Spectroscopie portable intégrée pour l’analyse des mosaïques romaines de Marroquíes Altos, Jaén, Espagne

Des sols anciens, de nouveaux indices

Les mosaïques romaines sont souvent admirées comme de belles images composées de petits morceaux de pierre, mais elles fonctionnent aussi comme des capsules temporelles renfermant des indices sur la vie quotidienne, le commerce et la technologie dans l’Antiquité. Cette étude porte sur trois mosaïques remarquables de Jaén, dans le sud de l’Espagne, et utilise des outils scientifiques modernes non destructifs pour révéler leur composition et leur mode de fabrication — sans prélever une seule tesselle sur le mur du musée.

Histoires cachées dans trois mosaïques

La recherche se concentre sur trois mosaïques découvertes sur le site de Marroquíes Altos : une représentant la déesse marine Téthys, une autre avec des figures ailées et espiègles appelées érotes (semblables à des cupides), et une troisième ornée de motifs végétaux enroulés. Aujourd’hui, ces mosaïques sont exposées sur les murs du Musée de Jaén, loin de leur bâtiment romain d’origine. Avec le temps, une grande partie du contexte archéologique — qui les a réalisées, quels matériaux ont été utilisés et comment elles ont été restaurées — s’est perdue. L’objectif de ce travail était de reconstituer une partie de cette histoire manquante en traitant les mosaïques comme des documents historiques, et non comme de simples décors.

Mettre les mosaïques à l’ère numérique

Comme les mosaïques ne peuvent ni être déplacées ni être échantillonnées, l’équipe a commencé par créer des images numériques très détaillées par photogrammétrie : des milliers de photographies chevauchantes ont été traitées pour obtenir des modèles 3D nets et zoomables. Ces images ont permis aux chercheurs de sélectionner soigneusement, depuis leur bureau et non sous des éclairages changeants du musée, des tesselles représentatives de différentes couleurs et textures. Ils se sont ensuite rendus au musée avec des instruments portables : un dispositif Raman portatif, qui utilise un laser pour identifier les minéraux, et un appareil portable de fluorescence X (XRF), qui révèle les éléments chimiques présents. Ensemble, ces outils ont fourni une sorte d’« empreinte » de chaque tesselle sans l’endommager.

De quoi sont faites les petites tesselles

L’étude a montré que la plupart des tesselles des trois mosaïques sont fabriquées à partir de calcaire local, disponible dans de nombreuses teintes autour de Jaén. Des différences subtiles dans la chimie du calcaire — comme des variations de silicium ou de strontium — suggèrent que les artisans sélectionnaient soigneusement des pierres provenant de différentes parties d’une même zone géologique pour obtenir des couleurs et des qualités spécifiques. Sur certaines pierres foncées, l’équipe a détecté des traces de carbone amorphe, expliquant leur aspect presque noir. Un nombre réduit de tesselles sont en verre, notamment dans la mosaïque des Érotes, où des bleus, verts, oranges, rouges et noirs vifs contribuent à une scène plus éclatante et chatoyante. Les couleurs de ces pièces de verre proviennent de métaux tels que le cuivre, le fer et parfois le plomb et l’antimoine, ajoutés selon des recettes bien connues de la verrerie romaine.

La surprise de la ferreuse

Une des découvertes les plus marquantes a été l’usage répandu et délibéré d’une roche rouge foncé riche en fer, appelée ferreuse, dominée par le minéral hématite. Ces tesselles se distinguent chimiquement car elles contiennent beaucoup plus de fer que les pièces calcaires avoisinantes. La ferreuse a été utilisée de manière sélective dans les deux mosaïques à figurations plus prononcées — Téthys et Érotes — pour mettre en valeur des éléments comme les cheveux et la rame de la déesse, les poissons de la scène marine, et des détails des érotes et de leur embarcation. Bien que des gisements de minerai de fer soient courants autour de Jaén et aient été exploités à des époques récentes, la ferreuse est rarement signalée dans les mosaïques romaines ailleurs en Europe. Sa dureté, sa couleur rouge profond et même ses associations symboliques mentionnées dans des textes anciens ont pu la rendre particulièrement attrayante pour les mosaicistes locaux.

Une empreinte régionale en pierre et en verre

En combinant imagerie numérique, spectroscopie portable et analyses statistiques avancées, les chercheurs ont non seulement catalogué les matériaux utilisés dans ces mosaïques, mais ont aussi montré comment ces choix reflètent un style régional. La dépendance au calcaire local, l’usage précoce et riche du verre coloré dans la mosaïque des Érotes, et la préférence distinctive pour la ferreuse indiquent une tradition de mosaïque à Jaén dotée d’une identité propre au sein du monde romain. Pour les non-spécialistes, le message clé est que les techniques scientifiques modernes peuvent transformer des œuvres anciennes en sources de preuves tangibles sur l’exploitation des ressources, le savoir-faire et même les goûts locaux — nous aidant à voir ces mosaïques non seulement comme des images de sol survivantes, mais comme les signatures d’une communauté particulière dans la Hispanie romaine.

Citation: Sánchez, A., Montejo, M., Tuñón, J. et al. Integrated portable spectroscopy for the analysis of Roman mosaics from Marroquíes Altos, Jaén, Spain. npj Herit. Sci. 14, 55 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02339-4

Mots-clés: Mosaïques romaines, archéométrie, Spectroscopie portable, patrimoine culturel, analyse des matériaux