L'entrée d'Actun Tunichil Muknal (ATM) est un bassin d'un bleu profond situé au pied d'une falaise recouverte de jungle, dans l'ouest du Belize.
Pour atteindre ce qui se trouve au-delà, il faut nager.
Pendant plus de mille ans, les anciens Mayas ont effectué ce périple : pataugeant dans une eau leur arrivant à la poitrine, escaladant des rochers éboulés, s’engouffrant dans des passages dont la hauteur ne dépasse guère d’un mètre avant de déboucher sur des salles s’élevant jusqu’à 30 mètres. Ils venaient y déposer des offrandes : des récipients en céramique, des haches en jade, des meules. Et parfois, des êtres humains. Les restes de 21 individus reposent encore là où ils ont été déposés, notamment la célèbre « Jeune Fille de cristal » — un squelette complet désormais incrusté de cristaux de calcite étincelants, qui scintillent à la lueur des torches dans une salle située à 500 mètres de la lumière du jour.
Le nom de la grotte se traduit par « Sépulcre de pierre ».
Il l'a bien mérité.
La grotte d'ATM est l'un des sites mayas les plus importants sur le plan archéologique d'Amérique centrale et l'une des destinations touristiques les plus visitées du Belize. Elle a fait l'objet de reportages sur National Geographic, History Channel, Discovery et la BBC. Mais cette renommée comporte des risques. Seuls 125 visiteurs sont autorisés chaque jour, par groupes de huit. Les chaussures sont interdites dans la salle principale ; le port de chaussettes est obligatoire pour protéger les sols en calcite. Des barrières métalliques protègent la « Jeune Fille de cristal ».
« Ce genre d’événements nous rappelle à quel point les objets et les restes humains sont fragiles », a noté l’équipe de recherche dans ses conclusions validées par des pairs, « et qu’il est nécessaire — voire impératif — de procéder à une documentation numérique des objets, des éléments archéologiques et des autres vestiges culturels à l’aide d’outils et de techniques appropriés avant que le site ne subisse une détérioration. »
Au cours de l’été 2023, une équipe interinstitutionnelle composée de chercheurs de l’Université de Californie à San Diego, de l’Université de Californie à Merced et de l’Institut d’archéologie du Belize s’est lancée dans la création du premier jumeau numérique complet de la grotte d’ATM. Les défis à relever étaient considérables.
Les 5 km de galeries de la grotte comprennent des tunnels inondés nécessitant l’utilisation de radeaux, des couloirs encombrés de débris et des salles allant de passages étroits et claustrophobes à des vides aux dimensions d’une cathédrale. Le balayage laser terrestre traditionnel s’est avéré impraticable : les systèmes montés sur trépied ne pouvaient tout simplement pas atteindre les espaces où les Mayas avaient déposé leurs offrandes. Il était impossible d’établir des points de contrôle au sol dans un site archéologique protégé.
L’équipe avait besoin d’une solution de balayage capable de ramper, de grimper, de patauger et de flotter à leurs côtés.
« En général, ce genre de balayage complet d’un site s’effectue en mettant en place un réseau de repères de levé dans l’ensemble du réseau de grottes, à l’aide de piquets de levé et d’une station totale pour aligner les balayages entre eux, comme dans les mines souterraines », explique Justin. « Sur ce site, cependant, nous sommes limités par des passages très étroits, des eaux profondes et une philosophie consistant à « ne laisser aucune trace » ; nous devions cartographier rapidement le réseau de grottes et le laisser tel quel, comme si nous n’étions jamais passés par là. »
Les méthodes traditionnelles n'étaient pas seulement peu pratiques : elles étaient incompatibles avec le statut de site protégé. L'équipe n'a pas pu installer de points de contrôle dans une grotte où même les empreintes de pas font l'objet d'une gestion rigoureuse.
« La numérisation dans ce type d’environnements présente des défis particuliers que l’équipe « Hovermap » peut facilement surmonter grâce à sa prévoyance et à sa planification », explique Justin. « S’agissant d’un site culturel et archéologique majeur, nous étions soumis à des contraintes liées aux horaires de travail, à la durée du projet, ainsi qu’à des facteurs liés à la faune et à l’environnement. »
Au cours de la campagne de terrain, l'équipe a fusionné de manière transparente plus de 70 scans — réalisés à la fois avec le STX, qui offre une meilleure résolution, et l'Hovermap 100 — afin de produire une carte précise de l'ensemble du réseau de grottes.
Les scans réalisés à l’aide de la technique d’ Hovermap ont permis d’obtenir ce que des décennies de méthodes traditionnelles n’avaient pas réussi à fournir : une représentation 3D e complète et précise de l’ensemble du réseau de grottes, depuis le bassin bleu situé à l’entrée jusqu’aux passages occidentaux les plus reculés où une olla intacte – le vestige culturel le plus éloigné de la lumière du jour – repose toujours intacte.
À elle seule, la chambre principale s’étend sur 4 450 m² et contient environ 1 500 objets uniques ainsi que les restes de 18 individus. Pour la première fois, les chercheurs peuvent visualiser les relations spatiales entre ces dépôts, ce qui leur permet de comprendre non seulement ce que les Mayas ont laissé derrière eux, mais aussi comment ils se déplaçaient dans cet espace sacré.
Les données mobiles issues de l’ LiDAR e sont devenues l’« échafaudage numérique » de ce vaste projet de documentation. Des scans à lumière structurée haute résolution de la Jeune Fille de cristal, des autels et des restes squelettiques ont été fusionnés avec le nuage de points issu de l’ Hovermap , créant ainsi un jumeau numérique multi-résolution au service à la fois de l’analyse scientifique et de la préservation du patrimoine.
Selon les travaux de recherche évalués par des pairs et publiés dans *Research Reports in Belizean Archaeology*, cette approche intégrée a permis d’obtenir la documentation la plus détaillée à ce jour sur la grotte d’ATM. Une version interactive en ligne est actuellement en cours de développement à l’intention des guides et du grand public, ouvrant ainsi virtuellement ce site fragile à un public qui ne pourrait jamais s’y rendre physiquement.
« Contrairement aux appareils TLS montés sur trépied, les topographes spéléologues peuvent ramper, grimper, escalader, descendre en rappel, patauger ou flotter grâce à des scanners mobiles portables de type « LiDAR », a écrit l’équipe de recherche, « ce qui leur permet d’accéder à certaines parties d’une grotte et de les numériser avec une rapidité, une précision et une exhaustivité sans précédent ».
Pour la grotte ATM, l’ Hovermap n’était pas seulement la meilleure option : c’était la seule viable. La combinaison de performances d’ SLAM s en l’absence de signal GPS, de la portabilité des appareils et de la capacité à capturer la géométrie sans lumière visible a permis de cartographier des espaces qui n’avaient pas été cartographiés depuis que les Mayas avaient quitté les lieux il y a plus de mille ans.
Ce qu’il avait fallu 35 ans pour tenter à nouveau a été accompli en une seule saison de terrain.
Secteur d'activité : Archéologie / Documentation du patrimoine
Lieu : Actun Tunichil Muknal, ouest du Belize
Produits utilisés : Hovermap STX, Hovermap 100
Partenaires du projet : UC San Diego, UC Merced, Institut d’archéologie du Belize
Numérisations réalisées : plus de 70
Longueur de la grotte : environ 5 km
Superficie de la chambre principale : 4 450 m²
Objets documentés : environ 1 500
Restes humains : 21 individus
Résultat clé : Premier jumeau numérique complet de l’une des grottes archéologiques les plus importantes du monde maya
Vous pouvez consulter l'étude dans son intégralité ici : Le sacrifice du dieu du maïs : recréer la Création dans la chambre principale d'Actun Tunichil Muknal, au Belize
Moyes, Holley et Jaime J. Awe, 2021. « Le sacrifice du dieu du maïs : recréer la Création dans la chambre principale d’Actun Tunichil Muknal, au Belize ». Dans *Les mythes du Popol Vuh dans la cosmologie, l’art et le rituel*, sous la direction de Holley Moyes, Allen Christenson et Frauke Sachse, pp. 136-169. University Press of Colorado, Boulder.