ANR « MEMOAr », 2022-2025
MEthode pour la datation des MOrtiers de chaux Archéologiques : caractérisation, extraction, datation, validation
Projet ANR 2022 porté par Anne Schmitt, en collaboration avec Christine Oberlin, membres du laboratoire ArAr. Partenaires : Université Bordeaux Montaigne et ILM Université Claude Bernard Lyon 1.
La méthode de datation par le 14C des mortiers de chaux donne des résultats peu fiables car ces matériaux sont très hétérogènes : ils peuvent contenir plusieurs sources de carbone qui induisent des erreurs de datation. Il faut donc identifier et sélectionner les carbonates réellement cristallisés lors de la prise du mortier afin d'en extraire le bon carbone à dater. La caractérisation des mortiers est un préliminaire indispensable avant toute datation afin d’évaluer les risques d’erreurs et la validité de la date obtenue.
Le projet ANR « MEMOAr » (MEthode pour la datation des MOrtiers de chaux Archéologiques : caractérisation, extraction, datation, validation) propose une méthode innovante combinant l'identification précise des zones contenant des carbonates néoformés par imagerie LIBS (Laser-Induced Breakdown Spectroscopy), puis l'extraction ciblée du carbone par ablation laser à haute résolution spatiale. L'intelligence artificielle sera utilisée pour créer des masques et piloter l’extraction ciblée sur les zones sélectionnées. La quantité de 14C résiduel sera ensuite mesurée par spectrométrie de masse par accélérateur (AMS).
Les tests de datation seront réalisés à la fois sur des échantillons expérimentaux (développés en laboratoire et de composition connue) et sur des échantillons provenant de sites déjà datés par des méthodes de datation croisées (sites antiques et médiévaux de différentes régions françaises). Tous les éléments de datation seront discutés et intégrés dans une analyse bayésienne pour nous permettra de valider rigoureusement les résultats obtenus.
MEMOAr s'appuie sur un consortium d’archéologues, archéomètres, physiciens, chimistes et spécialistes des matériaux (Université Lyon 1, Lyon 2, Bordeaux-Montaigne et CNRS). Un chercheur de l'Institut Royal du Patrimoine Artistique de Bruxelles, sera également consulté en tant qu'expert conseil.
Le projet aboutira à la mise à disposition d'outils méthodologiques dédiés à la datation de la chaux, accessibles au sein d'une plateforme ouverte à l’international (ILMTech technological and scientific platform). L'ensemble de la communauté archéologique disposera ainsi d’outils performants pour la datation des mortiers de chaux.
Méthodologie globale proposée. (a) Collecte et préparation de l'échantillon. (b) Vue schématique de la configuration du micro-LIBS. (c) Exemple de spectres d'émission à un coup enregistrés dans différentes régions de l'échantillon. (d) Exemple d'images d'abondance relative de Ca, Si et Al. (e) Algorithme d'intelligence artificielle basé sur un réseau neuronal profond. (f) Masque du mortier de chaux.