“Casser des os: Étude multiphysique de la fracturation et application archéologique”

“Breaking bones: Multiphysics study of fracturation and archaeological application”

• Auteur / Autrice : Lisa Justiniany
• Direction : Pierre Magniez, Philippe Lasaygues
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Archéologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Espaces, Cultures, Sociétés
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Méditerranéen de préhistoire Europe-Afrique

Mots clés

Mots clés libres

Fracturation osseuse

Paléolithique

Moelle des os longs

Propriétés morpho-structurelles

Rayon X

Méthodes ultrasonores

Bone breakage patterns

Paleolithic

Long bones marrow

Morphostructural properties

X-Ray

Ultrasound methods

Résumé

La substantifique moelle constituait un des objectifs vitaux pour les Hommes préhistoriques. Pour cela, ils ont systématiquement cassé les os de leurs proies-herbivores, en particulier les os longs pour en extraire cette ressource nutritive et domestique essentielle. Ce comportement alimentaire est bien documenté dans la plupart des habitats occupés par les sociétés de chasseurs-cueilleurs, depuis le Paléolithique mais également par des études ethnographiques. L'analyse des modes de fracturation des os représente ainsi une donnée majeure pour identifier les stratégies d'acquisition carnée, de consommation et traitement des carcasses des groupes humains premiers et in fine d'appréhender leurs capacités cognitives, techniques et leurs comportements socio-économiques. Cependant, pour mieux comprendre ce processus de fracturation, il est impératif de bien connaitre les propriétés mécaniques de la matière exploitée, ici les ossements des proies d'herbivores sauvages, en fonction de leur ontogénie (âge, sexe) et des facteurs du milieu (climat, saisons). Ce projet doctoral s'attachera à résoudre plusieurs problématiques, dont l'influence des propriétés morpho-structurelles et biomécaniques d'ossements (porosité, masse volumique, visco-poro-élasticité) sur la fracturation osseuse, en utilisant une approche mutliphysique originale en science archéologique (microtomographie par rayon X (µCT), ultrasons, micro-mécanique, nano-indentation) afin d'identifier la variabilité des signaux selon le type d'os et leurs portions, et leurs facteurs intrinsèques (âge, sexe) sur des herbivores et leurs variations individuelles, intra et inter-osseuses. Une application sera effectuée sur des assemblages osseux, en particulier de sites paléolithiques, afin de mieux comprendre à la fois les techniques de cassures opérées par les préhistoriques (au moment du dépôt pour extraite une ressource vitale : la moelle) mais aussi mieux déterminer les biais taphonomiques (conservation de matériel post-dépôt). La combinaison d'études actualistes, quantitatives et expérimentales, sur des stocks fossiles, permettra une réflexion de haute résolution sur les stratégies humaines alimentaires (Archéologie Préhistorique) grâce à une meilleure connaissance du matériau ‘OS' grâce à l'étude d'un triple corpus ostéologique, expérimental et archéologique de cerf et de bovinés.

The substantific marrow was one of the vital objectives for prehistoric humans.They always broke the bone of the herbivores, especially long bones to extract this essential nutritional and domestic resource. This feeding behavior is well documented in most habitats occupied by hunter-gatherer societies, since the Palaeolithic but also by ethnographic studies. The analysis of bone fracturing modes thus represents a major data to identify the strategies of meat acquisition, consumption and processing of carcasses of the first and ultimately human groups to apprehend their cognitive abilities, and their socio-economic behaviours. However, to better understand this fracturing process, it is imperative to know the mechanical properties of the exploited material, here the bones of the prey of wild herbivores, according to their ontogeny (age, sex) and environmental factors (climate, seasons). This doctoral project will address several issues, including the influence of morpho-structural and biomechanical properties of bones (porosity, density, visco-poro-elasticity) on bone fracturing, using an original mutliphysical approach in archaeological science (X-ray microtomography (µCT), ultrasound, micro-mechanics, nano-indentation) to identify the variability of signals according to bone type and portions, and their intrinsic factors (age, sex) on herbivores and their individual, intra- and inter-bone variations.An application will be carried out on bone assemblages, in particular of Palaeolithic sites, in order to better understand both the techniques of breaks operated by the prehistoric (at the time of the deposit to extract a vital resource: the marrow) but also better determine taphonomic biases (storage of post-depost material). The combination of up-to-date, quantitative and experimental studies on fossil stocks will allow a high-resolution reflection on human food strategies (Prehistoric Archaeology) through a better knowledge of the ‘OS' material through the study of a triple osteological, experimental and archaeological corpus of deer and bovines.