La composition des encres noires et rouges des papyrus égyptiens révélée par la lumière synchrotron

La composition des encres noires et rouges des papyrus égyptiens révélée par la lumière synchrotron

Une équipe dirigée par des scientifiques de l'ESRF, le Synchrotron Européen de Grenoble et de l'Université de Copenhague ont découvert la composition des encres rouges et noires dans les papyrus égyptiens antiques de 100 à 200 après JC, mettant en lumière différentes hypothèses sur les pratiques d'écriture dans l’Egypte antique. L'analyse montre que le plomb était probablement utilisé comme siccatif, c’est-à-dire pour accélérer le temps de séchage, plutôt que comme pigment, tout comme il le sera au XVe siècle, en Europe, lors du développement de la peinture à l'huile. Les résultats sont publiés dans PNAS.

Dans l'Égypte ancienne, les Égyptiens utilisaient de l'encre noire pour écrire le corps principal du texte, tandis que l'encre rouge était souvent utilisée pour mettre en évidence les titres, ou les mots-clés. Au cours de la dernière décennie, de nombreuses études scientifiques ont été menées pour élucider l'invention et l'histoire de l'encre dans l'Égypte ancienne et dans les cultures méditerranéennes de la Grèce antique et Rome.

Une équipe dirigée par des scientifiques de l'ESRF, le Synchrotron Européen de Grenoble et de l'Université de Copenhague a utilisé les puissants rayons X de l'ESRF pour étudier l'encre rouge et noire dans les papyrus de la fameuse bibliothèque du temple de Tebtynis, la seule bibliothèque institutionnelle à avoir survécu à l'ancienne Egypte. Les échantillons étudiés à l’ESRF sont remarquables, non seulement parce qu'ils proviennent de cette célèbre bibliothèque, mais aussi parce que l'analyse a été menée sur 12 fragments de papyrus égyptiens antiques, tous inscrits avec des encres rouges et noires.

«Il est toujours impressionnant de voir comment, en utilisant une technologie de pointe du 21e siècle, ici la lumière synchrotron, on peut révéler les secrets cachés des techniques anciennes et ainsi contribuer à améliorer notre connaissance des pratiques de l’écriture.», explique Marine Cotte, scientifique à l'ESRF et co-auteur de l'article.

« Ce qui est intéressant dans la composition de ces encres, c'est que nous avons constaté que du plomb était ajouté au mélange d'encre, probablement pas comme colorant, mais plutôt comme siccatif, c’est-à-dire pour accélérer le temps de séchage de l'encre sur le papyrus », souligne Marine Cotte. Les chercheurs sont arrivés à cette conclusion car ils n'ont trouvé aucun autre type de plomb, comme le blanc de plomb ou le minium, qui auraient dû être présents si le plomb avait été utilisé comme pigment. « Le fait que le plomb n’ait pas été ajouté en tant que pigment mais en tant que siccatif montre que l’encre à cette époque était le résultat d’une recette complexe et qu’elle ne pouvait pas être fabriquée par n'importe qui. Nous émettons l'hypothèse qu'il y avait des ateliers spécialisés pour préparer les encres », ajoute Thomas Christiansen, égyptologue de l'Université de Copenhague et co-auteur de l'article.

Un fait étonnant est que la recette de l'encre des papyrus antiques peut être reliée à des pratiques de peinture développées plusieurs siècles plus tard, pendant la Renaissance. « Au XVe siècle, lorsque les artistes ont développé la peinture à l'huile en Europe, le défi était de sécher l'huile dans un laps de temps raisonnable », explique Marine Cotte. « Les peintres ont alors réalisé que certains composés de plomb pouvaient être utilisés comme siccatifs efficaces », explique-t-elle.

Cette découverte a été possible grâce à l’utilisation combinée de plusieurs techniques synchrotron (micro-fluorescence des rayons X, micro-diffraction des rayons X et spectroscopie micro-infrarouge) pour décrypter la composition chimique des échantillons, du millimètre au sous-micromètre, et ainsi fournir des informations non seulement sur la composition élémentaire, mais aussi moléculaire et structurelle des encres. Les scientifiques ont découvert que le plomb était associé à différents éléments : un mélange complexe de phosphates de plomb, de sulfates de plomb et de potassium, de carboxylates de plomb et de chlorures de plomb.

Comme prévu, les scientifiques ont découvert que la couleur rouge de l'encre est donnée par l'ocre. Plus surprenant, ils ont découvert que ce pigment rouge était présent sous forme de particules grossières tandis que les composés de plomb étaient diffusés dans les cellules de papyrus, à l'échelle micrométrique, enveloppant les parois cellulaires et créant, à l'échelle des lettres, un effet de contour.

L'équipe venue à l'ESRF rassemble des chimistes, des physiciens et des égyptologues. Sine Larsen, ancien directeur de recherche à l'ESRF et actuellement professeur émérite au Département de chimie de l'Université de Copenhague, est à l’origine de cette collaboration initiée en 2016. Plusieurs publications plus tard, la collaboration se poursuit. Comme elle l’explique, « Je suis fascinée par ce sujet de recherche, mais aussi par les profils très divers qui composent cette collaboration véritablement interdisciplinaire et fructueuse ».

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