Pour percer le secret de rouleaux carbonisés depuis près de deux millénaires, une équipe de chercheurs a choisi une voie peu orthodoxe : fabriquer ses propres papyrus, les couvrir d'encre à l'antique, puis les brûler. Selon le résumé diffusé par le site de vulgarisation ScienceDaily, l'expérience démontre que de très faibles quantités de plomb dans l'encre suffisent à faire ressortir nettement l'écriture lorsqu'on sonde l'intérieur d'un rouleau calciné aux rayons X. La piste pourrait aider à lire les manuscrits d'Herculanum, ensevelis par le Vésuve en l'an 79.
Une bibliothèque figée par l'éruption
Lorsque le Vésuve entre en éruption, la petite ville d'Herculanum, sur la baie de Naples, est engloutie sous des coulées pyroclastiques. Une luxueuse demeure en bordure de mer, que les archéologues appellent aujourd'hui la villa des Papyrus, abritait une bibliothèque. Sa découverte, au milieu du XVIIIe siècle, a mis au jour environ 1800 rouleaux et fragments : la seule bibliothèque de l'Antiquité gréco-romaine parvenue jusqu'à nous en place.
La chaleur des gaz volcaniques n'a pas réduit ces rouleaux en cendres. Elle les a carbonisés, transformés en cylindres noirs, compacts et d'une extrême fragilité, qui ressemblent davantage à des morceaux de charbon de bois qu'à des livres. La villa est souvent associée à la famille de Lucius Calpurnius Pison, beau-père de Jules César, même si l'attribution reste débattue.
Pourquoi ces rouleaux résistent à toute lecture
Le premier obstacle est mécanique. Dès le XVIIIe siècle, on a tenté d'ouvrir les rouleaux : en les tranchant, en les décollant couche par couche, puis à l'aide d'une ingénieuse machine à dérouler mise au point par le moine Antonio Piaggio. Ces méthodes ont permis de récupérer des passages, mais au prix de la destruction partielle ou totale de nombreux manuscrits. Une bonne partie des rouleaux encore intacts, conservés principalement à la Bibliothèque nationale de Naples, ne peuvent tout simplement pas être déroulés sans tomber en miettes.
Le second obstacle est chimique, et c'est le plus tenace. Les scribes grecs et romains écrivaient généralement avec une encre à base de noir de carbone, un mélange de suie et de liant. Or le papyrus carbonisé est lui-même essentiellement du carbone. En imagerie par rayons X, qui distingue les matériaux selon leur densité et leur composition, l'encre et le support se confondent presque parfaitement. On peut reconstituer en trois dimensions les spires d'un rouleau sans jamais voir apparaître les lettres qui y sont inscrites.
L'idée : recréer le problème pour mieux le comprendre
C'est là qu'intervient l'expérience décrite par ScienceDaily. Plutôt que de risquer d'endommager des manuscrits uniques, les chercheurs ont reproduit les conditions du problème : des rouleaux de papyrus neufs, une encre préparée selon des recettes antiques, puis une carbonisation volontaire pour imiter l'effet de l'éruption.
Cette approche offre un avantage décisif : on sait exactement ce qui est écrit, où, et avec quelle encre. On peut donc comparer différentes formulations, avec ou sans plomb, et mesurer précisément ce que chacune donne une fois brûlée et passée aux rayons X. Selon le résumé publié, le constat est net : même en infimes quantités, le plomb fait contraster l'écriture de façon spectaculaire à l'intérieur des rouleaux calcinés. L'élément, beaucoup plus lourd que le carbone, absorbe davantage les rayons X et se détache du fond.
L'intuition n'est pas entièrement nouvelle. Dès le milieu des années 2010, des équipes européennes travaillant au synchrotron de Grenoble avaient détecté du plomb dans l'encre de certains fragments d'Herculanum, ce qui remettait en cause l'idée reçue selon laquelle l'encre antique aurait été purement carbonée avant le IVe siècle. Mais une chose est d'observer du plomb dans quelques échantillons, autre chose est de démontrer, dans des conditions contrôlées, qu'une faible concentration suffit à rendre l'écriture lisible après carbonisation. C'est ce chaînon que l'expérience vient combler.
Une course internationale au déchiffrement
Cette avancée s'inscrit dans un effort mondial qui s'est considérablement accéléré depuis une dizaine d'années. Trois outils en forment le socle.
Le premier est la tomographie par rayonnement synchrotron. Ces accélérateurs de particules produisent des faisceaux de rayons X d'une intensité et d'une finesse exceptionnelles, qui permettent de scanner un rouleau fermé et d'en reconstituer la structure interne en trois dimensions. Des rouleaux d'Herculanum ont ainsi été imagés dans plusieurs installations européennes.
Le deuxième est le « déroulement virtuel ». Mise au point notamment par l'équipe de l'informaticien Brent Seales, à l'Université du Kentucky, cette technique consiste à suivre numériquement chaque spire du rouleau dans le volume scanné, puis à l'aplatir à l'écran comme si on l'avait déroulé. La méthode avait déjà fait ses preuves en 2016 sur le rouleau d'En-Gedi, un texte biblique carbonisé découvert en Israël.
Le troisième est l'apprentissage automatique. Faute de contraste chimique franc, des algorithmes ont été entraînés à repérer d'infimes variations de texture, la manière dont l'encre modifie la surface des fibres, là où l'œil humain ne distingue rien.
Ces trois briques ont convergé dans le Vesuvius Challenge, un concours lancé en 2023 avec le soutien d'investisseurs de la Silicon Valley. En quelques mois, des participants du monde entier ont fait émerger les premiers mots lisibles d'un rouleau fermé, dont le terme grec désignant la couleur pourpre. Au début de 2024, un grand prix de 700 000 dollars américains a récompensé une équipe de trois jeunes chercheurs, Youssef Nader, Luke Farritor et Julian Schilliger, pour avoir révélé plusieurs colonnes de texte. Le passage, attribué au philosophe épicurien Philodème de Gadara, traite du plaisir. D'autres rouleaux ont depuis été scannés et partiellement lus, y compris un manuscrit conservé à Oxford, dont le titre a pu être identifié.
Mais ces succès reposent en grande partie sur la détection indirecte de l'encre carbonée, un travail laborieux, lent et incertain. Si une partie des encres contient du plomb, l'imagerie pourrait, dans ces cas-là, obtenir un signal direct, beaucoup plus franc, qui faciliterait à la fois la lecture humaine et l'entraînement des algorithmes.
Ce que l'on espère retrouver
L'enjeu dépasse la prouesse technique. Les textes déjà déchiffrés à Herculanum sont en majorité des œuvres de Philodème, qui enseignait la philosophie d'Épicure dans l'entourage de l'aristocratie romaine. Ils éclairent une école de pensée dont la plupart des écrits originaux ont disparu : la quête d'un plaisir mesuré, l'absence de trouble, la critique de la crainte des dieux et de la mort.
Les spécialistes espèrent aussi retrouver des œuvres d'Épicure lui-même, dont l'immense traité De la nature n'est connu que par bribes, voire des textes latins perdus. Des chercheurs évoquent régulièrement la possibilité, encore hypothétique, que des livres d'historiens ou de poètes antiques dorment dans les rouleaux. Certains archéologues soutiennent en outre que des parties de la villa n'ont jamais été fouillées et pourraient abriter d'autres volumes.
Les limites d'une piste prometteuse
L'enthousiasme doit toutefois être tempéré. D'abord, toutes les encres antiques ne contiennent pas de plomb. Sa présence dans certains fragments pourrait tenir à un additif, à un contact avec des récipients ou à une contamination, et rien n'indique qu'elle soit généralisée à l'ensemble de la bibliothèque. Pour les rouleaux écrits à l'encre purement carbonée, la méthode n'apportera rien de plus, et l'apprentissage automatique restera indispensable.
Ensuite, des papyrus modernes brûlés en laboratoire ne reproduisent jamais parfaitement deux mille ans d'histoire : la chaleur et la composition des coulées volcaniques, l'humidité, les tentatives d'ouverture passées et les traitements de conservation ont laissé des traces. La prochaine étape, décisive, consistera à valider la technique sur des rouleaux authentiques, en vérifiant que le contraste observé en laboratoire se retrouve bel et bien dans les manuscrits de Naples.
L'expérience rappelle néanmoins une règle d'or de la science : quand l'objet étudié est unique et irremplaçable, il vaut parfois mieux recréer le problème de toutes pièces pour en comprendre les ressorts. Brûler ses propres rouleaux pour apprendre à lire ceux du Vésuve, c'est peut-être l'un des détours les plus féconds de cette longue enquête.