Le principe d'Archimède appliqué à l'archéologie

Martin Daigneault

"Eurêka!" s'était écrié Archimède en voyant monter le niveau d'eau de son bain au fur et à mesure qu'il s'y enfonçait. Près de 2200 ans plus tard, son exclamation inspire encore les chercheurs.

Martin Daigneault, étudiant au doctorat à l'Institut de génie nucléaire de l'École Polytechnique, vient d'avoir l'idée de recourir au principe d'Archimède - c'est-à-dire le rapport entre le poids et le volume d'un objet - pour identifier des os anciens lorsque les méthodes d'identification visuelle ne suffisent pas.

"L'idée est d'établir si la densité des os d'une espèce animale est la même entre les individus de cette espèce", explique l'étudiant. Comme recherche exploratoire, il a effectué des travaux de densimétrie sur des os de crânes de rats musqués, de goélands, de chiens et de chats. "Pour un même os, la densité est différente d'une espèce à l'autre mais a tendance à être similaire au sein de la même espèce, a-t-il observé. Reste à voir si des ossements anciens ont la même densité." Cette densité est établie en pesant l'os à l'air libre puis dans l'eau, ce qui donne le rapport volume-poids.

C'est en travaillant à la datation de minéraux par densimétrie qu'il a eu l'idée d'appliquer la méthode aux ossements. La formulation de son hypothèse, dans un article rédigé à la suite d'un appel de textes du Canadian Journal of Archeology, lui a valu la plus haute distinction décernée par la Canadian Archeological Association.

Radon et magma

Martin Daigneault poursuit ses recherches de doctorat sur un tout autre sujet: la cartographie du sous-sol à partir des émissions de radon. Le radon est un gaz produit par la désintégration du radium et sa mesure nous donne l'intensité de la radioactivité naturelle d'un lieu.

"Il y a plus de radon dans la roche magmatique que dans la roche sédimentaire", explique l'étudiant. Il a donc eu cette autre idée ingénieuse de recourir à la méthode de détection du radon pour repérer les intrusions de roches magmatiques dans les failles des roches sédimentaires.

Les montérégiennes sont des exemples de roches d'intrusion, dégagées par l'érosion des roches sédimentaires qui les emprisonnaient il y a plusieurs dizaines de millions d'années. Lorsque ces deux types de formations rocheuses affleurent, leur identification ne pose aucun problème, même pour le néophyte. Mais lorsqu'elles sont ensevelies sous une importante couche de sol meuble, il faut recourir aux sonars ou aux sondes pour connaître la nature du sous-sol. Comme le radon circule bien à travers les sols meubles, Martin Daigneault croit que la détection de ce gaz pourrait permettre de repérer les roches d'intrusion.

L'intérêt pour ces roches n'est pas que géologique. "Les intrusions sont entourées de zones d'altération pouvant mesurer plusieurs centaines de mètres et qui contiennent divers minéraux pouvant représenter un intérêt économique", précise M. Daigneault.

Sous la direction du professeur Lubomir Zikovsky, il a déjà procédé à des tests de sa méthode en Montérégie et des discussions sont même en cours avec une entreprise minière de Gaspésie.

Daniel Baril