L’intelligence artificielle pour déchiffrer les papyrus d’Herculanum

Moins connue et moins visitée que Pompéi, la cité romaine d’Herculanum – elle aussi détruite par l’éruption du Vésuve en octobre 79 – abrite pourtant des trésors.

Photo: C. Grandpey

Une découverte majeure a été faite dans la Villa des Papyrus, une maison qui appartenait probablement au beau-père de Jules César.

Photo: C. Grandpey

A l’intérieur, la bibliothèque contenait 1 838 rouleaux de papyrus. Ils furent préservés car les boues brûlantes déferlant du volcan les ont instantanément enrobés.

 

Source : Bibliothèque nationale de Naples

De nombreux papyrus appartiennent au domaine de la philosophie grecque. Ils sont conservés à la Bibliothèque nationale de Naples et sont, bien sûr, inscrits au Patrimoine de l’Humanité. Carbonisés, les rouleaux sont particulièrement fragiles, mais certains ont pu être déroulés, avec des degrés variables de succès.

 

Source : Bibliothèque nationale de Naples

Une machine à dérouler les papyrus a été inventée au 18ème siècle par un spécialiste des miniatures du Vatican. Malheureusement, et encore récemment, divers essais d’écorçage ont fait ressortir des centaines de fragments de ces inestimables trésors, les mutilant ou les détruisant à jamais.

 

Source : Bibliothèque nationale de Naples

En 2015, en utilisant la tomographie par contraste de phase, déjà été utilisée pour examiner des fossiles sans les endommager, une équipe internationale avait réussi à déchiffrer quelques mots sur certains papyrus.

En 2016, les chercheurs ont utilisé la technologie du rayonnement synchrotron à l’European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) de Grenoble pour faire apparaître une forte concentration de plomb dans l’ancienne encre. Ils ont examiné deux fragments multicouches qui avaient été remis à Napoléon Bonaparte comme cadeau en 1802 et qui appartiennent aujourd’hui à la collection de l’Institut de France.

En 2023, un jeune étudiant en informatique à l’Université Lincoln du Nebraska (Etats-Unis) a réussi à déchiffrer un mot sur les papyrus carbonisés d’Herculanum. L’algorithme mis au point par le chercheur a permis de détecter des lettres grecques sur plusieurs lignes d’un des rouleaux et de lire pour la première fois un mot entier : πορϕυρας (porphyras), qui signifie « pourpre ». Le travail de déchiffrage du papyrus faisait partie du « Vesuvius Challenge » – le défi du Vésuve- une série de prix dont le principal, d’un montant de 700.000 dollars (651 000 euros), récompense la lecture d’au moins quatre passages d’un parchemin roulé.

 

Source : Vesuvius Challenge

J’ai consacré une note au travail de cet étudiant le 21 octobre 2023 : https://claudegrandpeyvolcansetglaciers.com/2023/10/21/le-dechiffrage-des-papyrus-dherculanum/

Toujours dans le cadre du « Vesuvius Challenge », trois chercheurs ont été récompensés le 5 février 2024 pour avoir réussi à déchiffrer grâce à l’intelligence artificielle une petite partie des rouleaux de papyrus. Ils ont remporté le prix de 700 000 dollars

Les organisateurs du concours avaient réalisé au préalable des scans de quatre rouleaux et offraient une récompense à qui déchiffrerait au moins 85% de quatre passages de 140 caractères. Les gagnants sont un doctorant à Berlin, un stagiaire de SpaceX originaire du Nebraska, et un étudiant suisse en robotique.

Le trio a notamment utilisé l’intelligence artificielle pour distinguer l’encre du papyrus et a déterminé la nature des caractères grecs en détectant les répétitions. Ils ont déchiffré environ 5% d’un rouleau. Selon les organisateurs du concours, l’auteur du papyrus serait « probablement le philosophe épicurien Philodemus » qui a écrit « à propos de nourriture, de musique, et de comment profiter des plaisirs de la vie. »

Sur les 1785 rouleaux de papyrus découverts au cours des fouilles effectuées au 18ème siècle, seuls 585 ont été complètement déroulés en utilisant une méthode mécanique du 18ème siècle, tandis que 209 autres ont été partiellement déroulés. Environ 400 n’ont jamais été déroulés et 450 sont si difficiles à lire que leurs textes restent inconnus.

Source : presse internationale.

Le Vésuve à Montluçon le 1er février !

J’aurai le plaisir de présenter à MONTLUÇON (Allier) – dans le cadre de l’Université du Temps de Vivre – une conférence intitulée « Champs Phlégréens, Vésuve, Herculanum et Pompéi  »  le jeudi 1er février 2024 à 10h00  à la Ferme des Ilets (salle Boris Vian).

Au départ de Pouzzoles, je conduirai le spectateur à travers la Campanie avec une première étape dans la Solfatara, une cocotte-minute prête à exploser. Puis, nous escaladerons les pentes du Vésuve dont la prochaine éruption pourrait être dévastatrice. Nous déambulerons ensuite dans les rues de Herculanum et Pompéi, détruites par le volcan en l’an 79.

Mon exposé se poursuivra avec un diaporama d’une vingtaine de minutes, en fondu-enchaîné sonorisé, intitulé « La Java des Volcans ». Il fait voyager à travers l’île indonésienne de Java qui héberge plusieurs volcans aussi explosifs que le Vésuve.

A l’issue de la conférence, le public pourra se procurer le dernier livre « Histoires de Volcans » que j’ai écrit avec Dominique Decobecq.

Photos: C. Grandpey

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Nouvelles du Vésuve (Italie) // News of Vesuvius (Italy)

On a beaucoup parlé des Champs Phlégréens ces derniers temps, avec un essaim sismique qui a fait souffler un vent d’inquiétude sur la région. Au final, on s’est rendu compte que la sismicité enregistrée – un peu plus forte que d’habitude – fait partie des phénomènes observés dans cette partie de la Campanie, célèbre pour ses événements bradysismiques.

Pas très loin des Champs Phlégréens, le Vésuve pourrait devenir une autre source d’inquiétude s’il montrait des signes de réveil. Comme pour les Champs Phlégérens, la région est densément peuplée et son évacuation serait un sacré casse-tête pour les autorités. Il existe certes des plans d’évacuation, mais il y a un gouffre entre la théorie et la pratique !!

Le Vésuve, une menace pour Naples et ses environs (Photo: C. Grandpey)

Le Vésuve vu depuis l’ISS (Crédit photo: Luca Parmitano)

Pour le moment, pas d’inquiétude ; le Vésuve est calme, comme le montre le rapport de l’INGV pour le mois de septembre 2023.

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Une sismicité de fond persiste sur le Vésuve avec 66 événements d’une magnitude maximale de M 2,4 enregistrés au cours du mois de septembre 2023. Une cinquantaine a été localisée principalement dans une zone du cratère avec profondeur concentrée dans le premier kilomètre et ensuite jusqu’à environ 2 km. Plus globalement, les paramètres sismiques ne montrent pas d’évolution significative.

La sismicité sur le Vésuve au cours des 12 derniers mois (gauche) et du mois de septembre 2023 (droite)

D’après les données GNSS et les tiltmètres, aucune déformation majeure n’a été enregistrée sur le volcan. Les stations GNSS situées dans la partie supérieure de l’édifice volcanique montrent un affaissement important et des déplacements horizontaux cohérents avec une phase de contraction du Gran Cône, probablement dus aux effets gravitationnels et aux processus de compactage et/ou de glissement sur un terrain irrégulier et en forte pente.

Photo: C. Grandpey

S’agissant de la température, les données fournies par la caméra thermique montrent une tendance à une hausse légère des températures maximales de surface. Les mesures effectuées à l’aide d’une caméra thermique mobile montrent une tendance sensiblement stationnaire de la température maximale. On ne remarque pas de variations significatives dans la répartition spatiale du champ de fumerolles.

Photo: C. Grandpey

Il n’y a pas de variations significatives dans les paramètres géochimiques. Ils indiquent la poursuite de la tendance pluriannuelle à la baisse de l’activité hydrothermale à l’intérieur de la zone du cratère du Vésuve. Rien ne laisse entrevoir une évolution significative à court terme. Les légères variations observées sont à mettre en relation avec les variations saisonnières avec des événements météorologiques (pluie, vent fort, dépression, température atmosphérique, etc.)
Source : INGV.

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There has been a lot of talk about the Phlegraean Fields lately, with a seismic swarm triggering a wave of concern to the region. In the end, the recorded seismicity – a little stronger than usual – was one of the phenomena observed in this part of Campania, famous for its bradyseismic events.
Not far from the Phlegrean Fields, Vesuvius could become another source of concern if it showed signs of awakening. As with the Phlegerian Fields, the region is densely populated and its evacuation would be a major headache for the authorities. There are certainly evacuation plans, but there is a gulf between theory and practice!!
For now, don’t worry; Vesuvius is calm, as shown in the INGV report for the month of September 2023.

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Background seismicity persists on Vesuvius with 66 events with a maximum magnitude of M 2.4 recorded during the month of September 2023. Around fifty were located mainly in an area of the crater with depth concentrated in the first kilometer and then down to about 2 km. More generally, the seismic parameters do not show any significant change.

According to GNSS data and tiltmeters, no major deformation has been recorded on the volcano. GNSS stations located in the upper part of the volcanic edifice show a significant subsidence and horizontal displacements consistent with a contraction phase of the Gran Cone, probably due to gravitational effects and compaction processes and/or slipping on uneven and steeply sloping terrain.

Regarding temperature, the data provided by the thermal camera show a trend towards a slight increase in maximum surface temperatures. Measurements made using a mobile thermal camera show a substantially stationary trend in maximum temperature. One does not notice any significant variations in the spatial distribution of the fumarolic field.

There are no significant variations in geochemical parameters. They indicate the continuation of the multi-year trend of decreasing hydrothermal activity inside the Vesuvius crater area. Nothing suggests any significant development in the short term. The slight variations observed are to be related to seasonal variations with meteorological events (rain, strong wind, depression, atmospheric temperature, etc.)
Source: INGV.

Les Champs Phlégréens, une bombe à retardement ? Are the Phlegrean Fields a time bomb ?

Selon une étude effectuée par des chercheurs du University College de Londres et de l’Institut national italien de recherche en géophysique et volcanologie, le volcan des Champs Phlégréens, en sommeil depuis près de six siècles, se rapprocherait d’une possible éruption. Les chercheurs expliquent que le volcan s’est fragilisé au fil du temps et qu’il est donc plus susceptible de lâcher prise.

Des articles de ce type sont publiés régulièrement et, au final, on se rend compte qu’on n’en sait guère plus sur les risques à court terme générés par cette zone volcanique en milieu urbain.
La nouvelle étude a utilisé un modèle de fracturation volcanique pour interpréter les modèles de sismicité et de soulèvement du sol. On a enregistré des dizaines de milliers de séismes autour du volcan, et la ville de Pouzzoles, qui se trouve au cœur des Champs Phlégréens, s’est soulevée de près de 4 mètres à cause des épisodes de bradyséisme qui affectent la région. Selon les chercheurs, ces événements ont étiré des parties du volcan « presque jusqu’au point de rupture », et le sol semble « prêt à se rompre plutôt que plier. »

Incrustations de coquillages dans les colonnes du temple dit de Serapis à Pouzzoles (Photo: C. Grandpey)

Les séismes sont causés par le mouvement de fluides sous la surface. La nature de ces fluides reste toutefois inconnue, mais les chercheurs pensent qu’il peut s’agir de roche en fusion, de magma ou de gaz volcaniques.
Les séismes se sont produits pendant les périodes d’activité du volcan. La dernière éruption a eu lieu en 1538 et le volcan a montré des signes d’activité pendant des décennies, avec des pics dans les années 1950, 1970 et 1980. Il a traversé une période d’activité « plus lente » au cours des 10 dernières années, mais 600 séismes ont été enregistrés en avril, ce qui représente un nouveau record mensuel.
On qualifie souvent les Champs Phlégréens de « supervolcan »capable de produire des éruptions de catégorie 8, le niveau le plus élevé sur l’Indice d’explosivité volcanique (VEI). Cependant, cette appellation est abusive car la plus puissante éruption jamais enregistrée appartient à la catégorie 7 sur le VEI.

Vue de la Solfatara, le point le plus chaud des Champs Phlégréens (Photo: C. Grandpey)

Dans sa conclusion, l’étude indique que si les Campi Flegrei sont peut-être proches de la rupture, rien ne prouve qu’une éruption se produira réellement. « La rupture peut ouvrir une fissure à travers la croûte, mais le magma doit encore pousser au bon endroit pour qu’une éruption se produise. »
Source  : Médias d’information scientifique.

Le problème avec les Champs Phlégréens,c’est que le volcan se trouve dans une zone densément peuplée du sud de l’Italie. Si une éruption devait se produire, elle serait annoncée par plusieurs paramètres géophysiques et géochimiques, mais elle pourrait se déclencher rapidement et le temps d’évacuation de la population pourrait être très court. L’infrastructure des villes dans cette partie du pays rendrait probablement l’opération très compliquée. 500 000 personnes vivent dans ce que la Protection civile a désigné zone rouge, la plus à risque. 800 000 autres personnes vivent dans la zone jaune.

L’évacuation de Pouzzoles sera forcément compliquée (Photo: C.Grandpey)

Les autorités ont élaboré un plan d’évacuation, en vertu duquel les habitants auront trois jours pour partir par leurs propres moyens ou par les transports en commun. Le niveau d’alerte – vert, jaune, orange et rouge – est revu mensuellement. Le niveau d’alerte à Pouzzoles est actuellement Jaune. Les habitants reçoivent des alertes lorsque se produisent des séismes d’une magnitude de M 1,5 ou plus.

Ce n’est pas la première fois qu’une étude est publiée, mettant en garde contre une possible éruption des Champs Phlégréens à court terme. Cependant, des événements récents ont montré que notre capacité à prévoir les éruptions est très faible. Il faut juste croiser les doigts et espérer que ce volcan ne causera pas une catastrophe humaine comme le Vésuve voisin l’a fait dans le passé.

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According to a study conducted by researchers from England’s University College London and Italy’s National Research Institute for Geophysics and Volcanology, the Campi Flegrei volcano, which has been dormant for nearly six centuries, is inching closer to a possible eruption. The researchers explain that the volcano has become weaker over time and as a result is more prone to rupturing.

Articles of this type are published regularly and, in the end, we realize that we know little more about the short-term risks generated by this volcanic zone in an urban environment.

The new study used a model of volcano fracturing to interpret the patterns of earthquakes and ground uplift. There have been tens of thousands of earthquakes around the volcano, and the town of Pozzuoli, which rests on top of Campi Flegrei, has been lifted by nearly 4 meters as a result of them. The quakes and rising earth have stretched parts of the volcano « nearly to the breaking point, » according to a news release about the study, and the ground seems to be breaking, rather than bending.

The earthquakes are caused by the movement of fluids beneath the surface. It’s not clear what those fluids are, but researchers say they may be molten rock, magma or natural volcanic gas.

The earthquakes have taken place during the volcano’s active periods. While it last erupted in 1538, it has been « restless » for decades, with spikes of unrest occurring in the 1950s, 1970s and 1980s. There has been « a slower phase of unrest » in the past 10 years, but 600 earthquakes were recorded in April, setting a new monthly record.

Campi Flegrei is often referred to as a « supervolcano, » which can produce eruptions reaching a category 8 — the highest level on the Volcano Explosivity Index (VEI). However, the biggest-ever eruption only ranked as a category 7 on the VEI.

The study’s conclusion says that while Campi Flegrei may be closer to rupture, there is no guarantee that this will actually result in an eruption. « The rupture may open a crack through the crust, but the magma still needs to be pushing up at the right location for an eruption to occur. »

Source : Scientific news media.

The problem with the Phlegrean Fields is that the volcano is located in a densely populated area of southern Italy. Should an eruption occur, it will be annouced by several geophysical and geochimical parameters, but it could be triggered rapidly and the time to evacuate the population might be very short. The infrastructure of town in this part of the country would probably make the operation very complicated. 500,000 people live in what Italy’s civil protection agency has designated the red zone – the area at highest risk. Another 800,000 people live in the yellow zone.

Authorities have drawn up an evacuation plan, under which residents will be moved out using their own or public transport within three days. The risk level – green, yellow, orange and red – is reviewed monthly. The alert level in Pozzuoli is currently yellow. Locals receive alerts for all tremors of a magnitude of 1.5 or greater.

This is not the first time a study has beeen released, warning of a possible eruption of the Campi Flegrei in the short term. However, recent events have shown that our ability to predict eruptions is very low. We just need to cross our fingers and hope this volcano will not cause a human disaster like neighbouring Vesuvius did in the past.