Technologies LIDAR appliquées à l’archéologie dans les mines du Laurion (Grèce)

 
Publié le 16/12/2021
Photographie et relevé Lidar d'un chantier taillé au feu dans les mines de l'acropole de Thorikos

Assemblé et mis au point à partir d’un programme conçu par J. Mitchell (USA), un appareil de télédétection LIDAR (https://caveatron.com ) a été expérimenté pour la première fois par l’équipe d’exploration et d’étude des mines anciennes actuellement déployée en Grèce dans les mines de l’acropole de Thorikos (Programme ARPAMED Thorikos 047). Pour fabriquer cet appareil, il a fallu assembler de nombreux composants et surtout étalonner de manière précise les données à des fins de géolocalisation. Le contenant a été réalisé au moyen d’une imprimante laser 3D. À l’origine appliqué aux relevés topographiques dans les réseaux  karstiques, il trouve largement son application pour la topographie des mines anciennes. Sa résolution se situe entre 5 et 10 cm : une précision suffisante pour restituer l’allure générale et le volume des galeries.

Appréhender la dynamique d'une exploitation minière et analyser les techniques d’extraction à partir des traces et des volumes qu’elles génèrent, telles sont les problématiques développées pour cette mission d’exploration et de topographie souterraine. Sur des visées moyennes de cinq mètres, la quantité de points relevés constituant un nuage est de l’ordre de 100 000. Utilisé pour la première fois dans les galeries de l’acropole de Thorikos, l’appareil a permis de scanner plusieurs zones sur une distance limitée (10, 15 m), impliquant des visées courtes et le choix d’un cheminement adapté pour éviter les obstacles au déplacement. Le traitement des images consiste à éliminer les points parasites et construire à l’aide de logiciels 3D une représentation des réseaux souterrains. Un dépilage horizontal daté de l’Âge du Bronze, plusieurs fronts de taille et entrelacs de galeries d’époque classique (IVe – Ve s. av. J.-C.), des chambres d’abattage taillées au feu et datées de l’époque romaine tardive, figurent parmi les structures relevées au moyen de ce dispositif à l’intérieur des réseaux souterrains. Le traitement des données en cours doit permettre de mieux cerner les techniques minières mises en œuvre dès le IVe millénaire av. J.-C. pour extraire les minéraux précieux comme l’argent dans cette zone de la Méditerranée.

La télédétection lidar,  « laser imaging detection and ranging » est une technique de mesure à distance fondée sur l'analyse des propriétés d'un faisceau de lumière renvoyé vers son émetteur. Il s’agit d’une technique utilisée de plus en plus en archéologie notamment dans le cadre de la télédétection aéroportée de structures invisibles sous couvert forestier. La distance est donnée par la mesure du délai entre l’émission d’une impulsion et la détection d’une impulsion réfléchie, connaissant la vitesse de la lumière. 

Le programme ARPAMED Thorikos 047 a pour mission létude des ressources minérales, des techniques minières et du mode de peuplement sur le littoral égéen de la Préhistoire à l’Antiquité à partir du site de Thorikos. D’une superficie de 150 km², le district métallifère du Laurion (Attique, Grèce) renferme des installations minières exceptionnelles qui comptent parmi les plus anciennes et les plus spectaculaires du monde antique. La région a été exploitée dès la Préhistoire en raison de la présence de minerais de cuivre, de plomb et surtout d’argent. L’acropole de Thorikos, établie sur la côte orientale du Laurion, est l’un des rares modèles d’implantation humaine située à l’aplomb d’un vaste complexe minier dont les origines datent du Néolithique final (IVe millénaire av. J.-C.) et l’apogée de la période classique (Ve-IVe siècles av. J.-C.). Le site de Thorikos est étudié par une équipe internationale et interdisciplinaire qui opère sous l’égide de l’École belge d’Athènes. Le projet Thorikos 047, soutenu par ARPAMED en 2021, vise à analyser la genèse et l’évolution de cet anthroposystème en examinant conjointement les processus de minéralisation, la caractérisation des techniques d’extraction minière durant la Préhistoire et l’Antiquité, et l’occupation humaine du site, en particulier durant la Préhistoire. L’objectif est de comprendre sur un continuum comment l’exploitation de l’argent a généré autant d’innovations technologiques en parallèle avec l’émergence et le développement d’une importante cité. Les précédentes campagnes ont déjà permis d’explorer près de cinq kilomètres de réseaux souterrains cumulés et étagés sur deux niveaux. Il s’agit du plus vaste réseau souterrain minier exploré dans cette partie du monde égéen.

Le projet Thorikos 047 réunit une équipe pluridisciplinaire internationale autour de plusieurs institutions : l’École Belge d’Archéologie en Grèce, l’Université de Lorraine (Laboratoires HISCANT MA et Georessources), la Faculté de Géologie et de Géo-Environnement (National and Kapodistrian University of Athens) ainsi que l’Équipe Interdisciplinaire d’Études et de Recherches Archéologiques sur les Mines Anciennes et le patrimoine industriel (ERMINA). Le programme ARPAMED est coordonné par une équipe composée de Sylviane Dederix, archéologue, membre de l’École Française d’Athènes ; Alexandre Tarantola, géologue (Géoressources) ; Denis Morin, archéologue (Hiscant-MA); Serge Delpech, spéléologue/archéologue minier et topographe de la mission souterraine (ERMINA).

https://www.arpamed.fr/projets/projets-2021/thorikos-047-exploration-arc...

Crédits photos avec l’aimable permission du Ministère grec de la Culture & des Sports – © Programme ARPAMED Thorikos 047

 

Relevé Lidar en cours dans les mines de l'acropole de Thorikos