Une proposition de monte-charge hydraulique pour la première pyramide d'Égypte pourrait, ou ne pourrait pas, tenir l'eau

L'énergie hydraulique a peut-être donné un grand élan aux constructeurs de la plus ancienne pyramide connue d'Égypte, la pyramide à degrés de Djéser, vieille de près de 4 700 ans, à Saqqara.

Les anciens architectes ont construit un système hydraulique pour soulever des blocs de pierre qui ont été utilisés pour assembler la pyramide de six niveaux, d'environ 62 mètres de hauteur, du roi Djéser, proposent des scientifiques le 5 août dans PLOS ONE. Selon Xavier Landreau de l'institut de recherche privé Paleotechnic à Paris et ses collègues, des flux d'eau contrôlés dans un grand puits à l'intérieur de la pyramide ont permis de soulever et d'abaisser une plate-forme transportant des charges de pierres de construction vers des niveaux supérieurs.

L'idée est intrigante, selon des chercheurs familiers de l'étude. Mais ils ne sont pas convaincus que les constructeurs de pyramides aient jamais utilisé un tel dispositif. Landreau, qui a une formation en science des matériaux et en physique des plasmas, a fondé Paleotechnic pour l'étude des technologies anciennes.

Aucune explication généralement acceptée n'existe quant à la façon dont les anciens Égyptiens ont érigé des pyramides à partir de millions de blocs massifs, pouvant peser jusqu'à environ 2 500 kilogrammes chacun. Les techniques proposées pour manipuler les blocs de construction des pyramides incluent des rampes, des grues, des dispositifs de corde et de poulie, et des tiges de bois roulantes attachées aux pierres.

Dans un rapport publié plus tôt cette année, une autre équipe de recherche a décrit un affluent du Nil nouvellement identifié et maintenant sec qui borde une chaîne de 31 pyramides, y compris celle de Djéser. Des embarcations transportant des ouvriers et des matériaux de construction auraient pu naviguer sur ce bras du Nil pour accoster près des sites où ces pyramides ont été construites entre environ 4 700 et 3 700 ans.

L'eau a joué un rôle encore plus important dans la construction de la première pyramide de l'Égypte antique, dit Landreau. Il affirme que les concepteurs de la pyramide de Djéser ont ingénieusement mis au point des techniques pour contrôler l'écoulement de l'eau, un domaine de connaissance aujourd'hui connu sous le nom d'hydraulique.

Le système hydraulique proposé découle d'un modèle informatique comprenant des données sur les caractéristiques internes survivantes de la pyramide et un réseau de tunnels souterrains sur le site. L'équipe a également utilisé des images satellite haute résolution du paysage de la région pour modéliser les niveaux anciens de pluie et d'écoulement.

Dans leur modèle, une enceinte fortifiée située à plusieurs centaines de mètres de la pyramide - décrite pour la première fois dans les années 1700 mais encore mal comprise - capturait les eaux de crue qui s'écoulaient à travers des canaux désertiques lors de pluies abondantes. Des structures dans les murs de l'enceinte, appelée Gisr el-Mudir, dirigeaient l'eau vers un bassin juste à l'ouest du complexe funéraire de Djéser. En période de fortes pluies, ce bassin aurait temporairement pu se transformer en un lac, qui se drainait ensuite dans une section d'un fossé calcaire qui entourait le complexe funéraire.

Les chercheurs ont déjà proposé que le fossé, connu sous le nom de Fossé Sec, servait de carrière pour le complexe funéraire de Djéser ou comme modèle du chemin du pharaon défunt vers l'au-delà.

Mais Gisr el-Mudir et son lac voisin ont assuré que le Fossé Sec n'était pas toujours sec à l'époque de Djéser, dit Landreau. Dans le modèle de l'équipe, l'eau du Fossé Sec entrait dans deux grands puits préalablement excavés, y compris un puits nord situé à l'intérieur de la pyramide. Des chambres en granit près du bas des deux puits contenaient des bouchons de pierre qui, une fois retirés, permettaient à l'eau de s'engouffrer.

Le puits nord est la base d'un ascenseur hydraulique, propose l'équipe.

Dans cette configuration hypothétique, un flotteur en bois massif reposait au-dessus de la chambre en granit. Le flotteur était attaché à deux ou plusieurs longues cordes qui passaient sur des poulies séparées en haut du puits avant de boucler pour s'attacher à une plate-forme d'ascenseur. Les anciens ingénieurs auraient conçu le flotteur et la plate-forme d'ascenseur pour se contrebalancer mutuellement à mesure que l'eau s'écoulait ou se vidait du puits, selon les chercheurs.

Les points d'accès à la plate-forme d'ascenseur pour les ouvriers transportant des pierres de construction étaient situés soit au niveau du sol, soit éventuellement par l'intermédiaire d'un tunnel qui aurait pu être situé plusieurs mètres au-dessus du niveau du sol, soupçonne l'équipe de Landreau.

À mesure que l'eau remplissait le puits par la chambre en granit, le flotteur montait et la plate-forme descendait. L'eau était coupée lorsque la plate-forme atteignait la zone de chargement. Après avoir placé des tonnes de pierres sur la plate-forme, le puits était vidé. À mesure que le flotteur descendait, il tirait sur les cordes, entraînant la plate-forme et sa cargaison vers de nouveaux niveaux de construction.

Il s'agit d'un scénario peu probable, estime l'archéologue de l'Université de Toronto, Oren Siegel. Gisr el-Mudir n'aurait pas pu retenir suffisamment d'eau des pluies occasionnelles pour maintenir le système hydraulique proposé par Landreau, fait-il valoir. Gisr el-Mudir pourrait plutôt représenter une première expérience dans la construction d'enclos en pierre qui entoureraient plus tard, à plus grande échelle, les sites funéraires des pharaons, suggère Siegel.

Une autre complication concerne le lac proposé, dit l'égyptologue Kamil Kuraszkiewicz : il n'est mentionné dans aucun écrit égyptien ancien et n'a peut-être jamais existé.

Aussi, les pierres de la pyramide de Djoser - qui pesaient en moyenne environ 300 kilogrammes chacune - étaient considérablement plus petites et plus faciles à transporter pour les ouvriers que celles utilisées pour les pyramides ultérieures, dit Kuraszkiewicz, de l'Université de Varsovie. "Pour construire le dispositif hydraulique [proposé dans le nouveau modèle], beaucoup plus d'efforts serait nécessaire que de déplacer les blocs de pierre uniquement à la force humaine." Landreau plaide pour de nouvelles recherches à la pyramide de Djoser. On ne sait pas à quelle hauteur s'étendait le puits nord partiellement excavé, limitant la capacité de modéliser un éventuel système de levage hydraulique, dit-il. Mais il prédit que la maçonnerie sur les côtés du puits aurait soutenu une structure qui s'élevait au-delà de sa longueur connue d'environ quatre mètres au-dessus du sol.