Archaeological, archaeometrical and experimental approaches of a unique copper alloys metal-plate production in the Nile valley 4000 years ago – COMIK, Copper-based Metallurgy In Kerma
Georges Verly, Post-doctorant au laboratoire ARCAN
Ce projet vise à mettre en lumière les innovations métallurgiques de l’ancienne Nubie, à travers l’étude d’un vaste atelier découvert dans la ville de Kerma, capitale du royaume de Kouch (actuel nord du Soudan). Cet atelier, probablement mis en place pour répondre à une demande exceptionnelle, semble avoir mobilisé des technologies métallurgiques encore partiellement connues. L’élément central en est un four monumental en croix, de dimensions uniques (2,6 m sur 5,6 m), daté de la période de Kerma Moyenne (environ 2050–1750 av. n. è.), mis au jour par une mission archéologique suisse-franco-soudanaise dirigée par Charles Bonnet.
Grâce aux réexamens menés en 2018-2019, notre hypothèse propose que ce four ait servi à couler de grandes plaques métalliques ornementales (1,8 m x 1,2 m, épaisseur de 5 à 8 mm), impliquant la mise en œuvre d’un dispositif technique impliquant jusqu’à une centaine de fours de fusion alimentant le four principal avec environ 150 kg de métal par plaque. Cette production aurait nécessité environ 350 métallurgistes spécialisés travaillant dans un atelier temporaire. L’alliage utilisé, une combinaison ternaire de cuivre, d’arsenic et d’étain, aurait été élaboré spécifiquement pour ses propriétés de coulabilité, d’adhésion au moule (mouillabilité) et de finition – des caractéristiques encore mal connues, mais apparemment essentielles au succès de cette entreprise. Les plaques auraient pu servir à orner les portes du monument principal de la ville de Kerma, la Deffufa occidentale.
Pour réaliser une telle production, les capacités d’un simple atelier royal semblent ne pas suffire. Cela soulève d’importantes questions sur les capacités socio-économiques du royaume de Kerma, sur l’approvisionnement en matières premières, les réseaux interterritoriaux, les transferts techniques le long de la vallée du Nil, ainsi que sur les savoir-faire des artisans métallurgistes nubiens et l’origine de leurs connaissances. Malgré la guerre actuelle au Soudan, aux conséquences dramatiques pour les populations comme pour le patrimoine, il est essentiel de poursuivre ces recherches pour valoriser la richesse culturelle du pays et préparer une reprise rapide des fouilles dès que les conditions le permettront.
Méthodologie et objectifs
Tester les hypothèses issues de la fouille de 2018 nécessite une approche pluridisciplinaire, afin de comprendre l’atelier dans toute sa complexité. L’étude proposée permettra de caractériser le bâtiment et son fonctionnement. L’analyse des vestiges techniques prendra en compte les spécificités locales, avec une attention particulière portée à quatre éléments clés nécessaires à la réussite du coulage des plaques : la qualité des matériaux, l’expertise des métallurgistes, la structure du four en croix et l’usage d’un alliage ternaire atypique.
Des chaînes opératoires spécifiques seront proposées à partir des données archéologiques, analytiques et des compétences déduites des expérimentations (gestes techniques, savoirs cognitifs). L’objectif est de restituer un processus technique, la nature des produits finis ainsi que l’organisation spatiale de l’atelier. Le projet cherchera également à explorer l’origine de cette technologie et les conditions de son développement, pour déterminer si elle constitue un unicum dans la culture matérielle nubienne.
La question de la production intentionnelle d’alliages – nécessitant un haut degré de maîtrise technique – sera également abordée, car elle demeure exceptionnelle pour cette période. Enfin, le projet vise à mettre en évidence un pan entier de l’organisation économique et technique de la société nubienne, en s’intéressant aux sources d’approvisionnement en minerais et aux interactions techniques au sein de la vallée du Nil.
État de la recherche
Le cuivre joue un rôle central dans la culture matérielle des sociétés nilotiques : aucun des grands projets funéraires ou urbains n’aurait pu être réalisé sans ce métal aux possibilités techniques remarquables. Si la recherche s’est longtemps concentrée sur l’établissement de typologies, elle se focalise désormais sur l’analyse des chaînes opératoires. Bien que les grandes étapes soient connues (réduction, alliage, coulée, finition), de nouvelles méthodes (analyses isotopiques du plomb, fouilles ciblées, µCT-scan, etc.) modifient notre perception des technologies métallurgiques.
Malgré ces avancées, la question de la fabrication des alliages cuivreux reste ambiguë. Longtemps considérée comme accidentelle, la présence d’arsenic était souvent interprétée comme fortuite, liée au traitement de minerais arénifères. Cependant, l’usage de l’arsenic dans les processus de fusion a été récemment réévalué, notamment par l’utilisation volontaire de mélanges métalliques riches en arsenic (types speiss). Dans ma thèse de doctorat, j’ai démontré l’usage contrôlé d’additifs arséniés à partir des vestiges du site d’Ayn Soukhna, en Égypte (âge du Bronze ancien, c. 2750–2250 av. n. è. à âge du Bronze moyen, c. 2045–1700 av. n. è.).
Au Soudan, l’étude des techniques métallurgiques n’en est qu’à ses débuts, fondée sur quelques sites seulement (Amara-West, Méroé, Kerma) et nécessitant des recherches plus approfondies. Si les directions des transferts technologiques restent difficiles à établir, les découvertes archéologiques indiquent clairement que la société de Kerma était en relation avec l’Égypte et avec des régions de l’Afrique subsaharienne.