Au plus profond des abysses : Artec Eva et Space Spider explorent le Hoyo Negro

Institut national d'anthropologie, Mexico. Le duo robuste composé de l’Artec Eva et du Space Spider en plein travail. Crédit photo : Rapid Scan 3D

La simple contemplation des systèmes de grottes sous-marines de la péninsule du Yucatán est captivante. Imaginez : lorsque le niveau de la mer monte et inonde ce réseau complexe de passages souterrains, une fosse profonde dans le labyrinthe colossal des grottes, connu sous le nom de Sac Actun, devient un piège naturel. Dans cet endroit remarquable appelé Hoyo Negro (le « trou noir » en espagnol), les restes de créatures étonnantes comme des paresseux terrestres, des gomphothères ressemblant à des éléphants, des tapirs ou des chats à dents de sabre sont collectés au fil du temps.

Hoyo Negro : révéler les secrets des profondeurs

Le site a accumulé une impressionnante quantité de fossiles du Pléistocène supérieur et est devenu un terrain de recherche exaltant, surtout après la découverte du squelette de Naia, l’humain primitif le plus complet des Amériques. Présentée comme « une minuscule adolescente de 12 000 ans » sur la couverture du National Geographic, Naia est tombée dans le Hoyo Negro au cours de l’ère glaciaire, alors que la région était encore sèche, pour refaire surface des millénaires plus tard, révolutionnant ainsi le domaine des études paléoaméricaines.

Naia, la célèbre découverte de Hoyo Negro qui a révolutionné les études paléoaméricaines. Crédit photo : National Geographic

Avec un nombre incroyable de fossiles bien préservés immergés à plus de 30 mètres de profondeur depuis 10 000 ans, le Hoyo Negro est un site fascinant pour l’exploration, même s’il comporte des problèmes logistiques. L’accès à ce patrimoine paléoaméricain est devenu une réalité grâce à la collaboration de plusieurs institutions de recherche de premier plan, qui ont coordonné des expéditions afin de récupérer et d’étudier les fossiles sous-marins.

Les fossiles trouvés dans ces profondeurs comprennent ceux d’éléphants et de chats à dents de sabre. Crédit photo : Rapid Scan 3D

L’une des collaborations les plus remarquables est le projet conjoint de l’East Tennessee State University (ETSU) et de l’Instituto Nacional de Antropologia e Historia (INAH) au Mexique. À mesure que le projet avançait, la nécessité de numériser les fossiles s’est imposée, soulignant l’importance de les restituer avec précision et sans risque de les dégrader. C’est là que la technologie de pointe est entrée en scène, avec la mise en œuvre de techniques de photogrammétrie et de scan 3D garantissant une approche méticuleuse et non invasive afin de préserver et d’étudier les fossiles du Hoyo Negro.

Les bonnes personnes, les bons outils, le bon workflow

Lors de la phase de numérisation de ce projet de recherche, une équipe composée des paléontologues de l’ETSU Blaine Schubert et Chris Wedga, de l’archéologue Jim Chatters et de Dominique Rissolo, qui développe la simulation VR du Hoyo Negro à l’Université de Californie à San Diego, ainsi que d’autres experts et techniciens, s’est réunie à Mexico avec pour mission de numériser les fossiles prélevés sur le site.

Pour cette tâche, l’équipe a opté pour les scanners Artec Eva et Space Spider , un choix influencé par leur expérience de la technologie Artec. Les scanners ont été fournis par Rapid Scan 3D, un ambassadeur Artec innovant qui propose du matériel et des logiciels 3D de pointe, ainsi qu’une expertise précieuse dans le processus de scan 3D. Rick Feijoo, expert en solutions 3D chez Rapid Scan, a joué un rôle crucial dans l’expédition, en manipulant les scanners pour capturer des représentations numériques précises des fossiles.

Rick Feijoo a pour mission de numériser des fossiles sous-marins, rapidement et sans risque de les abîmer. Crédit photo : Rapid Scan 3D

En quatre jours, avec environ 8 heures de travail à l'Institut national d’anthropologie, l’équipe a numérisé plus de 200 fossiles, dont des restes de paresseux arboricoles géants et un fragment de hanche de mammouth.  Comble de l’excitation, la plupart des fossiles de paresseux arboricoles géants scannés se sont révélés être une nouvelle espèce ! Les fossiles étant de tailles et de formes très diverses, il était utile d’avoir une paire de scanners Artec à portée de main. Le Space Spider, réputé pour sa précision dans la capture de détails complexes, a été utilisé pour les petits objets et les géométries plus complexes, tandis que l’Eva a joué un rôle prépondérant pour les objets texturés de taille moyenne.

Rick Feijoo a remarqué que scanner avec Artec s’est avéré très facile, l’ensemble du processus de numérisation et de traitement des données ne prenant que 5 à 15 minutes. Cette efficacité a non seulement simplifié le workflow, mais elle a également mis en évidence la rapidité remarquable des scanners Artec à transformer des fossiles fragiles en répliques numériques précises.

Des fossiles au futur : la technologie 3D marque la prochaine étape de l’exploration paléontologique

À l’avenir, la recherche sur le Hoyo Negro devra s’appuyer sur une technologie appropriée. Compte tenu des défis posés par les conditions sous-marines, les scientifiques et les plongeurs ont d’abord eu recours à la photogrammétrie et à la photographie, en transportant sous la surface de l’eau des équipements lourds tels que des lampes et des appareils photo de forte puissance. Cependant, l’intégration en toute transparence des scanners 3D Artec, une technologie que l’ensemble du groupe connaissait déjà, a véritablement changé la donne. En effet, en intégrant Eva et Space Spider dans le workflow, la précision et la vitesse de numérisation des fossiles ont grimpé en flèche, ce qui a permis d’obtenir des données 3D haute résolution et réalistes comme jamais auparavant. Ces scans ont désormais toutes les chances de servir de base à de futures études et d’être utilisés dans le cadre de plusieurs projets à la fois.

Traitement des scans dans Artec Studio. Crédit photo : Rapid Scan 3D

L’un d'entre eux consiste à cataloguer les ossements pour constituer un important fonds de fossiles à l’ETSU, qui se distingue comme l’une des principales institutions dans l’étude du paresseux arboricole géant. Le Gray Fossil Site & Museum de l’université est à l’avant-garde de la recherche paléontologique de pointe et, grâce à ses objectifs ambitieux, il vise à constituer une collection numérique complète qui servira non seulement de ressource rare pour les chercheurs, mais favorisera également l’apprentissage et le partage des connaissances sur ces créatures fascinantes, faisant ainsi du musée un centre essentiel pour l’éducation, l’exploration et la découverte.

Une autre perspective passionnante est l’utilisation des scans pour la simulation en réalité virtuelle du Hoyo Negro développée à l’Université de Californie à San Diego. Ce projet immersif recrée le site archéologique sous-marin sous la forme d’un environnement interactif en 3D, permettant de l’explorer dans les moindres détails depuis n’importe quel endroit, que ce soit sur un ordinateur portable ou dans une installation de réalité virtuelle accessible à tous.

Là où les chats à dents de sabre erraient autrefois ! Crédit photo : Rapid Scan 3D

Si Naia, la célèbre découverte du Hoyo Negro, a contribué à notre compréhension des origines, de la croissance et du développement des premiers Américains, des questions subsistent. Pourquoi Naia et ses contemporains se sont-ils aventurés dans le labyrinthe de grottes situé sous la surface de la péninsule du Yucatán ? À quoi ressemblait leur environnement ? Quelles créatures de l’ère glaciaire ont peuplé la région avant de disparaître dans les profondeurs du Hoyo Negro ?

Il est incroyable de penser qu'un scan 3D haute qualité peut aider les scientifiques, les ingénieurs, les experts en modélisation 3D et les spécialistes de la RV à redonner vie, sans les abîmer, à ces fragments de l'ère glaciaire. Le voyage dans les profondeurs du Hoyo Negro, autrefois inimaginable, se poursuit.