L’Institut

 

Fondé en 1987 par Franck Goddio, l’Institut Européen d’Archéologie Sous-Ma­rine (IEASM), est une association loi 1901. Sa mission est de rechercher des sites archéo­logiques d’importance histori­que et d’en assu­rer la fouille.

L’institut participe à la restauration du mobilier découvert. Il veille à la présentation des fouilles et des études par la publication de monographies et d’articles scientifiques. Il est néanmoins soucieux de divulguer à un large public les résultats des recherches grâce à la publication de livres et d’article de presse, la présentation de films et l’organisation d’expositions.

L’IEASM fait appel, selon ses missions, à des spécialistes dans les domaines de l’archéo­logie, l’histoire, la conservation, la restau­ration, la géophysique, la géologie et les technologies de pointe.

L’IEASM pratique une approche systèma­tique originale des sites archéologiques. Cette dé­marche lui a permis de réaliser des décou­vertes d’une valeur historique sans pré­cé­dent complétant notre connaissance historique et permettant à plusieurs insti­tu­tions de profiter des résultats de ses fouilles.

L’IEASM est présidé depuis sa création par Franck Goddio qui se consacre entière­ment à l’archéologie sous-marine et à la pérennisa­tion des découvertes par la publication de livres, d’articles et l’organisation d’expositions.

L’IEASM travaille en étroite collaboration avec les autorités des pays et sous leur contrôle, ainsi qu’avec la Far Eastern Foundation for Nautical Archaeology (FEFNA) fondée aux Philippines, dans le but de conduire des fouilles archéologi­ques en Asie, réaliser des publications scientifi­ques et s’assurer que les objets mis au jour soient présentés lors d’expositions.

L’institut adhère aux normes de la con­ven­tion 2001 de l’Unesco sur la protection du patrimoine culturel subaquatique.

Les équipes de fouilles sont multinationales et composées de professionnels, de scienti­fiques et d’experts selon les besoins des missions :

OCMA

En 2003, l’IEASM, la Fondation Hilti et l’uni­versité d’Oxford ont fondé le Centre d’Oxford pour l’Archéologie Maritime (OCMA). L’OCMA est un centre de recherche de l’institut d’Archéologie de l’université.

L’OCMA dispense des cours et conférences sur l’archéologie sous-marine. Il attribut des doctorats et permet à des étudiants d’étudier les artefacts découverts par l’IEASM. Il super­vise la publication des thèses, des études scientifiques des objets et des résul­tats issus des fouilles de l’IEASM. A ce jour, trois doctorants ont obtenus des PhD, deux autres sont en cours.

Les monographies publiées en collaboration avec l’OCMA font partie des monographies de l’école d’archéologie. La production des titres est contrôlée par un comité interne de révi­sion et un comité de pilotage scientifique com­prenant les mem­bres principaux de l’équipe enseignante des l’instituts d’Archéo­logie, d’Égyptologie et de l’Ashmolean Museum. Chaque titre est soumis à l’éva­luation par les pairs.

Voir le podcast de l’Université d’Oxford.


En Égypte, le projet de recherche initié dès 1992 par l’Institut Européen d’Archéologie Sous-Marine, avait pour ambition de déterminer avec exactitude la topographie antique des zones à présent submergées du Port oriental d’Alexandrie (Portus Magnus). Pour répondre à de telles exigences, l’IEASM fit mettre en oeuvre une méthode déjà éprouvée lors du repérage et de la fouille scientifique de plusieurs épaves dont celle du galion San Diego (1991-1994) dans les eaux des Philippines. Elle permet­tait, avant toute fouille, d’avoir une connaissance générale du site.

Cette étude n’était en rien dissociée de la réflexion sur la recherche géodynamique des environnements naturels et anthropiques et l’analyse de co-évolution milieu/société aux époques antiques sur la frange littorale du Delta occidental du Nil. La cartographie des terres et des infrastructures portuaires de la baie d’Alexandrie - assurée dans sa globalité - trouvait d’ailleurs son prolongement et de nouvelles perspectives de recherches dans les travaux effectués à une trentaine de kilomètres au Nord-Est, en baie d’Aboukir. Les travaux de géographie physique, les prospections géomorphologiques, paléo-botaniques et de biologie marine, et par la même l’étude des circonstances et de la chronologie des phénomènes qui avaient abouti à l’immersion des rives, montraient la nécessité de prendre en compte la diversité de chaque site, due au poids variable des dynamiques sédimentaires, de la mobilité verticale du niveau de la mer et de la maîtrise du milieu physique directement liée à l’organisation de l’espace.

Appliquée au littoral égyptien - tout particulièrement à la région d’Alexandrie et de la frange occidentale du Delta du Nil -, l’approche méthodique et systématique de l’IEASM se révélait fructueuse, et apportait des connaissances nouvelles de la topographie, de la toponymie, des périodes d’occupation, essentielles à la compréhension des régions côtières. Les découvertes, fondées sur des connaissances certaines, mises en oeuvre par des méthodes modernes, résultaient aussi de la prise compte dans les paramètres de l’enquête scientifique, d’informa­tions qui n’étaient pas directement archéologiques - inventaire de lits de canaux, de secteurs alluviaux et colluviaux, de lacs côtiers, vents, courants, etc. - autant d’éléments qui développaient la perception que nous pouvions avoir des sites des baies d’Alexandrie et d’Aboukir.


Zone de prospection en baie d’Aboukir

D’un point de vue global, et compte tenu des résultats archéologiques obtenus depuis une dizaine d’années, les objectifs de recherche visaient à comprendre l’organisation du Portus Magnus d’Alexandrie et des sites découverts en baie d’Aboukir (Thônis-Héracléion et Canope-Est).

La démarche scientifique avait pour étape préliminaire la réalisation de prospections géophysiques et géologiques qui seraient ensuite enrichies de l’enregistrement des données archéologiques issues de la fouille. Cette étude se concevait donc en considérant l’ensemble des données géomorphologiques/archéologiques et en tenant compte des sources littéraires, épigraphiques, iconographiques. En outre elle ne pouvait se concevoir sans une connaissance historiographique approfondie des témoignages des premiers explorateurs. À Alexandrie, au delà de la tendance à magnifier la métropole méditerranéenne, ces données permettaient d’établir des points de références dans la zone de recherche qui couvre les 400 ha du port est actuel. Ainsi, l’emplacement parfaitement déterminé sur la côte du Caesareum, balisé dans le passé par les deux « Aiguilles de Cléopâtre », constituait un point de référence antique certain. De même, le cap Silsileh actuel correspondait à un vestige de l’antique cap Lochias ; il fournissait la limite orientale de l’ancien Portus Magnus. Enfin, la présence d’extensions des infrastructures portuaires et de terres immergées sous les eaux du port d’Alexandrie ne faisait aucun doute compte tenu des vestiges retrouvés à terre et des descriptions du Portus Magnus fournies par les textes. En baie d’Aboukir, la possibilité d’orienter les recherches selon des points de repères correspondant à des lieux antiques parfaitement identifiés était quasiment impossible. Au lieu de disposer de repères ponctuels et proches des sites submergés, les sites de référence n’étaient en fait que de vastes zones de vestiges terrestres et immergés, aux contours assez vagues et très éloignés des uns des autres. En outre, la configuration géomorphologique et les conditions géologiques spécifiques à la région Canopique diffèraient quelque peu de celles prévalant en baie d’Alexandrie et soulevaient donc un certain nombre de questions particu­liè­res. Les travaux entrepris dès 1996 en baie d’Aboukir se devaient avant toute fouille archéologique de déterminer les contours de la région Canopique submergée - vaste triangle de terre de 10 km de hauteur et de 10 km de base -, la position des principaux gisements archéo­logiques correspondant aux villes citées par les textes anciens, ainsi que le tracé du lit de l’ancienne branche occidentale du Nil.

L’approche scientifique relative aux prospections préalablement définies prenaient en compte la spécificité de la topographie des zones étudiées. Les reliefs antiques des terres maintenant submergées avaient été bouleversés au cours des siècles par des événements sismiques (tremblements de terre et raz-de-marée), hydrographiques (inondation et variation du niveau marin), et géologiques (subsidence). Mais les modifications de leurs caractéristiques n’avaient pas cessé pour autant après leur immersion. Une fois immergés, les terrains n’en étaient pas moins soumis aux modifications sismiques, à l’action des sédiments, des courants, de la houle et des vagues. En outre, la couche supérieure des fonds de la baie d’Aboukir est constituée principalement de sable et d’alluvions du Nil, apportés par les courants d’Est. De même, à Alexandrie, les fonds présentent une importante sédimentation, accumulée depuis des siècles à l’Ouest du Port. C’est d’ailleurs cet ensablement qui a comblé la zone de l’antique chaussée de l’Heptastade sur laquelle est maintenant construit tout un quartier de la ville. Il paraissait probable que nombre de vestiges archéologiques sur ces aires fussent recouverts de sédiment. Si, sur de faibles surfaces, il est possible de localiser des artefacts et des structures par des sondages mécaniques ponctuels, cette approche était là irréaliste compte tenu de l’immensité des zones considérées.


L’observation simple de l’état actuel des fonds ne pouvait suffire à appréhender la réalité de la topographie antique. Seule une prospection effectuée à l’aide des instruments de détection électronique utilisant des technologies de pointe, comme les magnétomètres à résonance magnétique nucléaire, pouvait permettre d’atteindre cet objectif. Une façon efficace de localiser les vestiges archéologiques submergés et recouverts de sédiments, était la réalisation d’une carte magnétique détaillée, à une très grande définition de sensibilité à l’aide de magnétomètres RMN. Mesurant de manière continue la valeur absolue du champ magnétique terrestre avec une précision de quelques millièmes de gamma, ils mettaient en évidence les vestiges archéologiques enfouis. Une couverture à l’échosondeur, au sonar à balayage latéral et, plus récemment, au multi-faisceau, fournissait une image électronique du fond et faisait apparaître les éléments dépassant du sédiment. Ils constituaient un complément utile à la localisation des secteurs archéologiques non complètements recouverts. Une prospection, faite à l’aide d’un sondeur à sédiment, fournissait, elle, des précisions quant aux différentes couches géologiques constituant le sol de la zone. Elle était susceptible d’apporter des indications sur les phénomènes de nature sismique survenus en ces endroits (existence locale de couches sédimentaires inclinés, de horst, de diapirs, etc.)

Les recherches montrent que les sites furent frappés à différentes périodes par des phéno­mènes géologiques et cataclysmiques. Ils confirment aussi le lent mouvement de subsidence des terres qui a affecté cette partie du bassin sud-oriental de la Méditerranée. Les observations géologiques ont mis en évidence ces phénomènes par la découverte dans le substrat des fonds de séquelles sismiques. L’analyse géologique des lieux a aussi montré, à certains endroits et principalement en baie d’Aboukir, des stigmates caractéristiques de liquéfaction des sols. Ces phénomènes locaux peuvent être déclenchés par l’action d’une pression importante sur des terrains de nature argileuse. Le poids exercé par des monuments, conjugué à une surcharge pondérale due à une crue exceptionnelle ou à un tsunami, est capable de provoquer, par com­pression, l’expulsion de l’eau contenue dans la structure des argiles. Ces dernières perdent ainsi brusquement de leur volume ce qui crée des affaissements soudains. Un séisme peut également induire un tel phénomène. Ces facteurs survenus de façon indépendante ou concomitante, ont pu occasionner des destructions importantes et expliquent la disparition sous les eaux d’une grande portion de la région canopique et du Portus Magnus d’Alexandrie. L’effondrement régulier et de l’élévation du niveau marin - constatée depuis l’Antiquité - ont de toute évidence dû concourir de façon significative à la submersion des terres de la zone considérée.



Les résultats des différents types de prospections et des sondages ont montré que les zones de perturbations magnétiques de faible intensité absolue recèlent des failles. Ces failles se pré­sentent sous la forme de dépressions aux contours très nets, dans le substrat argileux et aux bords fortement inclinés. Elles sont comblées de sable dont la nature est différente de celui recouvrant les alentours. Sur le fond de ces failles apparaît un réseau de profondes crevasses. L’étude d’un tel phénomène par croisement des données géologiques et archéologiques a mis en exergue un phénomène de liquéfaction des argiles causé par une forte compression résul­tant du poids important de certains bâtiments.

On admet qu’à Alexandrie, le niveau marin est monté de 1 à 1,5 mètres et que le niveau des terres est descendu de 5 à 6 mètres pendant les 2000 dernières années. La côte Sud de la Méditerranée orientale est également soumise à des mouvements tectoniques variables en raison de la subduction de la plaque africaine sous la plaque anatolienne. Des textes anciens attestent de secousses sismiques et de raz de marée, ayant touché cette région. En particulier le raz-de-marée de 365 qui affecta les côtes de la Méditerranée sud-orientale, le tremblement de terre survenu au milieu du VIIIe siècle, ou bien celui de 1375 qui détruisit le Phare.

Les résultats, à peine esquissés ici, montrent l’efficacité de la méthode de recherche. Conçues comme une démarche de terrain à part entière, les prospections fournissent par elles-mêmes des données archéologiques interprétables en terme d’histoire de l’occupation du sol, d’évolution des paysages, etc., avant même toute intervention archéologique intrusive et destructrice sur les sites. Le programme de prospection est aussi envisagé comme une démarche en amont d’une éventuelle fouille et destiné à préparer celle-ci. Il permet de démontrer la nécessité de continuer et d’intensifier les recherches archéologiques sur certains secteurs des sites.

EXPÉRIMENTATION DE TERRAIN. L’EXEMPLE DE THÔNIS-HÉRACLÉION
(baie d’Aboukir, Égypte)


En baie d’Aboukir, dans la région Canopique maintenant immergée, des perturbations magné­tiques d’une ampleur remarquables ont été enregistrées au sonar à balayage latéral à 6,5 km à l’Est de la côte moderne. Ces signatures magnétiques, vérifiées en plongées de reconnaissance correspondaient à des blocs de constructions recouverts d’une gangue de concrétions marines de 60 à 80 cm d’épaisseur. Une couverture magnétique fine (bandes croisées de 10m), une photo-mosaïque détaillée au sonar latéral (passage à 50m) et une bathymétrie avec un mailla­ge d’un mètre, furent entreprises dans la zone de 1,5 km2 de vestiges ainsi circonscrite. La carte magnétique détaillée montrait un réseau de longues anomalies orientées du Nord-Nord­Est au Sud-Sud-Ouest, en particulier dans une zone de 700 x 1500 m. Le sonar à balayage magnétique donnait à voir l’alignement caractéristique d’un mur. La couverture bathymétrique fine mit en évidence un relief des fonds particulier : cordons, dunes, dépressions, etc.


Carte magnétique sur fond bathymétrique du site d’Héracléion.

Les résultats des prospections géophysiques, assortis des carottages géologiques, des prospections visuelles - compliquées par une visibilité qui n’excède pas 30 cm -, et des décapages de surface, devenaient interprétables en termes topographique. Plusieurs lits anciens de branches du Nil furent repérés. La branche la plus orientale était séparée de la terre par des cordons dunaires encore partiellement apparents. Elle était bordée à l’Ouest par des dunes jusqu’à son embouchure. L’ancien cours d’eau atteignait la côte actuelle dans les alentours du port d’El-Maadiya. Sur la rive occidentale de l’embouchure, les dunes de sable s’estompaient vers le Nord pour être remplacées par une bande rocheuse qui se déploie en direction de l’îlot de Dissouky. Dans ces parages, la côte était donc anciennement rocheuse. Une vaste zone de dépression, correspondant très probablement à des lacs d’eau très peu salée et des marais (présence importante d’éléments végétaux sur la couche argileuse), s’étendait à l’Ouest du cordon dunaire bordant la branche du Nil. C’est en retrait de ces dunes de sable, sur une sorte de péninsule située entre deux dépressions correspondant à des bassins portuaires à l’Est et à un lac à l’Ouest, que se trouvait le secteur à fort gradient magnétique caractérisée par d’importantes constructions. Une vaste zone plate constituée de limon et d’argile, avec cependant par endroits quelques promontoires, rejoint vers l’Ouest l’actuel rivage aux environs d’Aboukir.Dans cette direction, à la même latitude que Thônis-Héracléion, se trouvent, les ruines d’importants monuments, d’époques différentes, qui appartiennent au site de Canope Est. Dans le secteur de la péninsule, les décapages de surface, les fouilles ainsi que les types d’objets mis au jour permirent de considérer les ruines des bâtiments comme appartenant au « secteur sacré » de la ville. Un mur d’enceinte de temple de plus de 150 m de long fut dégagé. La découverte du naos (chapelle monolithe qui contenait l’image du dieu principal vénéré dans le sanctuaire) dédié à « l’Amon du Gereb », et les indications de la stèle du Décret de Canope, permettaient de révéler l’identité de la ville dans laquelle il s’élevait - Héracléion - et identifiait le dieu principal de la ville.


Photo-mosaïque du mur ouest du temple d’Héracleion

Il ressort que le site se présente comme un vaste complexe portuaire qui se déployait au Nord et à l’Est du temenos dédié à Amon de Gereb, dont les temples et les annexes s’élevaient sur un promontoire central. Au Sud-Est, il donnait accès à des quais et un vaste avant-port débouchant sur le Nil par une passe étroite à travers un cordon dunaire qui protégeait l’ensemble. La topographie des lieux s’applique parfaitement à celle établie par le Pr. Jean Yoyotte à partir de l’étude des textes : le nom même de Thônis (T-Hôné) porte en lui une géographie historique particulière ; la ville était installée sur un des « bassins inférieurs (hôné) des bras du Nil à partir de l’endroit où les diverticules qui s’en détachent latéralement forment au bout de la branche du Delta inférieur et vont déboucher dans les lagunes littorales, tandis que le seul bras majeur se jette dans la mer ouverte ». Au Nord du « Bassin central », et par conséquent au Sud du « Passage Est », les repérages systématiques ont révélé une concentration d’épaves qui datent du Ve - IVe s. av. J.-C.. Au Nord du « Passage Est », le « Bassin Nord » permettait éventuellement d’accéder à la mer. Si les prospections et les fouilles n’ont pas encore permis de l’affirmer, elles ont en revanche établi l’existence d’un canal au Nord-Est qui s’ouvrait très vraisemblablement sur la branche Canopique à proximité de son embouchure.


Détail d’une carte montrant les contours de bassins portuaires et de voies d’eau, avec localisation des épaves et des ancres antiques.

Parallèlement à l’étude de l’organisation et de la chronologie des sanctuaires du promontoire central, les fouilles visaient à étudier les types d’infrastructures portuaires, le fonctionnement des voies d’eau, bassins portuaires, embarcadères, quais, digues, etc. et de leur relation avec les structures économiques et sacrées de la ville. Afin de clarifier sa topographie et d’établir des séquences chronologiques, des sondages profonds ont été engagés dans des secteurs préalablement définis en fonction des reconnaissances en plongée, des dégagements de surface et des prospections géophysiques. Ils permettaient aussi de définir la nature des fonds afin de caractériser le colmatage de l’éventuel bassin, en vérifier ses limites, voire repérer de nouvelles structures portuaires. La tâche d’identification se trouvait compliquée par le contexte sédimentaire du site. En effet, il a souvent été observé à Héracléion une similitude d’apparence et parfois de nature entre les terres anciennement émergées et les fonds de ports ou de canaux. Certaines terres submergées se trouvent maintenant, par les effets d’effondrement et de glissements de terrains, à des niveaux identiques ou même plus bas que les fonds de ports qui les jouxtaient. Ces fonds de ports, n’étant plus protégés, ont subi de la même façon que les zones d’alentour, des phénomènes d’érosion causés par la houle, les vagues et les courants qui ont mis à nu leur socle argileux. La presque totalité des sédiments et des terrains meubles qui les recouvraient dans l’Antiquité ont été enlevés. Les sols des fonds de ports, ainsi que ceux des parties qui émergeaient dans l’Antiquité, se présentent maintenant comme des surfaces plates couvertes, assez uniformément, d’un tapis de moules, épais d’environ une dizaine de centimètre. Dessous, on retrouve généralement une couche de sable marin. Il existe en outre une interpénétration entre les terres antiques et les bassins portuaires.

Parmi les récentes découvertes qui témoignent de l’intense activité de Thônis-Héracléion qui, à partir du VIIIe s. av. J.-C. était le poste de police-frontière et de douane, et l’emporion où passaient les produits importés par les Grecs, figurent la soixantaine d’épaves mises au jour dans les bassins portuaires et les canaux. Elles éclairent d’une manière particulière la topographie du site. En priorité, il fallait, à l’aide des instruments de géo-physique et par des prospections, assurer un repérage systématique des embarcations, préciser la carte de répartition des bateaux antiques et révéler d’éventuelles concentrations particulières sur lesquelles il convenait de s’interroger d’un point de vue archéologique et historique. Les nettoyages de surface permettaient de recueillir des informations sur la forme, voire les types de bateaux et sur la manière dont ils étaient construits. Les restes de bois faisaient l’objet d’une première datation (C14). Leur identification constituait tout à la fois une documentation exceptionnelle pour l’étude de l’architecture navale, de l’organisation du commerce maritime et une source disponible de données pour la reconstitution des paléo-environnements et des interactions entre les sociétés humaines et leur cadre de vie végétal. L’enregistrement de ces données constituait l’étape préliminaire pour déterminer l’épave qui allait faire l’objet d’une fouille archéologique.

Franck Goddio et David Fabre


Dans ses buts et ses principes, l’archéologie sous-marine ne diffère pas de l’archéologie terrestre. En revan­che, le milieu aquatique impose des contraintes particu­lières auxquelles il faut adapter les techniques de recherche. Avant toute fouille archéologique, l’IEASM pratique une approche systématique originale et non intrusive des sites en milieu marin, fondée sur une prospection géophysique.

La prospection archéologique sous-marine est réalisée à l’aide de différents capteurs mesurant les caractéristiques physiques du site et vise à mettre en évidence les anomalies susceptibles de correspondre à des vestiges. Un bateau, équipé des instruments de mesure et de systèmes informatiques d’acquisition et de traitement, parcourt la zone de recherche selon des lignes droites parallèles, dénommées profils, espacées de 30 à 80 mètres selon la profondeur moyenne du site et la taille et la nature des vestiges à découvrir.

L’embarcation est positionnée en temps réel par un système de positionnement différentiel par satellites (DGPS). Des magnétomètres à Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) et un sonar à balayage latéral, mis en oeuvre par l’intermédiaire de treuils électriques, sont tractés par le navire, en surface dans les zones de faible profondeur ou immergés par des dépresseurs hydrodynamiques en eau plus profonde. Un système de positionnement acoustique transmet en permanence la position relative des capteurs tractés.



Le bateau est également équipé d’échosondeurs haute définition. Tous les paramètres enregistrés font l’objet d’une première analyse en temps réel durant la prospection. Un traitement journalier des données aboutit à la création de cartes bathymétriques (relief des fonds marins) et magnétométriques (champ magnétique) de la zone prospectée, complétées par une image sonar du fond (photographie acoustique). Les techniques d’analyse géophysiques consistent à mettre en évidence les discontinuités des paramètres mesurés comme le champ magnétique ambiant ou la réponse acoustique des terrains. Ces discontinuités ou contrastes sont appelées des anomalies.


Carte bathymétrique de la zone d’Héracléion.

Dans les applications archéologiques, l’amplitude des anomalies intéressantes est particuliè­rement faible. Elles sont souvent combinées aux nombreuses anomalies géologiques naturel­les, qui sont également mesurées par les capteurs qu’il faut donc « discriminer ». L’efficacité de cette discrimination repose sur la sensibilité des capteurs et leur configuration de mise en oeuvre, sur le traitement des données et sur l’analyse corrélative des résultats de mesure des différents instruments. Une première inspection visuelle et bien souvent des sondages sous-marins sont alors réalisés par des plongeurs expérimentés ou des robots instrumentés afin d’identifier l’origine de l’anomalie mesurée.

LES MAGNÉTOMÈTRES RMN
Les principaux capteurs du système de prospection de l’IEASM sont des magnétomètres à Résonance Magnétique Nucléaire. Ces capteurs à très haute sensibilité ont été développés par le Commissariat à l’Energie Atomique français (CEA). Fondés sur la double résonance magnéti­que de protons et d’électrons (effet Abragam-Overhauser), ces magnétomètres RMN mesurent plus de mille fois par seconde la valeur absolue du champ magnétique terrestre avec une précision de un cinquante millionième de sa valeur.

La théorie.
La sonde est un convertisseur champ/fréquence basé sur le principe de la résonance magnétique nucléaire amplifiée par une polarisation électronique dynamique. Les atomes d’hydrogène de solvants standards ont un moment magnétique proportionnel à leur spin (mouvement magnétique). Exposés au champ magnétique terrestre, ils précessent autour de ce champ à une fréquence proportionnelle à son module (appelée fréquence de Larmor, de 1 KHz à 3 KHz dans le champ magnétique terrestre). L’excitation électromagnétique de résonance crée par la cohérence de phase du spin une composante magnétique macroscopique précessant à la fréquence de Larmor. Cette composante induit une tension alternative dans la bobine de détection. La fréquence mesurée donne la valeur du champ magnétique. Le magnétisme nucléaire ainsi créé n’est pas directement détectable dans la mesure du champ magnétique terrestre. La polarisation électronique dynamique amplifie dans un facteur 1000 le signal nucléaire. Les spins nucléaires sont couplés aux spins d’électrons libres d’un radical en solution.

Deux fréquences d’excitation de la résonance électronique sont possibles : l’une génère une polarisation positive, l’autre une polarisation négative. Les fréquences dépendent du solvant utilisé. Le choix judicieux d’une paire de solvants contenant le même radical donnera à la même fréquence, un facteur de polarisation positive dans l’un des solvants et un facteur de polarisation négative dans l’autre. On parle alors de double effet Abragam-Overhauser. La sonde est composée de deux solvants hydrogénés dans des flacons distincts contenant un radical libre en solution; un circuit d’excitation de la polarisation dynamique à haute fréquence et un circuit basse fréquence qui respectivement et simultanément excite la résonance nucléaire et mesure le signal. La sonde comporte donc également deux bobines symétriques montées en opposition.

Géomagnétisme.
Le champ magnétique terrestre superpose des phénomènes complexes dans le temps et dans l’espace (géologie de la croûte, effet dynamo, interaction Soleil-Terre, circulation de courants ionosphériques et telluriques, etc.) faisant intervenir des propriétés magnétiques et électri­ques. Le champ magnétique terrestre peut être schématiquement considéré comme dipolaire et de valeur comprise entre 20000 nano.Tesla (NT) à l’équateur et 60000 NT aux pôles auquel viennent s’ajouter un champ d’anomalies mondiales (de l’ordre de 10000 NT), un champ d’anomalies locales d’origines géologiques et des phénomènes transitoires de quelques dizaines de NT par 24 h.

Application à l’archéologie.
Les anomalies magnétiques provoquées par les vestiges archéologiques sont superposées à ces anomalies d’origine naturelle. La discrimination entre toutes ces anomalies est fondée sur la très haute sensibilité des magnétomètres et, si nécessaire, sur la mesure du gradient magnétique local entre deux capteurs tractés simultanément. Ce gradientmètre réduit en temps réel les variations temporelles du champ magnétique terrestre et autorise la réjection d’une grande part des anomalies géologiques.

Cette méthode implémentée avec des magnétomètres RMN permet la détection d’objets très faiblement magnétiques, même profondément enfouis sous les sédiments. En baie d’Aboukir, la prospection de l’aire de recherche (110 km2) exige, par maillage de 10 m, 22000 km linéaires ! Qui plus est, cette couverture magnétique répond à des exigences particulières : les lignes de passage des détecteurs magnétométriques et donc du bateau doivent être droites et parallèles, leur vitesse constante, leur orientation permanente sans variation brusque d’élévation. En définitive, seules des conditions météorologiques exceptionnelles permettent d’obtenir des résultats satisfaisants.

LE SONAR À BALAYAGE LATÉRAL
Ce capteur délivre une image acoustique du fond marin sur une bande de 50 à 150 mètres de chaque côté du navire. Il met en évidence rochers ou autres objets proéminents reposant sur le fond et peut donner une indication de leurs tailles par une mesure de l’ombre projetée. Il permet donc la réalisation d’images acoustiques des fonds marins selon la réflectivité des sédiments. Plusieurs paramètres classifient les différents types de sonar à balayage latéral, telles que la fréquence acoustique, la profondeur, la largeur du faisceau (vertical et horizontal), la durée et la cadence de l’impulsion. Un transducteur ou "poisson" est fixé à un câble relié au bateau, permettant ainsi l’émission d’ondes sonores perpendiculairement à la direction du bateau, qui, lorsqu’elles atteignent le fond de l’océan, sont réfléchies pour ensuite être captées par le "poisson". Plusieurs ondes sont enregistrées selon le degré de réflectivité, qui dépend du type de sédiment. Un fond irrégulier a un degré de réflectivité diminué par rapport à un fond sablonneux (lisse). Les obstacles et les irrégularités, qui empêchent la réflectivité des ondes sonores, forment quant à eux des ombres sur les relevés. L’image électronique ainsi obtenue révèle les reliefs des fonds marins.

L’avantage du sonar à balayage latéral est sa grande capacité de couverture de la zone étudiée. En revanche, il ne permet pas de caractériser précisément les phénomènes repérés. Les magnétomètres peuvent déterminer dans le même temps si ces cibles sont magnétiques ou non. Le traitement des données sonar aboutit à la réalisation d’une mosaïque de la zone prospectée par une juxtaposition des bandes géographiquement positionnées.


Image sonar à balayage latéral du mur sud du temple d’Héracléion et de la construction ronde.

ÉCHOSONDEUR
Une carte bathymétrique précise du relief sous-marin est obtenue par la mise en oeuvre d’échosondeurs. Ces capteurs acoustiques délivrent en continu une mesure de la profondeur le long des profils de prospection. Ils permettent de dresser une carte des reliefs des sols submergés. Un tel document sert à mettre en évidence la topographie antique : de faibles dépressions aux contours imprécis peuvent témoigner d’anciens bassins portuaires tandis que des buttes ponctuelles révèleront parfois d’antiques alignements de blocs de construction. La couverture bathymétrique exhaustive a été réalisée sur toute la zone avec un maillage de 20 ou 40 m selon l’intérêt archéologique de la zone.

LE SONDEUR À SÉDIMENTS (Sub-bottom profiler)
Le sondeur à sédiment, par émission d’ondes, distingue les changements de nature géologique des différentes strates du sol. Il met en évidence leurs épaisseurs et inclinaisons. Néanmoins, seuls des prélèvements d’échantillons géologiques par carottage, identifieront de façon évidente, la nature des sols. En outre, un tel instrument a été mis au point par les géologues pour "pénétrer" des profondeurs terrestres importantes. Les premiers mètres des fonds marins, particulièrement intéressant pour l’archéologue, sont donc difficilement appréciables à l’aide du sondeur à sédiment. La couverture systématique de la baie d’Aboukir a été réalisée selon un carroyage d’une maille de 500 m, ou de 200 m selon les résultats magnétométriques.


Zone de prospection au sondeur à sédiments sur le site d’Héracléion


Sections de profil du sondeur à sédiments et localisation des sondages géologiques (C1-C5) sur le site d’Héracleion.

POSITIONNEMENT DIFFÉRENTIEL PAR SATELLITES
Le GPS est un système de positionnement géographique absolu donnant sur toute la surface de la terre la position en latitude, longitude et altitude d’un récepteur mobil, à partir des informations émises par une constellation de satellites. Afin d’obtenir une précision sub-métrique, précision nécessaire pour une recherche archéologique, une station de référence GPS est installée à terre pour envoyer par radio les corrections en temps réel au mobil. Les positions ainsi obtenues sont appelées positions différentielles (DGPS).

SYSTHÈME DE POSITIONNEMENT ACOUSTIQUE
Qualifié de base courte, ce système est fondé sur l’émission régulière d’un signal acoustique à partir d’un transmetteur, solidaire du capteur tracté à positionner, vers un récepteur immergé fixé au navire. Plusieurs transmetteurs peuvent être utilisés simultanément. La position de chaque mobil est ainsi calculée en distance et azimut par rapport au récepteur. La localisation DGPS du navire étant connue, la position géographique précise de chaque capteur pourvu d’un transmetteur acoustique peut donc être déterminée en temps réel.

Franck Goddio, Gérard Schnepp et David Fabre


Publications générales »

L’Institut Européen d’Archéologie Sous-Marine et son président, Franck Goddio, participent activement à la présentation des résultats des fouilles et à la divulgation des connaissances acquises au cours des recherches en publiant des livres et des articles spécialisés et grand public.

L’IEASM participe également à des documentaires et des émissions de télévision rendant accessible à un large public les archives audiovisuelles et photographiques qui documentent les recherches au fur et à mesure de l’avancée des fouilles. Bibliographie »

Publications scientifiques »

Depuis 1986, plusieurs publications scientifi­ques ont été éditées en collabo­ration avec différentes maisons d’édition.

Depuis sa création en 2003, le Centre d’Oxford pour l’Archéologie sous-marine (Oxford Center for Maritime Archaeology, OCMA) [lien »] est responsable des publi­cations scientifiques des résultats des missions de l’IEASM ainsi que des études du mobilier issu de la fouille réalisés par les doctorants ou des chercheurs dépendant ou non de l’université d’Oxford.

Ces publications font partie de la collection des monographies de l’École d’Archéologie de l’université d’Oxford. La production des titres est supervisée par un comité de révision interne et un comité de pilotage scientifique constitué des membres principaux de l’équipe enseignante de l’école d’Archéologie, du département d’égyptologie et de l’Ashmolean Museum of Art and Archaeology. Chaque titre est ainsi soumis à l’évaluation par les pairs. Bibliographie »

Les monographies sont distribuées dans le monde entier par Oxbow Books et peuvent être commandées sur le site internet du distributeur : [lien »]


Franck Goddio est le président fondateur de l’Institut Européen d’Archéologie Sous-Marine (IEASM) et de la Far Eastern Foundation for Nautical Archaeology (FEFNA) aux Philippines. Il est également le co-fondateur de l’Oxford Centre for Maritime Archaeology (OCMA). Récemment, il a été nommé Senior Visiting Lecturer de l’école d’Archéologie de l’Université d’Oxford.

Aux Philippines, depuis 1985, Franck Goddio initie et coordonne avec le Musée National, les recherches et les fouilles d’épaves. Dix jonques et bateaux d’Asie du Sud-Est (XIe - XVIe siècle), trois galions espagnols - le San Diego (1600), le Nuestra Señora de la Vida (XVIIe siècle), le San José (1794) -, et deux navires de la Compagnie anglaise des Indes - le Griffin (1761) et le Royal Captain (1773) - ont notamment fait l’objet d’une analyse archéologique.

En Égypte, il dirige, en collaboration avec le Conseil Suprême des Antiquités, les prospections et les fouilles sous-marines dans le Portus Magnus d’Alexandrie, inventant de nouvelles méthodes de travail adaptées à une zone fortement polluée et soumise à d’intenses sédimentations naturelles. En 1996, les recherches aboutissent à la cartographie détaillée du port oriental de la cité et de ses abords aux époques ptolémaïque et romaine. Les travaux en cours visent à étudier la structure des installations qui s’élevaient jadis près des palais ou des bâtiments de la côte et à mettre en perspective les phénomènes naturels qui ont conduit à la destruction du site.

Selon une démarche scientifique identique, Franck Goddio lance la même année un vaste projet de prospection géophysique dont les objectifs sont de cartographier l’ancienne région canopique désormais submergée, située à une trentaine de kilomètres au Nord-Est d’Alexandrie. Les résultats permettent de déterminer les contours de la région, la position du lit de l’ancienne branche occidentale du Nil, l’emplacement et la topographie des principaux gisements archéologiques datant de la Basse Époque pharaonique à l’époque islamique. Les villes de Canope Est et de Thônis-Héracléion, découvertes respectivement en 1997 et 2000, sont en cours de fouilles sous sa direction.

Publications (sélection) :

F. Goddio, D. Fabre (éd.), Alexandria. The Topography of the Portus Magnus. Underwater archaeology in the Eastern Port of Alexandria in Egypt, Oxford Centre for Maritime Archaeology Monograph, OCMA, Oxford, en préparation.

F. Goddio, « Heracleion-Thonis and Alexandria, two ancient Egyptian Emporia », dans D. Robinson, A. Wilson (éd.), Maritime Archaeology and Ancient Trade in the Mediterranean, Oxford Centre for Maritime Archaeology Monograph 6, OCMA, Oxford, 2011, p. 121-37.

F. Goddio, « Geophysical Survey in the Submerged Canopic Region », dans D. Robinson, A. Wilson (éd.), Alexandria and the North-Western Delta, Oxford Centre for Maritime Archaeology Monograph 5, OCMA, Oxford, 2010, p. 3-13.

F. Goddio, D. Fabre, « The Development and Operation of the Portus Magnus in Alexandria : an Overview », dans D. Robinson, A. Wilson (éd.), Alexandria and the North-Western Delta, Oxford Centre for Maritime Archaeology Monograph 5, OCMA, Oxford, 2010, p. 53-74.

F. Goddio, The Topography and Excavation of Heracleion-Thonis and East Canopus (1996-2006). Underwater Archaeology in the Canopic Region, Oxford Centre for Maritime Archaeology Monograph 1, OCMA, Oxford, 2007

F. Goddio, et al., Trésor de porcelaines - L’étrange voyage de la jonque Lena, Periplus, London, 2002.


L’IEASM collabore avec l’Oxford Center for Maritime Archaeology afin de dispenser des cours et organiser des colloques ou des conférences sur l’archéologie sous-marine. Les textes des com­munications font l’objet de publication sous l’égide de l’OCMA.

SYMPOSIUMS ORGANISÉS PAR L’OCMA :

Heracleion in context: The maritime economy of the Egyptian Late Period
The Queen’s College, University of Oxford : 15-17 March 2013.
OCMA - Symposium Oxford
Publication à paraître

Cleopatra and the End of the Hellenistic world
Pennsylvania University and Franklin Institute, Philadelphia, USA : 29-30 octobre 2010
Franklin Institute
OCMA - Symposium Philadelphia

East meets West along the Maritime Silk Route
Waseda University, Tokyo, Japon : 2-3 juillet 2009
OCMA - Symposium Tokyo

Maritime Archaeology and Ancient Trade in the Mediterranean
Universidad Carlos III Madrid, Espagne : 18-20 septembre 2008
OCMA - Symposium Madrid
Publication

The Trade and Topography of Egypt’s North-west Delta: 8th century BC to 8th century AD
Martin-Gropius-Bau, Berlin, Allemagne : 28-30 juillet 2006
OCMA - Symposium Berlin
Publication

Alexandria : City and Harbour
St Hugh’s College, Oxford, Grande Bretagne : 18-19 décembre 2004
OCMA - Symposium Oxford
Publication


CONFÉRENCES ET PRÉSENTATIONS :
Goddio, Franck: The Celebration of the Mysteries of Osiris in the Submerged Canopic region, From Epigraphy to Archaeology, Institute of Archaeology, Oxford, November 18th, 2013.

Grataloup, Catherine: Heracleion pottery of the late period: tradition and influences symposium Heracleion in context, Queen’s College, 15-17 March 2013, University of Oxford.

Goddio, Franck : The sacred topography of Thonis-Heracleion Symposium Heracleion in context, Queen’s College, 15-17 March 2013, University of Oxford.

David Fabre : The shipwrecks of Thonis-Heracleion and historical geography: some reflections Symposium Heracleion in context, Queen’s College, 15-17 March 2013, University of Oxford.

Anne-Sophie von Bomhard : The stele of Thonis-Heracleion Symposium Heracleion in context, Queen’s College, 15-17 March 2013, University of Oxford.

Alexander Belov : Archaeological evidence for Egyptian baris (Herodotus II.6) Symposium Heracleion in context, Queen’s College, 15-17 March 2013, University of Oxford.

Sanda Heinz : The Late Period statuettes and amulets Symposium Heracleion in context, Queen’s College, 15-17 March 2013, University of Oxford.

Andrew Meadows : Coin circulation and coin production at Thonis-Heracleion and in the Delta region in the Late Period Symposium Heracleion in context, Queen’s College, 15-17 March 2013, University of Oxford.

Damian Robinson : Ship 43 and the formation of the ship graveyard in the central basin at Thonis-Heracleion Symposium Heracleion in context, Queen’s College, 15-17 March 2013, University of Oxford.

Elsbeth van der Wilt : Exchange: weights in Thonis-Heracleion Symposium Heracleion in context, Queen’s College, 15-17 March 2013, University of Oxford.

Grataloup, Catherine: Herakleion: Saïte imported Pottery and new Element about Vase of Persian Period-Local Dynasties, Naukratis Workshop, 16th-17th December 2011, British Museum, Londres.

Grataloup, Catherine: The ceramic evidence from Herakleion and Alexandria from the Ptolemaic to the early Roman periods. Cleopatra Sypmposium, 29-30 Octobre 2010, Philadelphie, USA.

Goddio, Franck: La prospección subacuática, clave de la protección del patrimonio sumergido, in conférence sur la protection du patrimoine maritime submergé, 13-15 avril 2010, Museo Naval Madrid.

Goddio, Franck.: Underwater Archaeology in the Philippines, 1985-2009, OCMA Special Lecture, 18 novembre 2009, Oxford.

Fabre, David and Belov Alexander: The shipwrecks of Heracleion-Thonis (Egypt) : An Overview, in Galina A. Belova, Achievements and Problems of Modern Egyptology. International Conference, Moscow, 29 septembre - 3 octobre 2009, Moscow

Fabre, David: The shipwrecks of Heracleion-Thonis (Egypt). Preliminary Study and Research Perspectives, in East meets West along the Maritime Silk Route. Waseda University, Tokyo, 2-3 juillet 2009, OCMA.

Goddio, Franck: The ports and cities of the submerged Canopic region, in East meets West along the Maritime Silk Route, Waseda University, Tokyo, 2-3 juillet 2009, OCMA.

Grataloup, Catherine: Ceramic of Herakleion: Preliminary Study of an Underwater Survey in the Western Area of the Egyptian Delta. Nile Delta WOrkshop: Egyptians and Foreigners in the Nile Delta: Trade and Interaction, 20 juin 2009, British Museum, Londres.

Goddio, Franck: The harbours of the Alexandrian coast : Heracleion-Thonis and Alexandria, in Maritime Archaeology and Ancient Trade in the Mediterranean. Universidad Carlos III, Madrid, 18-20 septembre 2008, OCMA.

Fabre, David: The organisation of maritime Trade in ancient Egypt : the Example of Heraclieon-Thonis, in Maritime Archaeology and Ancient Trade in the Mediterranean. Université Carlos III, Madrid, 18-20 septembre 2008, OCMA.

Dupoizat, Marie-France: The Ceramic of the "Investigator" Shipwreck. Symposium on the Chinese Export ceramic Trade in Southeast Asia. National Library Board, Singapore, 12-14th March 2007. À paraître

Goddio, Franck: Herakleion-Thonis : A Port of Entry into Egypt. Location and Preliminary Topography of the City, in the Trade and Topography of Egypt’s North-west Delta : 8th century BC to 8th century AD, Berlin, 28-30 juillet 2006, OCMA.

Nur, Amos: Destructive Earthquakes in Alexandria and Aboukir Bay, In Alexandria and the North-Western Delta, Berlin, 28-30 juillet 2006, OCMA.

Goddio, Franck: The Enigma of the Cities of Heracleion and Thonis Revealed., in European Egyptologists, a gaze at the future, 19-24 septembre 2006, Cracovie.

Robinson, Zoe: Living with Metals in Hellenistic Egypt : New Finds from Heracleion-Thonis, in the Trade and Topography of Egypt’s North-west Delta : 8th century BC to 8th century AD, Berlin, 28-30 juillet 2006, OCMA.

Kiss, Zsolt: Le Dieu Nil hellénistique : A propos dune sculpture de Canope, in the Trade and Topography of Egypt’s North-west Delta : 8th century BC to 8th century AD, Berlin, 28-30 juillet 2006, OCMA.

Libonati, Emma S.: Hydreios Statues from the IEASM Excavation in Aboukir Bay, in the Trade and Topography of Egypt’s North-west Delta : 8th century BC to 8th century AD, Berlin, 28-30 juillet 2006, OCMA.

Stolz, Yvonne: Jewellery finds fom site T in Aboukir Bay, in the Trade and Topography of Egypt’s North-west Delta : 8th century BC to 8th century AD, Berlin, 28-30 juillet 2006, OCMA.

Bomhard (von) Sophie A.: The Naos of the Decades : The discovery of the New Fragment and their Contribution to the Interpretation of the Monument, in the Trade and Topography of Egypt’s North-west Delta : 8th century BC to 8th century AD, Berlin, 28-30 juillet 2006, OCMA.

Grataloup, Catherine, Fabre David: Heracleion : Occupation and trade evidence from the late Period to the Ptolemaic period, in the Trade and Topography of Egypt’s North-west Delta : 8th century BC to 8th century AD, Berlin, 28-30 juillet 2006 OCMA.

Goddio, Franck: Underwater archaeology : Method and techology, mars 2006, Journées du Patrimoine archéologique, Musée national des Philippines, Manille.

Goddio, Franck: Travaux récents dans la région d’Alexandrie, 16 mai 2005, Centre culturel français d’Alexandrie.

Goddio, Franck: Les découvertes du Prince Omar Toussoun en baie d’Aboukir in Omar Toussoun et ses découvertes à Alexandrie, 17 février 2005, Bibliotheca Alexandrina, Alexandrie.

Goddio, Franck: General topography of the Portus Magnus : Interpretating the excavations (1992-2000), in Alexandria and the North-Western Delta, St Hugh’s College Oxford, 18-19 décembre 2004, OCMA.

Stanley, Jean-Daniel. et Landau E.: Submergence of Archaeological Sites in Alexandria’s Eastern Harbour, in Alexandria and the North-Western Delta, St Hugh’s College Oxford 18-19 décembre 2004, OCMA.

Goddio, Franck: Thonis-Heracleion : transfer of the Emporium to the Portus Magnus, 7 novembre 2004, Centre culturel français d’Alexandrie.

Yoyotte, Jean et Goddio, Franck: Découverte d’Héraklion d’Egypte dans la baie d’Aboukir, 24 juin 2004, auditorium du Louvre, Paris.

Goddio, Franck: Thonis-Heracleion, antique Emporium d’Egypte : mythe et réalité, mai 2004, Centre culturel français d’Alexandrie.

Goddio, Franck: Archéologie sous-marine : méthodes et techniques, mai 2001, La Havane.

Goddio, Franck: The Topography of the Portus Magnus, 10 avril 2001, The Bristish Museum, Londres.

Goddio, Franck: Trésor englouti : Céramiques chinoise du XVe siècle provenant de la jonque Lena, 6 avril 2001, Collection Baur, Genève.

Goddio, Franck: Les dernières fouilles à Alexandrie, décembre 2002, Unesco, Alexandrie.

Crick, Monique: Typologie des porcelaines provenant de la jonque Lena, Colloque de la SFECO, 23-24 novembre 2000, Musée Cernuschi, Paris.

Goddio, Franck: Fouille d’une jonque de l’époque Hongzhi aux Philippines, Colloque de la SFECO, 23-24 novembre 2000, Musée Cernuschi, Paris.

Goddio, Franck: Underwater archaeological survey of Alexandria’s Eastern Harbour, in International Workshop on Submarine Archaeology and Coastal Management, Alexandria 7-11 avril 1997, University of Alexandria and UNESCO.

Dupoizat, Marie-France: The Ceramic Cargo of a Song Dynasty Junk Fond in the Philippines and its Significances in the China-South East Asia Trade, South East Asian and China Art, Interaction & Commerce, colloquies on Art and Archaeology in Asia, 17, Percival David Foundation of Chinese Art, London 1995.


Les activités de l’IEASM dans le domaine de l’archéologie sous-marine sont soutenues par de grands acteurs économiques.

Depuis quinze ans, la HILTI Foundation soutient l’ensemble des recherches de l’IEASM en Égypte et l’assure de sa con­fiance pour l’avenir. Les travaux de l’IEASM sont une des activités clés de l’engagement culturel de la Fondation. Dans le passé, différents parte­naires, comme la Fondation Gould, EADS, la Commerzbank, ou la Fondation Elf ont participé à des projets spécifiques.

Dans le cadre de certains projets, l’impli­cation d’institutions telles que l’Asso­ciation française d’Action artistique du ministère des Affaires étrangères (AFAA) ou le Fonds pour la Culture de la Communidad Autonoma de Madrid et la Caja Madrid (Espagne), témoigne de l’intérêt des déci­deurs culturels européens pour un patrimoi­ne que ces institutions contribuent à faire connaître au plus grand nombre.

HILTI Foundation