Fouiller une concrétion
(2004)

concretio Figure 1 : Vue du bloc principal de la concrétion, avant le début des travaux de dégagement. Le cap-de-mouton est bien visible dans la partie supérieure de la photographie. Photographie : Parcs Canada
Le travail de dégagement des concrétions découvertes sur le site du Elizabeth and Mary se poursuit depuis 2001. Nous avons choisi la concrétion 8N6-21, prélevée en août 1997, pour illustrer le type de dégagement fin requis pour stabiliser et consolider les objets de culture matérielle retrouvés dans ces masses informes.

Pour réaliser cette tâche, nous disposions de quelques radiographies et de la documentation descriptive de la concrétion. Avec un mètre de longueur et 36 cm de largeur et d'épaisseur, cet amalgame de roches et d'objets était difficile à manipuler et très lourd. La concrétion a été cassée en petites sections, plus facilement manipulables, en évitant d'endommager les objets visibles depuis la surface. Parmi ceux-ci, il y avait un cap-de-mouton, un élément de gréement en bois de forme circulaire percé de trois trous et des fragments de cordages. Sur la concrétion, il y avait aussi plusieurs zones qui réagissaient au détecteur de métal, des cavités produites par la dissolution complète ou partielle d'objets en fer, ainsi que plusieurs taches orangées.

Le travail de dégagement a débuté à l'aide d'un marteau pneumatique. Sa tête fine permet d'effectuer un travail de précision pour désagréger le matériau qui lie les objets entre eux. Il présente toutefois plusieurs inconvénients. En plus, d'être très bruyant, il produit beaucoup de poussières et d'éclats. Une bonne protection pour les yeux, les oreilles et le nez est donc indispensable. Aussi, comme son action sur la surface est percussive, il faut guider fermement le marteau pneumatique avec la main sur la zone à dégager.

Deux outils utilisés pour le dégagement des concrétions
Figure 2 : Vue de deux outils utilisés pour le dégagement des concrétions. Au centre de la photographie, on remarque le cap-de-mouton. L'outil argenté visible sous le cap-de-mouton est le marteau pneumatique, alors que l'outil noir est un crayon ultrasonique utilisé pour le dégagement final de la surface. Ce type d'équipement est employé par la plupart des dentistes. Photographie: André Bergeron, Centre de conservation du Québec.

Le marteau pneumatique
Figure 3: Le marteau pneumatique, lors de son utilisation sur la concrétion. La main gauche tient fermement l'outil, alors que la droite positionne l'objet. Photographie: André Bergeron, Centre de conservation du Québec.

Après 6 heures de dégagement, une découverte inattendue est faite; un second cap-de- mouton, plus petit que le précédent, apparaît avec des résidus de son cerclage de fer. L'objet est prélevé et placé dans une solution d'eau déionisée, avec un inhibiteur de corrosion.

Sur un navire, le cap-de-mouton fait partie du gréement dormant, c'est-à-dire des éléments qui servent à maintenir les mâts bien en place. Le gréement courant désigne pour sa part les éléments utilisés pour la manipulation des voiles. Les mâts d'un navire sont maintenus à la verticale grâce à des cordages attachés au haut des mâts et fixés à la coque du navire. Les cordages tendus vers l'avant et l'arrière se nomment respectivement étais et galhaubans ; ceux qui descendent de chaque côté sont appelés haubans. Les caps-de-mouton font partie de l'assemblage des haubans et leur rôle consiste à assurer la tension permanente des haubans tout en permettant la transition avec les éléments de fixation sur la coque. Le cap-de-mouton est un disque de bois percé de trous et dont le pourtour porte une cannelure. Chaque hauban est doté de deux caps-de-mouton. Le premier est fixé à l'extrémité inférieure du hauban qui vient s'asseoir dans la cannelure. Le second est relié aux chaînes des porte-haubans, des ferrures fixées directement dans la coque du navire et qui cerclent le cap-de-mouton inférieur en s'insérant également dans sa cannelure. Les deux caps-de-mouton sont attachés ensemble par des cordes appelées rides qui passent dans les trous qui transpercent les deux disques de bois. Lorsque les mâts deviennent lâches, les marins n'ont qu'à resserrer les rides pour les tendre à nouveau.

Quand un cap-de-mouton est découvert, il s'avère généralement facile de déterminer sa position originale dans l'assemblage des haubans. S'il s'agit d'un cap-de-mouton inférieur qui était cerclé par les chaînes, il portera encore un cerclage de fer ou montrera tout au moins des traces de rouille. S'il s'agit d'un cap-de-mouton supérieur qui était lié au hauban, il sera cerclé d'une corde, si les conditions de préservation sont exceptionnelles, ou encore sa cannelure sera tout simplement vide et sans rouille, ce qui est généralement le cas.

illustrationCap-de-mouton
Figure 4: Position du cap-de-mouton sur un navire à voile. Dessin de Blandine Daux, adapté de Jean Boudriot, Le navire de 74 canons, collection archéologie navale française, 1975.

Les deux caps-de-mouton dégagés de la concrétion étaient cerclés de fer, ce qui signifie qu'ils constituaient les éléments inférieurs d'un assemblage de hauban. Ils auraient été fixés à la coque du navire, mais il est également possible que le plus petit des deux ait fait partie du gréement pour un mât de hune, une extension verticale prolongeant un mât et parfois également soutenue par un système doté de caps-de-mouton.

La forme des caps-de-mouton a varié au cours des siècles. Les premiers exemples se voulaient des triangles de bois aux coins arrondis, dont le centre était évidé. Ceux provenant du navire basque trouvé à Red Bay et datant du 16e siècle, sont de ce type. Avec la construction de navires plus gros et, par conséquent, de gréement soumis à des forces plus grandes, la forme des caps-de-mouton évolua vers celle des exemples trouvés dans la concrétion 57M8N6-21, un disque percé de trous, beaucoup plus résistant. De leur côté, les chaînes des porte-haubans peuvent avoir plusieurs formes et être dotées d'un nombre variable d'éléments. Parmi les éléments métalliques trouvés dans la concrétion, on compte les éléments presque complets d'une chaîne de porte-hauban qui nous indique que sur le Elizabeth and Mary, elles auraient été très simples : le maillon inférieur du cerclage du cap-de-mouton aurait été lié à la plaque fichée directement dans la coque.

Blandine Daux procédant au dégagement de la concrétion
Figure 5: Blandine Daux procédant au dégagement de la concrétion à l'aide du marteau pneumatique. Une attention de tous les instants est nécessaire pour éviter d'abîmer la surface d'un objet qui n'a pas encore été découvert. Photographie : André Bergeron, Centre de conservation du Québec.

Après 45 heures de travail, le contour de plusieurs objets en fer se précise graduellement. Plusieurs petits fragments de verre, de cordage, des balles de plomb et un boulet de canon sont dégagés. Le gros cap-de-mouton est prélevé et placé dans une solution d'eau avec un inhibiteur de corrosion.
Vue du corps principal de la concrétion
Figure 6 : Vue du corps principal de la concrétion, après 45 heures de dégagement. Photographie : André Bergeron, Centre de conservation du Québec.

Après 80 heures de travail, c'est le temps d'assécher la concrétion. Les éléments organiques identifiables ont été prélevés. Il reste maintenant à combler les vides laissés par la solubilisation des objets de fer et à consolider les produits de corrosion. Cette opération requiert l'utilisation de résines synthétiques, telles que l'époxy et l'acrylique, qui ne peuvent être utilisés lorsque la concrétion est mouillée. Avant l'application de la résine au compte-gouttes, un inhibiteur de corrosion dilué dans un solvant est utilisé afin de stabiliser les résidus de fer non minéralisés. Après 170 heures de travail, plusieurs éléments métalliques se dégagent nettement de la concrétion.

Le corps principal de la concrétion
Figure 7-8 et 9 : Le corps principal de la concrétion, maintenant asséché, en cours de dégagement. Photographies : André Bergeron, Centre de conservation du Québec.

Un des blocs détaché du corps principal de la concrétion
Figure 10 et 11 : Un des blocs détaché du corps principal de la concrétion après assèchement. 45 heures de travail séparent les deux prises de vues. Photographies : André Bergeron, Centre de conservation du Québec.

Il faut maintenant traiter les objets qui étaient enfermés dans la concrétion. Les caps-de-mouton sont traités par électrophorèse, ce qui permet l'extraction des sels provenant à la fois du milieu d'enfouissement (chlorures, sulfates) et des objets eux-mêmes (sels de fer). L'élimination de ces contaminants est essentielle pour leur assurer une bonne préservation à long terme et faciliter la pénétration du polyéthylène glycol, un produit cryoprotecteur utilisé préalablement à l'assèchement des objets par lyophilisation.

Dégagement fin d'un cap-de-mouton avec le marteau pneumatique
Figure 12 : Dégagement fin d'un cap-de-mouton avec le marteau pneumatique. Photographie: André Bergeron, Centre de conservation du Québec.

Le traitement du cap-de-mouton
Figure 13 : Le traitement du cap-de-mouton. L'objet est suspendu entre deux électrodes, placé dans un électrolyte, et un courant électrique est imposé au montage. L'évolution du traitement se fait en mesurant l'augmentation du passage du courant, donc de l'extraction des contaminants. Photographie : André Bergeron, Centre de conservation du Québec.

Les éléments de fer, tels que le boulet, sont traités par électrolyse et stabilisés par la suite, tandis que les empreintes minéralisées, consolidées au moyen de résines, sont protégées par l'application d'un produit stabilisant.

Les principaux éléments métalliques découverts
Figure 14 : Les principaux éléments métalliques découverts. De gauche à droite : 1) objet non-identifié; 2) cheville métallique à pointe dotée d'un œillet; 3) plaque des chaînes des porte-haubans (pièce plate) toujours reliée à la partie inférieure du cerclage de cap-de-mouton; et 4) anneau métallique d'une pièce fragmentée dans lequel passe une cosse dont l'estrope est formée de deux filins ou cordes. Photographie: André Bergeron, Centre de conservation du Québec.

Au total, la fouille de cette concrétion aura nécessité plus de 300 heures de travail réparties sur deux années. La découverte de deux caps-de-mouton de dimensions différentes est particulièrement intéressante. Leur localisation sur le site correspond à la position longitudinale estimée pour le mât principal. Leur présence ouvre la porte à trois hypothèses : 1) nous sommes en présence d'éléments provenant de deux mâts différents, le gros cap-de-mouton est lié au mât principal et l'autre à un mât plus petit (mât de misaine?), qui aurait été déplacé après le naufrage; 2) le cap-de-mouton plus petit aurait été situé au sommet du mât principal et servi à soutenir un mât de hune; et 3) les deux caps-de-mouton auraient été liés au mât principal, mais auraient simplement été de taille différente.

Ces éléments viennent ainsi enrichir la collection d'objets reliés à la manœuvre du navire, une catégorie qui, pour le Elizabeth and Mary, était particulièrement dénudée.

André Bergeron et Blandine Daux, Centre de conservation du Québec, et Marc-André Bernier, Services d'archéologie subaquatique, Parcs Canada.

Mars 2004

Remerciements

Les auteurs tiennent à remercier Murielle Doyle et Danie Harvey, du Centre de conservation du Québec, pour leurs commentaires de relecture, ainsi que John et Christine Downie pour leur aide lors de la saisie informatique.

Lexique

Cryoprotecteur : Tout produit permettant d'atténuer les stress mécaniques occasionnés lors de la lyophilisation. Le polyéthylène glycol, ou PEG, est un des produits le plus fréquemment utilisé lors de ce type de traitement.

Électrophorèse : Technique électrochimique qui vise la stabilisation des objets archéologiques non-conducteurs d'électricité (bois, cuir, cordage, ivoire). Elle consiste généralement à immerger un matériau dans un liquide (un électrolyte) soumis à un champ électrique. Ce champ établi entre la cathode (pole -) et l'anode (pole +) provoque la migration des anions (Cl-,SO42-, S2-) vers l'anode et la migration des cations (Fe2+, Fe3+) vers la cathode.