La mer emporte, les os se souviennent: FTIR-ATR analysis of bioapatite preservation in skeletal remains from the 18th-century Fortress of Louisbourg to inform coastal archaeological rescue operations
Cette étude utilise l'analyse par FTIR-ATR d'os fémoraux provenant de 51 individus du Fort de Louisbourg pour démontrer que la proximité du drainage d'eau salée accélère considérablement la diagenèse squelettique, fournissant ainsi un cadre critique pour prioriser les fouilles de sauvetage dans les sites archéologiques côtiers menacés par l'érosion.
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Depuis des siècles, l'océan Atlantique grignote lentement les rivages rocheux de l'île de Cape Breton, en Nouvelle-Écosse. Tandis que les vagues reprennent la terre, elles mettent au jour un cimetière oublié du XVIIIe siècle, le cimetière de Rochefort Point, qui faisait autrefois partie de la Forteresse de Louisbourg. C'est une course contre la montre. Les archéologues doivent trouver et déplacer les restes des personnes enterrées là avant que la mer ne les emporte à jamais. Mais il y a un problème : l'océan ne traite pas chaque tombe de la même manière. Certains os semblent avoir survécu intacts, tandis que d'autres se sont effondrés en poussière. Pendant longtemps, les chercheurs pensaient pouvoir juger l'état de ces restes simplement en les regardant. Si un os paraissait solide, ils supposaient qu'il était sûr de l'étudier. S'il paraissait brisé, ils supposaient qu'il était ruiné. Cependant, ce simple contrôle visuel pourrait induire les scientifiques en erreur, cachant le véritable état chimique des os et rendant difficile de savoir exactement où creuser ensuite.
Pour résoudre cette énigme, une équipe de chercheurs a décidé de regarder plus profondément que la surface. Ils se sont tournés vers une technique appelée la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, qui agit comme un scanner d'empreinte chimique pour l'os. Les os sont composés de deux éléments principaux : une partie minérale dure qui leur donne de la force, et une partie protéique molle qui leur donne de la flexibilité. Au fil des centaines d'années, l'environnement peut remplacer les minéraux de l'os par des minéraux provenant du sol ou de l'eau, un processus qui fragilise la structure même si l'os semble encore entier. Les chercheurs voulaient voir si l'eau salée s'écoulant de l'océan voisin accélérait cette décomposition chimique, et si l'examen de la surface de l'os suffisait à faire la différence. Ils se sont concentrés sur les fémurs, les grands os de la cuisse, de 51 individus du cimetière. Ces os ont été choisis car ils sont denses et sont généralement les derniers à disparaître, offrant ainsi à l'équipe la meilleure chance de trouver un modèle.
L'équipe a collecté de minuscules échantillons de l'intérieur de l'os de chaque personne, les broyant en une fine poudre pour analyser leur composition chimique. Ils ont comparé ces résultats chimiques avec un score visuel qu'ils avaient attribué à chaque squelette, allant de « excellent » à « médiocre ». Ce qu'ils ont trouvé était un schéma clair et inquiétant lié à la géographie. Plus l'inhumation était proche de la bordure nord du cimetière, là où la terre rencontre l'océan, plus les os étaient chimiquement endommagés. L'eau salée, qui est riche en ions qui remplacent de manière agressive les minéraux de l'os, agissait comme un puissant agent de décomposition. Ce dommage chimique était mesurable et constant, montrant que le drainage de l'eau de mer était la force primaire détruisant les restes, plus encore que le type de sol dans lequel ils avaient été enterrés.
Étonnamment, l'inspection visuelle des os ne correspondait pas à cette réalité chimique. Les chercheurs ont découvert que de nombreux os qui paraissaient parfaitement intacts à l'œil nu étaient en réalité chimiquement compromis, leurs structures internes étant déjà dégradées par l'eau salée. Inversement, certains os qui paraissaient brisés étaient chimiquement sains. Un cas spécifique s'est distingué : une jeune fille, âgée de 12 à 14 ans, dont les os paraissaient impeccables et intacts. Pourtant, l'analyse chimique a révélé que ses os avaient été fortement altérés par l'environnement, probablement en raison de sa proximité avec un foyer et la chimie du sol environnant. Ce seul exemple a prouvé qu'un os peut paraître parfait alors que son intégrité moléculaire a déjà disparu. L'étude a montré que se fier à l'apparence d'un os est un moyen peu fiable de prédire son état, surtout dans les zones côtières où l'eau salée est un facteur.
Cette découverte change la façon dont les archéologues planifient leurs missions de sauvetage. Lorsque le temps presse et que le rivage recule, les équipes doivent savoir où les chances de trouver des restes utilisables sont les plus élevées. L'étude suggère que creuser plus au nord, plus près du bord actuel de l'eau, est susceptible de produire des rendements décroissants, car l'eau salée a déjà fait son œuvre au niveau moléculaire. Les chercheurs proposent que l'utilisation de cette méthode de balayage chimique offre une carte bien plus claire de la préservation que les simples suppositions visuelles. Cela permet aux équipes de hiérarchiser leurs efforts, en se concentrant sur les zones où les os ne sont pas seulement physiquement présents, mais aussi chimiquement intacts pour raconter l'histoire des personnes qui ont vécu et sont mortes là. En comprenant la bataille chimique invisible entre l'os et l'eau de mer, les archéologues peuvent s'assurer de sauver autant d'histoires que possible avant que l'océan ne les reprenne.
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