Démêler la vérité sur la pierre runique de Kensington avec Artec Eva et Space Spider

Résumé : Deux archéologues présentant l’émission télévisée America’s Lost Vikings ont décidé d’utiliser le scan 3D couleur pour tenter de déterminer l’âge véritable de cet artefact controversé. 

L’objectif : Scanner précisément une grande pierre runique en moins d’une heure, puis transformer les scans en un modèle 3D extrêmement détaillé dont ils se serviront ensuite pour mesurer la profondeur des runes gravées et comparer celles-ci.

Outils utilisés : Artec Eva & Space Spider

Depuis plus d’un siècle, historiens et scientifiques débattent de la date d’arrivée des Vikings en Amérique et de l’endroit le plus occidental qu’ils ont atteint. Un des artefacts clés dans ce débat est la pierre runique de Kensington, un objet de 92 kilos déterré par un fermier du Minnesota en 1898. Couverte de runes scandinaves apparemment anciennes, la pierre pourrait, si son authenticité est prouvée, changer l’histoire de l’Amérique telle qu’on la connaît.

Deux archéologues populaires, Blue Nelson et Mike Arbuthnot, présentateurs de la célèbre émission télévisée America’s Lost Vikings, ont décidé d’examiner la pierre de plus près. 

« Depuis la découverte de la pierre runique en 1898, les scientifiques se divisent sur la question de savoir si les runes ont réellement 650 ans », explique Blue Nelson.

On sait que les Vikings ont traversé l’Atlantique et se sont installés, au moins pour un temps, sur la côte de Terre-Neuve, à L'Anse aux Meadows, vers l’an 1000. Toutefois, 2 900 km séparent celle-ci de Kensington, dans le Minnesota, où la pierre runique a été retrouvée, enserrée dans les racines d’un tremble. Les Vikings sont-ils réellement allés aussi loin à l’ouest et, si oui, comment ? Il s’agit là de tout autres questions.

D’après les sceptiques, Olof Ohman, le fermier du Minnesota qui a découvert la pierre runique, a gravé celle-ci avant de l’enterrer, pensant tromper tout le monde sur l’origine de l’artefact.

La pierre runique est constituée de deux types de minéraux différents : un plus dure, de la grauwacke, et l’autre plus tendre, de la calcite blanche. La première réaction de Blue Nelson en examinant la pierre a été de dire que si celle-ci était véritablement restée couchée face contre la terre humide pendant plus de six siècles, les runes gravées dans la calcite, plus tendre, auraient dû montrer beaucoup plus de signes d’érosion que celles sculptées dans la grauwacke.

Toutefois, ce n’est pas en examinant la pierre simplement à l’aide d’une petite loupe que les archéologues allaient trouver des réponses à leurs questions. Ils devaient mesurer de façon très précise et détaillée la profondeur et les formes des runes de façon à ce qu’aucun doute ne subsiste. C’est là qu’ils se sont tournés vers le scan 3D.

Le scan 3D est une solution ayant fait maintes fois ses preuves en archéologie. Il permet aux archéologues non seulement d’étudier plus en profondeur les artefacts et leurs détails complexes mais également, grâce à la numérisation des données et à leur transformation en modèles 3D très dynamiques, de partager des copies numériques de ces artefacts, de les archiver pour de futures recherches, et de les imprimer en 3D dans une variété de matériaux et même dans des dimensions plus petites ou plus grandes que celles d’origine.

Des spécialistes de Laser Design ont été appelés en renfort pour fournir leur expertise en matière de scan et apporter les scanners 3D couleur portables Artec Eva et Artec Space Spider. La pierre runique de Kensington avait déjà été scannée en 3D par le passé, mais sans le niveau de détail offert par les scanners Artec. Eva a une précision allant jusqu’à 0,1 mm, tandis que celle, époustouflante, de Space Spider atteint 0,05 mm.

Kevin Shain de Laser Design a apporté son aide en donnant à Blue Nelson et Mike Arbuthnot un cours accéléré de 10 minutes sur la façon de réaliser un scan. Quelques minutes plus tard, les deux présentateurs scannaient déjà comme des pros.

« Les scanners Artec sont les plus simples que j’aie jamais utilisés. N’importe quel débutant peut très rapidement comprendre ce qu’il doit faire et pourquoi », commente Kevin Shain.  

« C’est incroyable… », souffle Blue Nelson, « …pas du tout invasif ». « Jamais un modèle 3D de la pierre runique n’aura été produit avec une résolution aussi élevée. »

Tout en scannant la pierre runique, les deux archéologues regardaient les images en couleurs extrêmement détaillées des anciennes runes apparaître en temps réel sur l’écran.  

Le scan entier a duré moins d’une heure. Eva a d’abord été utilisé pour une acquisition générale des données et des détails en couleurs de la pierre. Ensuite, pour garantir un niveau de détail maximal, Space Spider a été utilisé séparément sur les runes. Bien que Space Spider serve normalement à scanner de plus petits objets, les dimensions élevées de la pierre runique (76 × 41 × 15 cm) n’ont présenté aucune difficulté pour le scanner portable, qui, avec le scan réalisé grâce à Eva, a facilement numérisé toutes les données en moins d’une heure.

« La quantité de détails que ce scanner permet d’obtenir est incroyable », commente Blue Nelson en regardant l’aperçu du scan.

Le post-traitement des scans a été réalisé dans Artec Studio et a duré moins d’une heure pour les premiers résultats couleur. Les scans finaux en haute résolution ont été terminés en quatre heures, le temps supplémentaire ayant servi à garantir que le modèle 3D était la copie numérique parfaite de la pierre runique de Kensington.

L’expert en scan 3D Kevin Shain, de Laser Design, explique comment il a réalisé le post-traitement : « Étant donné que je ne pouvais garder la pierre runique qu’un seul jour, j’ai dû travailler rapidement et minutieusement. Après le scan, j’ai aligné les données d’Eva, supprimé les valeurs aberrantes, puis terminé avec une fusion précise. Ensuite, j’ai combiné ces données avec celles en très haute résolution de Space Spider. » 

« Les données de Space Spider et d’Eva correspondaient parfaitement. J’ai procédé au dernier enregistrement global, puis supprimé les valeurs aberrantes et effectué une fusion précise. Avec comme résultat un modèle 3D complet en haute résolution de la pierre runique de Kensington. »

Une fois le modèle 3D à leur disposition, les archéologues ont effectué un examen transversal des runes, en comparant celles gravées dans la calcite et celles de la grauwacke.

Ils ont choisi de se concentrer sur la lettre V. Dans la calcite, l’érosion était si marquée que la lettre ressemblait davantage à un U. De manière générale, les runes de la calcite étaient 25 % moins profondes que celles de la grauwacke.

« 25 % est le pourcentage auquel on s’attendrait après environ 130 ans d’usure », explique Blue Nelson, sceptique quant au fait que la pierre ait reposé dans un sol humide ces 650 dernières années.

Mais Mike Arbuthnot a son propre avis sur la question : « Comment peux-tu connaître le taux d’érosion après 125 ans ? Admettons que cette histoire soit vraie. »

Les deux archéologues en sont restés là. Bien que le scan 3D ait mis en évidence le contraste entre les runes de la pierre, il n’a pas permis d’élucider le mystère. Davantage de preuves étaient nécessaires.

Le reste de l’épisode est consacré à la recherche de ces preuves. On voit ainsi les deux hommes marcher dans les traces supposées des Vikings au Minnesota en remontant en hiver la rivière Saint-Louis à bord d’une petite réplique d’un drakkar. Ils rendent ensuite visite à un sculpteur sur pierre chevronné pour voir si graver une pierre runique similaire serait à la portée de tout un chacun.

Pour en savoir plus, regardez l’émission ici :

https://www.sciencechannel.com/tv-shows/americas-lost-vikings/

(épisode 4, Ghosts of the Great Lakes)