations technologiques offrent à la recherche archéologique des outils de plus en plus performants.

voir toutes les images

Il ne s’agit évidemment pas de remplacer le métier d’archéologue, mais de bénéficier d’une aide à la pointe des avancées scientifiques pour mener à bien ses travaux. Avec pour conséquence des découvertes qui modifient parfois de façon radicale l’histoire de l’humanité et donc notre perception du monde. Tour d’horizon de ces fidèles assistants techniques partis sur les traces de nos ancêtres les plus lointains.

1. Le drone laser qui perça les mystères de la jungle amazonienne

Comment découvrir ce qui se cache sous la forêt amazonienne sans arracher un seul de ses arbres ? Comment atteindre des ruines qui sont inaccessibles géographiquement ? La réponse tient en un acronyme : lidar, pour Light Detection and Ranging (détection et télémétrie par la lumière). Ce scanner laser aéroporté (par drone ou avion) peut ratisser les zones les plus denses et impraticables de la planète sans les détériorer. La cartographie 3D qui en résulte supprime virtuellement le couvert, forestier ou autre, des sites pour en faire apparaître les strates sous-jacentes.

voir toutes les images

Résultat : depuis que le lidar a commencé à être utilisé en archéologie au milieu des années 2000, il a permis aux scientifiques la mise au jour de milliers de vestiges… Cet appareil à faisceaux laser a notamment bouleversé la connaissance de la civilisation maya et montré que le Yucatán, au sud-est du Mexique, était densément peuplé, bien avant l’arrivée des Espagnols. Envoyé à Teotihuacán (à quelques kilomètres de Mexico), la plus importante métropole de l’Amérique précolombienne, où des fouilles sont organisées depuis plus d’un siècle, il a livré des données révélant quelles étaient les techniques de construction de ses bâtisseurs.

Ces derniers n’avaient pas hésité à modifier le cours de la rivière sur trois kilomètres afin de l’aligner sur le tracé de la ville. Les images aériennes ont aussi mis en exergue un ensemble de cités mayas à la population très élevée, où les cultivateurs avaient aménagé terrasses agricoles et réserves d’eau, et confirmé les relations entretenues avec les lointains voisins du sud, les habitants de l’ancienne cité maya de Tikal, dans l’actuel nord du Guatemala.

2. Avec la géophysique, une longueur d’onde d’avance

Au lendemain de l’incendie de Notre-Dame de Paris, en avril 2019, l’Institut national de recherches archéologiques préventives (Inrap) a été appelé au chevet de la cathédrale. But de l’intervention : organiser des fouilles d’urgence et prélever, au cœur des matériaux ravagés, les vestiges qui s’avéreront essentiels au projet de restauration. Pour la prospection du site, les scientifiques ont eu recours à la géophysique. Cette technique non destructive d’exploration des sous-sols, qui repose sur les propriétés physiques singulières des matériaux, ne permet pas de faire de datation mais offre à l’archéologue un formidable outil complémentaire sur le terrain. Elle peut être utilisée à divers stades des opérations, de la détection des vestiges à leur mise en contexte en passant par le diagnostic et la fouille à proprement parler.

voir toutes les images

Il existe différentes méthodes géophysiques : l’injection d’un courant électrique dans le sol, dont la façon de se propager révélera le type de matériaux concernés ou leur absence s’il s’agit de fossés et fosses de grande taille ; la mesure du champ magnétique terrestre, capable de couvrir de grandes surfaces, souvent utilisée pour repérer les vestiges en creux de type cavités et les structures de chaleur (tels des fours de potiers) ; la méthode radar, particulièrement efficace pour les architectures fortifiées et en milieu urbain car elle s’immisce dans les revêtements les plus durs, même le bitume.

Et enfin la méthode électromagnétique à basse fréquence qui réagit aux propriétés magnétiques et électriques des sols, précieuse alliée pour définir la géomorphologie des zones étudiées. Les équipes de l’Inrap ont eu recours à ces quatre méthodes de la géophysique d’avril à juillet dernier, afin de réaliser un diagnostic archéologique dans la partie nord de la Cour carrée du Louvre, dans le cadre de son grand projet de transformation.

3. Des humanoïdes envoyés 20 000 lieues sous les mers

Sortes de R2-D2 et 6PO de l’univers aquatique, les robots sous-marins téléguidés de l’archéologie sont des plongeurs hors pair capables d’aller jusqu’à 2 500 mètres de profondeur pour les plus performants, de braver les courants et le manque de visibilité des mers, océans, lacs et rivières. Équipé de caméras optiques et acoustiques, doté d’un éclairage LED puissant et outillé de griffes, souffleurs et paniers, le ROV (Remote Operated Vehicule) a fait ses preuves dernièrement en rapportant à la surface de l’eau, à l’aide d’une benne de prélèvement, des amphores antiques promises à la destruction car situées sur la ligne d’installation d’un câble de télécommunications. Immergés à plusieurs centaines de mètres de profondeur dans la mer Méditerranée, les vestiges ont été prélevés lors d’une intervention menée au large de Marseille par l’archéologue Souen Fontaine (Drassm) et ses équipes, qui le pilotaient depuis la salle de contrôle du navire où ils étaient embarqués.

C’est ce type de robot cubique qui a accompagné le premier robot humanoïde sous-marin, Ocean One, colosse de deux mètres de long et 180 kilos conçu par l’Université de Stanford. Parti du port de Bastia, l’avatar de plongeur-archéologue a fait ses premiers pas subaquatiques en 2022 sous l’œil attentif de l’équipe internationale et pluridisciplinaire qui le téléguidait dans les fonds marins méditerranéens entre la Corse et l’île d’Elbe pour explorer l’épave mythique du Francesco Crispi, navire de la marine marchande italienne bombardé au printemps 1943.

voir toutes les images

Les images filmées de ce robot aux allures de jouet semblent tout droit sorties d’un film de science-fiction, tout comme celles qui ont immortalisé les aventures de Speedy, le robot archéologue du CNRS envoyé en rade de Toulon sur l’épave de la Lune, un navire de guerre de la flotte de Louis XIV, coulé en 1664. Explorateur d’épaves lui aussi, Speedy est irrésistible avec sa main à trois doigts articulée, munie de capteurs de pression, capable de saisir des objets fragiles sans les casser. Bien au chaud et au sec, les archéologues aux commandes de ce petit bijou technologique, doté de plusieurs caméras, l’actionnent directement depuis le navire auquel il est relié.

La robotique est un domaine prometteur pour l’archéologie, qui a lancé pour la période 2024–2029 Automata (Automated Enriched Digitisation of Archaeological Lithics and Ceramics). Ce projet européen a pour objectif d’accélérer et d’améliorer la numérisation des vestiges lithiques et céramiques en créant des modèles 3D abordables et accessibles au plus grand nombre, très attendus par les divers acteurs du patrimoine culturel.

4. Les tours de magie de la modélisation 3D

Combinaison sophistiquée de topographie, de photographie et d’algorithmes, la photogrammétrie reconstitue un site archéologique en volume après avoir enregistré toutes les données métriques d’une scène. Les mesures prises sur le terrain selon différents points de vue permettent d’imiter la vision stéréoscopique humaine. Parce que l’archive qu’elle produit est fiable et pérenne, cette technique est devenue l’un des outils incontournables de l’archéologie. La photogrammétrie peut être utilisée, via des drones, pour réaliser des vues d’ensemble des tracés des vestiges, mais « elle peut aussi être très utile dans des espaces étroits et obscurs où l’on manque de recul pour observer une scène », comme le souligne Rachid El Hajaoui, archéologue et formateur en photogrammétrie à l’Inrap.

voir toutes les images

Cette technique lui a permis de prendre la mesure de l’ancienne nécropole médiévale des Mastraits, située en plein centre-ville de Noisy-le-Grand et fouillée par parcelles depuis 2008, ayant déjà révélé un millier de sépultures (et de nombreux ossements humains) datées du VI^e au XIII^e siècle, apportant quantité d’informations sur les pratiques funéraires. Son succès est dû aussi, souligne Rachid El Hajaoui, à « l’aspect ‘magique’ de la modélisation en 3D et de la photogrammétrie qui permettent de retrouver un site archéologique en volume et de le visiter quand on en a envie ». Pour le public, les reconstitutions virtuelles offrent une approche ludique et précise de données historiques souvent complexes et difficiles à appréhender.

5. Quand les archéologues enquêtent et résolvent des cold cases

Passer au scanner et balayer d’un faisceau de rayons X des momies égyptiennes millénaires ou, comme l’avait fait le musée du quai Branly, à Paris, il y a quelques années, un mystérieux « fardo » péruvien, petit paquet funéraire placé dans une fosse, et voici nos archéologues transformés en médecins légistes procédant à une autopsie virtuelle dans les règles de la discipline. L’imagerie médicale aide à lever bien des mystères. C’est ainsi que les chercheurs égyptiens ont pu délester virtuellement le pharaon Amenhotep I^er, deuxième souverain de la XVIII^e dynastie, de ses bandelettes et découvrir l’âge de sa mort (35 ans) ainsi que les nouvelles techniques d’embaumement lancées sous son règne (plus de 1 500 ans avant notre ère).

Pour mener l’enquête, l’archéologie funéraire s’associe parfois à la génétique et procède à l’analyse croisée de l’ADN et des isotopes, ces atomes d’un même élément dont les propriétés chimiques sont identiques mais les propriétés physiques différentes. Pour simplifier : la fameuse méthode de datation au carbone 14 sur des échantillons de matière organique s’appuie sur l’isotope du carbone. Isabelle Catteddu et Valérie Delattre, archéologues à l’Inrap, y ont actuellement recours dans le cadre d’un vaste programme d’études mené en partenariat avec l’Université Harvard et l’Institut Max Planck, destiné à comprendre le phénomène de la peste justinienne qui ravagea, par vagues successives, du VI^e au VIII^e siècle, une géographie qui s’étend bien au-delà du bassin oriental méditerranéen et serait, selon certains historiens, en partie responsable de la chute de l’Empire romain – les résultats sont attendus cet automne…

L’analyse génétique peut aussi s’avérer utile pour les travaux de l’archéologie forensique ou criminalistique, qui aide la gendarmerie à comprendre des scènes de crimes, identifier des restes humains, récolter des indices, aussi infimes soient-ils, et dater les corps enterrés illégalement.

6. L’IA, accélérateur de découvertes

voir toutes les images

À l’automne dernier, les équipes de l’Université de Yamagata, au Japon, faisaient sensation en annonçant, images spectaculaires à l’appui, avoir découvert dans le désert de Nazca, au sud du Pérou, 303 nouveaux géoglyphes vieux de 2000 ans, venus s’ajouter au 430 déjà connus. Il s’agit de ces fameux dessins réalisés à grande échelle à même le sol, figures d’animaux stylisés ou lignes abstraites déployées sur plusieurs kilomètres.

Le site avait été photographié par fragments en haute résolution depuis des avions et des drones, dont les images satellites ont été confiées à un modèle d’IA, créé d’après des images de géoglyphes déjà identifiés et capable de repérer leurs contours, difficiles à détecter pour l’œil humain. Outre le gain de temps considérable, l’IA a permis de couvrir plus de 600 kilomètres carrés et, en faisant la synthèse des figures représentées (plantes, animaux, humains et scènes de sacrifice), a proposé des hypothèses sur leur signification – il pourrait s’agir de marquages au sol indiquant les lieux de départ et d’arrivée de chemins de pèlerinage, visés par des prêtres locaux.

Sans évidemment remplacer le cerveau humain, l’IA représente un allié de taille pour les archéologues dans leur quête des récits du passé dont la connaissance peut basculer à tout moment.

Paru dans Beaux Arts Magazine n°496 en Octobre 2025