Le mystère des murs incas

Les murs incas, et c'est là un fait connu depuis la création du nouvel ordre mondial, ont été conçus par une civilisation extra-terrestre qui savait exploiter l'énergie tellurique grâce à une amulette chocolatée en forme de gnou. Comment exactement ? Et bien, c'est là que le bât blesse ; on n'en sait fichtre rien.  Les scientifiques ont élaboré quelques théories, en travaillant notamment sur des billets de cinéma Indiana Jones 4 retrouvés lors de la construction du MK2 Bibliothèque à Paris. Certaines sont vraiment saugrenues, et prétendent que les incas auraient été capables d'ériger seuls ces démoniaques assemblages. D'autres, plus raisonnables, font appel à des plantes magiques ou même à du jus d'insectes. Il semble néanmoins que chaque étape de la construction d'un mur inca soit encore aujourd'hui auréolée de mystère. Sweet Random Science fait le bilan d'une décennie d'affrontements idéologiques, qui aura servi in fine à ne prouver qu'une seule chose : la suprématie du Gecko Tonitruant et des briques Lego.

Les différents murs incas

Avant de voir ce que les chercheurs, ces sorciers des temps modernes, ont pondu, précisons de quels murs nous allons parler. Les incas ont en effet construit une grande variété de bâtiments, qui vont de la grange à lamas au temple solaire monumental, avec des structures et des matériaux divers. On trouve donc de tout, et le mythique mur inca, selon que son propriétaire était misérable ou puissant, tient soit de la bergerie corse abandonnée, soit de la chapelle Sixtine.

Les pauvres, enfin ceux qui ont quand même la chance d'avoir un toit, construisent leurs murs en pierres brutes ou en briques agglutinées. Ils utilisent un mortier à base de boue ou d'adobe, qui contient aussi des ingrédients comme "de la paille, des cheveux, des poils, de la laine et parfois de l’œuf et du sel" peut-on apprendre sur cette page. Les plus riches, comme l'inca Cahuzac, ont de chouettes baraques dans ce genre, avec l'eau courante et un distributeur de coca :

Les ruines de Pisac, près de Cuzco, au Pérou. Crédits : K.Madjer

Vue en coupe d'un mur inca chicos.

Les pierres sont taillées mais leur assemblage nécessite tout de même une sorte de torchis qui sert de mortier. Parfois, pour épater la galerie, les pierres sont travaillées de façon à être parfaitement jointives en façade.

Mais les plus beaux murs ne se trouvent que dans les habitations royales ou les temples importants. Ce sont les célèbres "murs à joints parfaits". Il en existe deux sortes : rectiligne et polygonale (dénomination non officielle). La première, on s'en doute, est de loin la plus pratique à mettre en œuvre. Ici, nous ne parlerons que des murs à structure polygonale, parce que c'est beaucoup plus cool.

Les murs rectilignes à joints parfaits des ruines de Pisac, près de Cuzco, au Pérou. Crédits : K.Madjer

Comme tout le monde n'a pas la chance d'en avoir vus en vrai, comme moi, kof, kof.. pardon, je m'étouffe avec mon cigare, voici à quoi ça ressemble :

Un mur inca polygonal sur le site d'Ollantaytambo au Pérou. Crédits : Karim Madjer.

Un mur inca polygonal sur le site du Machu Picchu au Pérou. Crédits : Karim Madjer

Les pierres sont taillées de façon souvent irrégulière mais leur agencement parfait impressionne : dites vous bien que les blocs n'ont aucune portion rectiligne, quelle que soit la direction considérée. Autrement dit, leur structure tridimensionnelle n'est aucunement régulière. On ne trouve pas de trace de ciment ou de joint (ce qui ne veut pas dire qu'il y en avait pas, on verra ça plus tard), et les pierres sont si admirablement travaillées, qu'on ne parvient même pas à glisser une plume de colibri dans les interstices.

Une prise de tête monumentale

Une question vient naturellement à l'esprit : pourquoi se sont-ils pris la tête à ce point ? Il y a bien sûr plusieurs réponses à cette question.

L'héritage de Tiwanaku et le goût du spectacle

Premièrement, il est généralement admis que les incas se sont inspirés de civilisations précolombiennes antérieures, en particulier de celle de Tiwanaku, dont les constructions les avaient vivement impressionnés. Bon, les mauvaises langues prétendent qu'ils n'ont fait que rajouter quelques cailloux sur les monumentales structures, histoire de se les approprier. Quoiqu'il en soit, les constructions tiwanakuaines comportent de nombreux éléments que l'on retrouve chez les incas : des blocs monolithiques de plusieurs dizaines de tonnes, des piliers spectaculaires, des pyramides en escaliers et des motifs géométriques. Leur aspect marqua également Pedro Cieza de León, premier Européen à découvrir Tiwanaku au XVI e siècle, qui déclara « ni comprendre, ni deviner quels outils ou instruments avaient permis de les façonner ». Les civilisations Tiwanaku et inca sont séparées par environ trois siècles, mais les motifs et techniques de construction auraient été transmis dans la région du lac Titicaca, où les maçons de Tiwanaku auraient initié les premiers constructeurs incas. L'architecture inca serait donc un héritage culturel, mais aussi un signe ostentatoire de puissance. Si t'as pas un mur polygonal à 50 ans, c'est que t'as raté ta vie.

La porte du Soleil de Tiwanaku, en Bolivie. Crédits : Wikipédia.

Le côté pratique ?

Quels avantages les incas trouvaient-ils aux murs polygonaux ? La réponse évidemment, est en lien avec les séismes extrêmement fréquents dans la région : dans le cas d'un empilement linéaire, les glissements sont favorisés et les tensions inégalement réparties.  Dans une structure polygonale, les mouvements sont quasiment impossibles et les tensions sont mieux réparties, comme dans les arches de cathédrales. Si une pierre vient à être délogée, la structure d'ensemble n'en souffre quasiment pas. Pour rendre les murs encore plus stables, leur base est conçue en forme de trapèze, et la structure est parfois renforcée par des tenons, des piliers, des cales ou des agrafes.

Un tenon de mur inca. Source : ici. 

Un mur polygonal sur le site de Saksaywaman. Crédits : Hakan Svensson

Les incas n'étaient d'ailleurs pas les seuls à construire ce type de murs, on en trouve dans le pourtour méditerranéen par exemple.

Détail du mur de soutènement de la terrasse du temple d'Apollon à Delphes. Crédits : Dominique Thillaud

Les murs de luxe suscitent plusieurs interrogations majeures : comment les pierres étaient-elles taillées ? Comment étaient-elles transportées ? Et surtout : comment ont-elles étaient si admirablement assujetties les unes aux autres ? Si vous cherchez sur internet, vous trouverez bien sûr cette réponse facile : ce sont les dieux, les extra-terrestres ou des ragondins géants qui ont bricolé ces monumentales cloisons, entre deux parties de 1000 bornes cosmiques. Mais comment ces rongeurs de l’apocalypse ont-ils procédé ?

Les pierres taillées incas

Vous vous dites probablement que tailler chaque pierre de façon aussi méticuleuse devait être un travail considérable qui rendait le bénéfice modeste en comparaison. C'est ce que je pensais aussi. Et bien nous avions doublement tort : non seulement les incas n'avaient pas les mêmes critères que nous en termes de "rentabilité" (main d’œuvre gratuite à profusion), mais en plus la taille d'un bloc de 25 cm de côté ne prenait vraisemblablement pas plus d'une heure ! Mais procédons dans l'ordre.

L'extraction en carrières

La carrière subitement abandonnée d'Ollantaytambo. Crédits : K.Madjer

Ici pas de mystère. Les pierres sont de nature diverse (granites, andésites, diorites, rhyolites, calcaires etc.) et sont extraites de carrières parfois situées aux abords immédiats des sites, mais le plus souvent assez éloignées. Par exemple, les blocs d'andésite utilisés pour la construction des plus beaux bâtiments de Cuzco proviennent de la carrière de Rumiqolqa, 35 km plus au sud. Heureusement, la distance n'est pas un problème chez les incas : tous les habitants doivent en effet effectuer une sorte de service gratuit à l'empire, qui dispose donc de milliers d'hommes corvéables à merci. Pas tout à fait des esclaves, mais presque.

Pour autant, les maitres de chantier savent rester pragmatiques. Ils utilisent des blocs de roches déjà détachés des parois montagneuses ou s’appuient sur des fissures pour en dégager. Lorsque cela n'est pas possible, ils taillent à même la roche, en essayant toujours d'exploiter les clivages naturels (les axes où la roche est la plus fragile). Ils savent aussi tirer profit des effets de contraction/dilatation thermique : ils chauffent le bloc en allumant un feu, puis le refroidissent brutalement en déversant de l'eau ou du sang humain*. Autre technique ingénieuse : ils introduisent dans la roche des extrémités de rondins de bois sec, en suivant une ligne. Puis, ils les mouillent et attendent que le bois gonflant fasse éclater la roche. Ils prennent soin de laisser sur place les roches superficielles, souvent abimées et dégradées par l'environnement et les conditions climatiques. Les roches sont grossièrement taillées avant d'être transportées sur le lieu de construction.

*Blague, si jamais vous êtes dans le second degré sans le comprendre.

Le transport des pierres

Quand le site de construction est éloigné, les matériaux sont acheminés tant bien que mal : les blocs sont placés sur des rondins de bois ou des surfaces glissantes (boue, roche graissée, catcheurs mexicains huilés) et tirés par des hommes, en mode esclaves égyptiens. Mais on ne sait pas exactement comment les blocs étaient manipulés : certains portent des stries indiquant qu'ils ont été tirés, mais d'autres non. Pour beaucoup, ce travail d'acheminement parait trop formidable pour avoir été accompli par de simples hommes : certains blocs pèsent plus de 110 tonnes ! Pourtant, les espagnols en furent témoins. Garcilaso de la Vega par exemple, rapporte un accident de chantier dramatique qui survint lors du déplacement d'un bloc de 6,2 x 4,6 x 11 m par pas moins de 20 000 hommes. Une moitié était chargée de tirer le bloc, l'autre de le maintenir par l'arrière pour ne pas qu'il dévale la pente. Malheureusement, il échappa au contrôle de l'équipe arrière et tua trois ou quatre mille ouvriers.

Tirer un bloc d'une centaine de tonnes nécessitait-il vraiment 20 000 hommes ? C'est l'heure de faire un petit calcul de force, simplifié à l'extrême : notons T la force nécessaire pour tirer un bloc sur une pente d'inclinaison α. Cette force doit surmonter celle du poids (P), celle de friction (F) et la réaction normale du sol (Rn), qui tendent toutes trois à tirer le bloc en arrière.

La force T est alors égale à F + P sin α. Avec un coefficient de friction d'environ 0,7 (un parterre de gravats), un bloc de110 tonnes et une pente à 10°, on trouve que la force T doit être supérieure à 942 701 N. Si un inca lambda peut tirer 50 kilos, c'est à dire qu'il fournit une force de 490 N, il faut alors environ 1924 paires de bras. Rajoutez à ça le bruit et l'odeur.. ... pardon, je viens de voir Chirac à la télé. Je disais donc : en gros, il faut 2 000 mecs petits, trapus et basanés pour trimballer ce bout de rocaille. Et probablement plusieurs équipes sur 35 km. Préparer le terrain avec de la boue permettait probablement de faire diminuer les frottements, mais devait rendre le travail d'autant plus pénible. Heureusement, ils mâchaient tous des feuilles de coca. Le transport des blocs était donc tout à fait possible sans lévitation, même si pour les blocs les plus massifs, il prenait des proportions pharaoniques.

La taille des pierres : l'expérience de Protzen

La taille des pierres selon Protzen.

Une fois proches de leur emplacement final, les blocs sont taillés à l'ancienne, c'est à dire avec des outils et non un rayon laser émis par un cristal magique en forme de crâne. On a retrouvé très peu d'outils originaux, et les archéologues ont surtout procédé par déduction pour comprendre comment les blocs étaient taillés. Principale difficulté pour les incas : trouver un matériau plus dur que la pierre à tailler. Les traces retrouvées sur les blocs ainsi que les témoignages des premiers colons indiquent que les incas utilisaient surtout des marteaux de différentes tailles, équipés de galets d'oxydes de fer, de quartzite ou d'hématite. En finition, ils passaient les blocs au sable abrasif.


En 1986, Jean-Pierre Protzen, de l'université de Berkeley réalisa une expérience simple mais décisive : il montra que, contrairement à la croyance populaire, tailler une pierre de dimensions moyennes ne devait pas prendre plus d'une heure à un tailleur expérimenté. En utilisant 3 pierres de 1 à 10 kg en guise de marteaux, il parvint à tailler un bloc d'andésite d'environ 25 cm sur 30 cm en moins de 90 minutes. Il remarqua que la pierre utilisée pour la taille rebondissait et frappait de nouveau le bloc sans effort supplémentaire. Les traces laissées sur les matériaux correspondaient à celles observées sur les blocs taillés par les incas, ce qui conforta Protzen dans sa démarche. Il répéta l'expérience sur des blocs bien plus imposants, et estima que la taille d'un bloc de 4,5 x 3.2 x 1,7 mètres nécessiterait 20 ouvriers pendant 15 jours. Cela reste considérable, mais signifie que pour l'ensemble des sites incas, la préparation de la totalité des blocs nécessaires à la construction a pris moins d'un an.

Néanmoins, le même Protzen constate que certaines traces, notamment des trous forés ou des marques de scie, ne correspondent à aucun outil inca connu (photographie ci-dessus, extraite illégalement de Inca Architecture and Construction at Ollantaytambo, de J.P Protzen, p. 189.

La mise en place et la Pierre à 12 faces

L'étape suivante est probablement la plus délicate. Caler une pierre d'une cinquantaine de kilos devait déjà être un sacré boulot, imaginez l'effort herculéen qu'il fallait pour placer des blocs de plusieurs dizaines de tonnes. Avant de revenir sur ce point, faisons un petit détour par la capitale inca.

Les fondations incas des rues de Cuzco. Crédits : Karim Madjer

Cuzco est bâtie sur des fondations incas : on trouve un peu partout des glorieux murs qui supportent le poids de la colonisation hispano-catholique. Deux murs sont particulièrement célèbres car ils contiennent respectivement une représentation de puma, symbole de la ville (les péruviens voient des pumas partout mais là on peut leur donner raison), et une pierre à douze faces (on trouve ailleurs des pierres à 13, 14 et même 15 faces, mais va savoir pourquoi, c'est cette pierre qui retient l'attention) :

La pierre à 12 faces de la rue Hatunrumiyoc à Cuzco. Crédits : WMrapids

 Le puma de Cuzco (mis en évidence) sur le mur du Palais d'Inca Roca. Crédits : Eva Tomecka

https://semesterwelltraveled.weebly.com/blog/find-the-puma

En observant l'agencement des pierres sur ce mur, on imagine que les bâtisseurs ont d'abord conçu la silhouette du puma, avant de tailler des pierres qui comblaient pile-poil les trous, ce qui parait absurde. Mais en observant d'autres murs et monuments, on se rend vite compte que cette démarche est quasiment systématique. Les incas sont des virtuoses de la taille et de bons architectes qui s'appuient sur des plans et des maquettes, mais il semble se satisfaire d'une vision d'ensemble : le détail de la structure même des murs est géré étape par étape. Idem pour la pierre à 12 faces : elle a sans doute été placée la dernière.

Une des hypothèses est donc que chaque pierre d'un mur était installée, retirée, retouchée, réinstallée et ainsi de suite, jusqu'à ce qu'elle s'emboite parfaitement. C'est une méthode plausible, mais elle pose de nombreux problèmes pratiques, le plus évident étant celui de la manipulation des plus gros blocs. Les experts n'ont aucune idée de la façon dont les mégalithes étaient soulevés et mis en place. Sur de nombreux blocs, on trouve des protubérances sur les parties basses. Il a ainsi été suggéré que la pierre était maintenue suspendue au dessus de son emplacement, de façon à faciliter le travail : les incas se seraient servis des protubérances comme de "poignées" ou de points d'accroche pour placer des cordes. Mais pourquoi les avoir laissées une fois la mise en place effectuée ? Cela tranche avec les soins méticuleux apportés au reste des opérations.

Par ailleurs, déplacer un bloc autant de fois augmente forcément le risque de l'abimer et de devoir tout recommencer. À procéder ainsi, la construction d'un seul pan de mur devait durer des mois !

Une hypothèse parmi d'autres au sujet de la taille des pierres incas. Source.

D'autres indices laissent penser que les maçons travaillaient de manière plus astucieuse. Ils pouvaient par exemple prendre une empreinte de la zone à remplir, en utilisant des morceaux de bois ou de l'argile. La méthode d’empreinte au bois (la technique est décrite sur cette page) souffre cependant d'un sérieux handicap : elle fonctionne uniquement si les blocs ont une profondeur en ligne droite (A). Or la grande majorité des blocs n'ont aucun angle droit (B), et le système des cales en bois devient alors complètement inutile.

La méthode d'empreinte à l'argile semble plus pratique, mais aurait nécessité des quantités énormes d'argile, et les archéologues n'ont trouvé aucune trace de ce procédé. Autant dire qu'on ne sait toujours pas comment les incas se débrouillaient sans poulie ni grue..

Un bloc de pierre rectiligne sur sa profondeur (A), et un bloc de pierre quelconque (B). 

Les autres théories

A mi-chemin entre l'intervention martienne et le pragmatisme de Protzen, on trouve d'autres théories plus ou moins vraisemblables. Je citerai en premier celle de la pierre molle, car elle a aussi été proposée pour expliquer d'autres faramineuses constructions, comme les pyramides d’Égypte.

La pierre molle, ou la pierre reconstituée

Et si les blocs n'étaient pas taillés, mais simplement crées de toute pièce à partir d'une sorte de ciment ? Il ne resterait qu'à couler le mélange dans un moule, ou dans un interstice, en se servant d'un grand sac en toile par exemple. Ou encore, un bloc irrégulier de grande taille pourrait être revêtu d'une chape, comme on recouvre un mur grossier d'une couche de plâtre. Pour étayer cette théorie, pas grand chose de concret si j'ose dire. On a bien retrouvé un ou deux chaudrons de grande taille, ainsi que des traces sur certains murs qui rappellent celles que l'on peut laisser sur un matériau mou. Par ailleurs, les blocs ont souvent une forme bombée, comme s'ils avaient été temporairement ramollis. Mais en dehors de ces éléments, pas de preuves incontestables, alors qu'on a retrouvé dans les carrières des blocs de pierre à tous les stades de taille, signe indiscutable qu'au moins une partie des pierres a été taillée entièrement au marteau.

Des pierres de Sacsayhuaman portant des traces manifestes de ramollissement. Ou pas.

La plante qui fait fondre la roche

Plus rocambolesque : une plante aurait permis aux incas de faire mollir la pierre, soit entièrement, soit de façon superficielle, au niveau des joints. Hiram Bingham, qui redécouvrit le Machu Picchu en 1911 au nom des occidentaux (la cité était connue depuis belle lurette des indigènes), aurait entendu parler d'une plante dont le jus rendait la pierre malléable. Certains sites web que je ne mentionnerai pas citent une version arrangée, voici ce que Bingham a réellement écrit :

"One of the favorite stories is that the Incas knew of a plant whose juices rendered the surface of a block so soft that the marvellous fitting was accomplished by rubbing the stones together for a few moments with this magical plant juice!"

Hiram Bingham, Across South America; an account of a journey from Buenos Aires to Lima by way of Potosí, Boston, NY: Houghton Mifflin Company, 1911, p. 277

Un autre explorateur, Brian Fawcett, rapporte des histoires similaires de façon plus précise (Col. P.H. Fawcett, Exploration Fawcett, London: Century, 1988 (1953), pp. 75-7.). L'une parle d'oiseaux qui creusent des nids avec une brindille dont la sève liquéfie la roche. Une autre concerne un jeune anglais dont les éperons auraient été dissous par des plantes dans la jungle. Son fils, Brian Fawcett, raconte aussi avoir découvert une jarre dont le contenu renversé aurait rendu la roche molle comme de la cire. Ces histoires sont corroborées par de nombreux témoignages de populations locales mais, faute de documentation rigoureuse, difficile de démêler le mythe de la réalité.

Les feuilles de coca stimulent le cerveau à défaut de faire fondre la roche.

Sur sa page, David Pratt évoque aussi d'autres histoires intéressantes au sujet de plantes, mais il semble que personne n'ai récemment creusé la question de façon sérieuse. Il existe bien des plantes capables de secréter des substances acides et les exemples d'utilisation de substances d'origine végétale dans le traitement de la roche ne manquent pas depuis l'antiquité, mais la plupart n'ont d'effet que sur les roches calcaires, et seraient inefficaces sur du granit par exemple.

Le mystère demeure

À ce jour, on ne dispose toujours pas d'une explication convaincante pour l’extraordinaire précision des constructions polygonales incas. Leur savoir-faire semble s'être évaporé dans les Andes, et les sites archéologiques restent enveloppés d'une brume de mystère. Pour autant, il ne faut pas désespérer de percer un jour leur secret : de nouveaux vestiges incas sont régulièrement découverts, et, dans l'ombre du Machu Picchu, il existe de nombreux autres sites à peine explorés. De mon côté, je compte dissiper le mystère de la plante magique prochainement, à la faveur d'une expédition dans la jungle péruvienne, entièrement financée par les Balkany. Qui en est ?

Tiens, une dernière théorie pour conclure, qu'une touriste américaine nous a racontée : pour ramollir leurs murs, les incas utilisaient aussi des insectes broyés. Pourquoi pas ?

Un téléviseur cathodique inca. Crédits : K.Madjer

Lémur inca. Désolé..

Sources :
Au sujet des propriétés physiques de murs polygonaux. (en anglais)
Au sujet de l'architecture des murs incas. (en anglais)
Super site sur les constructions incas. (en anglais)
Un blog de voyage sympa.
Comment faire du ciment avec des plantes