Introduction
À un moment des petites heures du deuxième jour, un jeune homme était allongé à plat ventre sur un lit de bois, dans une pièce du fond d’un édifice public d’Herculanum. Cet édifice était le Collegium Augustalium, sanctuaire dédié au culte de l’empereur Auguste divinisé, à deux rues du front de mer. Le jeune homme avait environ vingt ans. C’était probablement le gardien des lieux, celui qui dormait dans la modeste chambre bâtie à côté du sanctuaire afin que quelqu’un soit toujours là. Dehors, le Vésuve crachait des cendres et des ponces dans le ciel depuis le début de l’après-midi, plongeant le jour dans l’obscurité et déposant une fine neige grise sur le golfe de Naples. Le vent emportait l’essentiel de ces retombées vers Pompéi, au sud-est du cratère, si bien qu’Herculanum, sur le flanc ouest du volcan, avait jusque-là été épargnée par le pire de cette pluie de pierres.
Puis la colonne éruptive s’effondra, et le premier nuage rasant de cendres et de gaz dévala la montagne et déferla sur la ville. En l’espace d’un souffle, la pièce atteignit une température qu’aucun tissu vivant ne supporte. Le jeune homme mourut là où il gisait. Son corps et le lit sous lui furent transformés. Et à l’intérieur de son crâne se produisit une chose qui, d’après tout ce qui a jamais été documenté, n’est jamais arrivée à un autre être humain : des fragments de son cerveau se changèrent en verre.
Près de deux mille ans plus tard, ces éclats noirs et brillants sont devenus l’un des objets les plus étranges de l’étude des catastrophes antiques, et le centre d’une controverse scientifique qui n’est toujours pas tranchée. L’affirmation, publiée pour la première fois en janvier 2020, a été attaquée dans des publications, défendue par de nouvelles mesures en 2025, puis attaquée de nouveau. Certains des meilleurs spécialistes mondiaux du verre et des cerveaux anciens conservés n’y croient pas. Les chercheurs qui ont trouvé les éclats, eux, en sont certains.
Une montagne qui n’avait plus l’air d’une menace
Au Ier siècle apr. J.-C., le Vésuve n’avait pas l’air d’un volcan aux yeux de ceux qui vivaient à ses pieds. Sa dernière éruption majeure remontait à si longtemps que nul de ceux qui vivaient alors n’avait vu la montagne se livrer à la moindre violence. Ses basses pentes étaient aménagées en terrasses de vignes. Des villes et des villas se pressaient sur la côte fertile. Herculanum, qui devait son nom, selon la tradition, au héros Héraclès et qui fut plus tard absorbée par le monde romain, était une petite ville balnéaire ramassée, peuplée de quatre ou cinq mille habitants peut-être, au plan en damier, dotée d’un théâtre, d’ensembles thermaux, de maisons à étages et d’une rangée de luxueuses villas donnant sur la mer. Elle était plus petite que Pompéi et plus riche, une villégiature pour les familles romaines qui pouvaient s’offrir une vue sur le golfe. Pompéi, plus grande et plus animée, se trouvait de l’autre côté de la montagne, à environ dix kilomètres du cratère et à quelque treize d’Herculanum.
Un violent séisme survenu en 62 apr. J.-C. avait endommagé les deux villes, et dix-sept ans plus tard, les réparations n’étaient pas terminées. On ignore si quelqu’un avait fait le lien entre ces secousses et la montagne. Ce qui est sûr, c’est que le jour où l’éruption commença, les deux villes vaquèrent à leurs occupations habituelles, jusqu’à ce qu’une colonne de cendres et de ponces s’élève à des dizaines de kilomètres dans le ciel.
Les lettres de Pline, et la naissance d’un mot
Cette colonne fut décrite par un témoin oculaire. Pline le Jeune, alors âgé de dix-sept ans et logé avec sa mère dans la villa de son oncle à Misène, de l’autre côté du golfe par rapport au volcan, regarda le nuage s’élever et, des années plus tard, écrivit deux lettres à ce sujet à l’historien Tacite, qui lui avait demandé un récit de la mort de son oncle. Pline compara la forme du nuage à celle d’un pin parasol, cet arbre méditerranéen élancé, au long tronc nu et à la cime plate et étalée : une colonne de cendres montant à la verticale, puis s’ouvrant en branches à son sommet, là où elle perdait son élan et où le vent prenait le relais. Les volcanologues ont ensuite emprunté son nom pour désigner toute la catégorie. Une éruption plinienne est une éruption qui projette dans la stratosphère une haute colonne soutenue de gaz et de roches fragmentées, et l’éruption du Vésuve en 79 apr. J.-C. en est l’exemple type.
L’oncle de Pline, Pline l’Ancien, commandait la flotte romaine stationnée à Misène et était l’un des naturalistes les plus célèbres de son temps, auteur de l’encyclopédique Histoire naturelle. Il ordonna à des navires de traverser le golfe, en partie pour observer le phénomène, en partie pour secourir les gens pris au piège le long de la côte. Il mourut dans cette tentative, très probablement à cause des fumées, sur la plage de Stabies. Son neveu resta en arrière, survécut, et laissa le récit dans lequel on n’a cessé, depuis, de chercher des indices : l’obscurité, les séismes répétés, la mer qui se retirait du rivage, la cendre tombant comme de la neige, les flammes sur le flanc de la montagne vues pendant toute la nuit.
L’Histoire naturelle entretient avec ce récit un lien ténu et singulier. Parmi ses chapitres sur les pierres, Pline l’Ancien décrivit un matériau sombre et vitreux trouvé en Éthiopie et rapporté à Rome par un homme nommé Obsius. La pierre prit le nom de cet homme. C’est le mot que nous employons encore pour désigner le verre volcanique, l’obsidienne, et le naturaliste qui l’a consigné mourut dans l’éruption même qui allait, selon un groupe de scientifiques, produire le premier verre connu issu d’un cerveau humain.
Ce qui s’est passé, heure par heure
La date de l’éruption est elle-même l’objet d’une petite querelle d’érudits. Les manuscrits des lettres de Pline ont longtemps été lus comme donnant le 24 août, et cette date a figuré dans tous les manuels pendant des siècles. Les indices relevés sur le terrain plaident pour l’automne : des grenades et des noix dans les ruines, des braseros en usage, des victimes vêtues plus chaudement et, depuis 2018, un graffiti tracé au charbon sur un mur de Pompéi qui semble donner une date dans la seconde moitié d’octobre. De nombreux archéologues privilégient aujourd’hui le 24 octobre. Pour la physique de ce qui suivit, le mois n’a pas d’importance. En revanche, la séquence compte.
L’éruption s’ouvrit vers midi par une explosion modeste, puis, en une heure environ, par la colonne plinienne dans toute son ampleur. Pendant quelque dix-huit heures, la colonne se dressa au-dessus de la montagne, atteignant une hauteur de l’ordre de 30 kilomètres, tandis que ses retombées dérivaient vers le sud-est au gré du vent. Pompéi se trouvait directement sous ce panache. La ponce, d’abord blanche puis grise, s’abattit sur la ville à un rythme qui ensevelit les rues et chargea les toits jusqu’à ce qu’ils cèdent. Les gens s’enfuirent ou se mirent à l’abri. Les estimations de la masse éjectée atteignent quelque chose comme 1,5 million de tonnes par seconde au paroxysme, et l’énergie thermique totale a été comparée, dans un calcul souvent répété, à celle d’environ 100 000 bombes comme celle d’Hiroshima. Ces chiffres servent à donner une idée de l’échelle, et il faut les lire comme tels. L’essentiel est qu’il s’agissait d’un événement explosif soutenu. Une coulée de lave rampant le long d’un versant n’avait rien à voir là-dedans.
Tard dans la nuit, la colonne commença à faiblir. Une colonne plinienne ne se maintient en l’air que tant que le mélange de gaz chauds et de roches qui sort de la bouche éruptive reste plus léger que l’air environnant. Lorsque la bouche s’élargit ou que la teneur en gaz du mélange diminue, des parties de la colonne perdent leur force ascensionnelle et s’effondrent sous leur propre poids, dévalant les flancs sous la forme de courants de densité pyroclastiques : des avalanches chaudes de gaz, de cendres et de roches qui rasent le sol et filent à la vitesse d’une voiture sur autoroute, voire plus vite. Le premier d’entre eux atteignit Herculanum, située à environ sept kilomètres de la bouche éruptive sur le versant ouest de la montagne, des heures avant que le moindre n’atteigne Pompéi. Six courants de ce genre, l’un après l’autre, ensevelirent la ville. Au matin du deuxième jour, lorsque les déferlantes franchirent enfin les dix kilomètres qui les séparaient de Pompéi, Herculanum était scellée sous une masse de cendres et de roches qui finirait par atteindre quelque 20 mètres d’épaisseur.
À Misène, Pline décrivit le deuxième jour comme plus sombre que la nuit, la cendre tombant si dru qu’il fallait sans cesse la secouer de soi pour ne pas être enseveli sur place. Dans l’après-midi, la lumière revint, jaunâtre à travers la brume, et l’éruption était terminée. Deux villes, une poignée de villages et de villas, et entre quelques milliers et peut-être seize mille personnes avaient disparu.
Comment les habitants d’Herculanum sont-ils morts ? Herculanum face à Pompéi
Un accident géographique explique tout ce qui suit. Pompéi et Herculanum ont été détruites par la même éruption, et elles ont été tuées par des parties différentes de celle-ci. Cette différence explique pourquoi les deux sites ont aujourd’hui un aspect si dissemblable, pourquoi leurs morts sont conservés de façons si différentes, et pourquoi seule Herculanum pouvait produire un cerveau de verre.
Pompéi : dix-huit heures de pluie de pierres
Pompéi se trouvait sous le vent. Pendant la majeure partie d’une journée, elle fut bombardée de téphra, ces ponces et ces cendres qui retombaient de la colonne éruptive et qui s’accumulèrent au rythme d’environ 15 centimètres par heure, jusqu’à former, dans les rues, une couche de deux à trois mètres d’épaisseur. Cette phase tua surtout par effondrement : les toits et les étages supérieurs cédèrent sous le poids. Mais elle laissa aussi du temps aux gens. La ponce est légère, et pendant des heures, il était possible de s’y frayer un chemin en pataugeant, de se couvrir la tête et de partir. La plupart des habitants de Pompéi semblent avoir fait exactement cela. Ceux qui restèrent, ou qui ne purent pas partir, ou qui revinrent chercher quelque chose, se trouvaient encore dans la ville lorsque les déferlantes arrivèrent le lendemain matin.
Ces déferlantes avaient parcouru dix kilomètres de campagne quand elles atteignirent les remparts, et elles s’étaient refroidies et amincies en chemin. Une étude de 2010 parue dans PLOS ONE, dirigée par le volcanologue Giuseppe Mastrolorenzo et l’anthropologue médico-légal Pier Paolo Petrone, a estimé, d’après l’état des os des victimes, que les habitants de Pompéi avaient été exposés à des températures d’environ 250 à 300 °C : mortelles en quelques instants, mais très inférieures à ce qu’enregistrent les dépôts plus près du volcan. La cause de la mort à Pompéi fait toujours débat. Mastrolorenzo et Petrone lisent dans les os et les postures des corps la preuve que la chaleur a tué les gens presque instantanément. Une étude chimique et anthropologique de 2023 portant sur des moulages de la zone de la porte de Nola, publiée elle aussi dans PLOS ONE, a conclu que l’asphyxie dans un air chargé de cendres reste l’explication la plus probable pour les victimes qu’elle a examinées. Les deux peuvent être justes, pour des personnes différentes et dans des quartiers différents de la ville.
Personne ne conteste la manière dont les morts de Pompéi ont été conservés. La cendre fine des déferlantes se tassa autour des corps et durcit. En se décomposant, les tissus mous laissèrent dans la roche des cavités, des vides en forme de corps qui gardaient le contour d’un visage, la courbe d’une main. Dans les années 1860, l’archéologue Giuseppe Fiorelli commença à verser du plâtre liquide dans ces vides avant de dégager la cendre environnante, et les moulages qu’il réalisa, figés dans leurs dernières postures, devinrent les images les plus célèbres de la catastrophe. Une étude de 2024 parue dans Current Biology, qui a extrait de l’ADN ancien de fragments d’os se trouvant à l’intérieur de plusieurs moulages, a montré que certaines lectures anciennes de ces figures, comme celle d’une supposée mère tenant son enfant, ne résistent pas à l’épreuve des données génétiques. Les moulages ont toujours été autant des interprétations que des documents.
Herculanum : la colonne s’effondre
Pour Herculanum, ce fut l’image inverse. Située au vent du panache, elle ne reçut pendant la phase de retombées qu’un léger saupoudrage de ponces. Ses toits restèrent en place. Ses habitants regardèrent la colonne et sentirent les secousses. Puis ils prirent leurs décisions. Beaucoup partirent tôt, à pied ou par la mer. Plusieurs centaines se rassemblèrent sur le rivage, où le front de mer de la ville était bordé d’une rangée de salles voûtées en pierre servant à remiser les bateaux, apparemment dans l’attente d’être évacués par voie d’eau.
Puis la colonne s’effondra, et le premier courant atteignit la ville alors qu’il faisait encore nuit. Herculanum se trouvait à environ sept kilomètres de la bouche éruptive, et les courants qui la frappèrent étaient bien plus chauds que tout ce que Pompéi allait connaître. Les estimations de température tirées des os, du charbon de bois, des tuiles et d’autres matériaux d’Herculanum se regroupent autour de 500 °C pour la première arrivée, avec des écoulements ultérieurs de l’ordre de 315 à 465 °C. Le bois fut carbonisé de part en part. Les tissus mous furent détruits en quelques secondes, sans avoir le temps de se décomposer lentement dans un moule de cendres. La ville disparut ensuite sous un courant après l’autre, six en tout, jusqu’à ce que les dépôts atteignent quelque 20 mètres de profondeur et aient repoussé le trait de côte de plusieurs centaines de mètres vers le large. La plage romaine se trouve aujourd’hui bien à l’intérieur des terres, la ville moderne d’Ercolano étant bâtie sur la roche volcanique qui la recouvre.
Les conséquences pour la conservation furent paradoxales. La chaleur extrême détruisit tous les corps. Cette même chaleur, combinée à la rapidité et à la profondeur de l’ensevelissement, carbonisa le bois et la matière organique dans une masse privée d’oxygène et les scella si complètement qu’Herculanum conserva des choses que Pompéi a perdues : des portes en bois qui coulissent encore dans leurs rainures, des lits, des berceaux, des poutres de toit, une corde, des pains, et la seule bibliothèque intacte à nous être parvenue du monde antique, un ensemble de plus de 1 800 rouleaux de papyrus découverts dans une villa en bordure de la ville, noircis par le feu et enroulés en cylindres friables. Le sort de ces rouleaux est le sort ordinaire de la matière organique dans un courant pyroclastique ; le cerveau du gardien, si l’équipe à l’origine de la découverte a raison, y a échappé.
Les gens de la plage
On a longtemps supposé que la plupart des habitants d’Herculanum s’étaient échappés, car si peu de corps avaient été retrouvés dans la ville elle-même. Cette hypothèse s’effondra au début des années 1980, lorsque les fouilles atteignirent l’ancien rivage. Le long du front de mer, à l’intérieur des hangars à bateaux voûtés et sur la plage devant eux, les fouilleurs trouvèrent des squelettes : des dizaines, puis des centaines, blottis les uns contre les autres dans les salles, étendus là où ils étaient tombés sur le sable, un homme à côté d’un bateau renversé. Au total, les restes d’au moins 300 personnes ont été retrouvés sur le rivage. Ces salles avaient été le dernier refuge d’une foule qui attendait des secours par la mer et reçut à la place un mur de cendres brûlantes.
L’étude la plus citée sur ces victimes a paru dans la revue Nature en 2001 ; elle est due à Mastrolorenzo, Petrone et leurs collègues. Ils y décrivaient la fouille de 80 des quelque 300 personnes qui s’étaient entassées dans 12 des salles, toutes étendues dans le dépôt de la première déferlante, et estimaient que le courant qui les avait tuées était arrivé à environ 500 °C. C’est la posture des morts qui les frappa. Les corps exposés au feu se contractent d’ordinaire dans ce que les spécialistes de médecine légale appellent l’attitude pugilistique, la posture ramassée d’un boxeur, produite lorsque les muscles chauffés se raccourcissent et rabattent les membres vers le corps. Les morts d’Herculanum n’en montrent que les prémices, ou rien du tout. Beaucoup gisent dans des positions d’allure vivante, comme si on les avait éteints d’un coup. Petrone et ses collègues y ont vu la preuve d’une mort si rapide qu’aucun réflexe et aucun geste de protection n’avaient eu le temps de se produire.
Des travaux ultérieurs du même groupe sont allés plus loin. Un article de 2018 paru dans PLOS ONE signalait des résidus minéraux riches en fer, rougeâtres et noirs, sur des crânes et des os, que les auteurs interprétaient comme les restes de sang et de tissus vaporisés, et ils proposaient que la chaleur avait été assez intense pour faire bouillir les fluides corporels et fendre les crânes de l’intérieur. Cette interprétation a suscité des critiques. Dans les crémations, à des températures bien supérieures, les crânes n’éclatent pas, et une étude de 2020 parue dans la revue Antiquity, dirigée par Rachelle Martyn, a soutenu, à partir de la cristallinité des os et de la préservation du collagène dans les squelettes des hangars à bateaux, que les murs des salles et les propres tissus mous des victimes avaient amorti la chaleur, de sorte que les personnes qui s’y abritaient pourraient être mortes plus lentement que ne l’implique le scénario de vaporisation, plus près de l’asphyxie dans un air chargé de cendres que d’une mort foudroyante. Les circonstances de la mort à Herculanum comportent donc, elles aussi, leurs propres questions ouvertes. Ce que personne ne conteste, c’est que c’est la chaleur qui a tué, et que la ville a reçu un coup thermique bien plus violent que Pompéi.
Pourquoi cela compte pour le cerveau
Les courants d’Herculanum étaient assez chauds pour carboniser le bois et décharner des corps en quelques secondes. Ils n’étaient pas, à première vue, assez chauds pour transformer en verre quoi que ce soit d’organique, et ils ne se refroidirent certainement pas vite : 20 mètres de dépôt chaud conservent longtemps leur chaleur. Un cerveau de verre exige à la fois une chaleur extrême et une vitesse de refroidissement extrême. L’éruption, telle qu’on la reconstitue à partir des dépôts, semblait offrir largement la première et pas du tout la seconde.
Quelle est la température d’un écoulement pyroclastique ? Écoulements, déferlantes et température du nuage
Un écoulement pyroclastique est une avalanche dense, rapide et rasante de gaz volcaniques, de cendres et de roches. Il se déplace à des vitesses qui dépassent couramment 100 kilomètres par heure et suit les vallées comme le fait l’eau, avec des températures internes de plusieurs centaines de degrés Celsius. Une déferlante pyroclastique en est la cousine diluée et turbulente : un nuage de plus faible densité, fait de gaz chauds et de cendres en suspension, qui peut se détacher de l’écoulement dense, le surmonter et le précéder, franchir les crêtes et les murs qui arrêtent l’écoulement, et atteindre des endroits que celui-ci ne touche jamais. Les volcanologues réunissent les deux sous le terme de courant de densité pyroclastique, souvent abrégé en CDP. La presse emploie ces mots de façon approximative ; l’explication de 2025 pour le cerveau de verre repose entièrement sur cette distinction.
Les températures à l’intérieur de ces courants ne sont pas mesurées directement, pour des raisons évidentes, et elles ne sont pas uniformes. Près de la bouche éruptive, l’intérieur d’un écoulement dense peut dépasser largement 500 °C. À quelques kilomètres de là, 300 °C est plus typique. Une déferlante diluée perd sa chaleur plus vite qu’un écoulement dense, car elle se mélange à l’air qu’elle traverse, ce qui explique qu’on puisse parfois survivre à la frange externe d’une déferlante alors qu’on ne survit pas à son cœur. L’éruption de 1991 de l’Unzen, au Japon, qui fit 43 morts dont les volcanologues Katia et Maurice Krafft, et l’éruption de 2018 du Fuego, au Guatemala, sont les références modernes. Dans les deux cas, ce sont les parties externes diluées de courants qui ont tué, en submergeant des terrains que l’écoulement dense n’avait pas atteints.
Lire une température que personne n’a mesurée
Les éruptions anciennes laissent derrière elles des thermomètres d’un genre particulier. L’os change de couleur et de structure selon une séquence prévisible à mesure qu’il chauffe, ce qui permet aux anthropologues médico-légaux d’estimer la température d’un incendie d’après ce qu’il a fait à un squelette. Le bois exposé à la chaleur se convertit en charbon, et la réflectance de ce charbon au microscope, technique empruntée à la pétrologie du charbon, enregistre la température maximale subie par le bois. Les tuiles et les fragments de roche emportés par un courant acquièrent en refroidissant une signature magnétique, que l’on peut lire pour estimer la température à laquelle ils se sont déposés. Chaque indicateur a ses propres angles morts. La réflectance du charbon, par exemple, enregistre un pic, mais dit peu de chose sur la durée de ce pic.
À Herculanum, tous ces indicateurs ont été mis à contribution, et ils convergent. Le premier courant à pénétrer dans la ville, d’après les os de la plage, atteignait environ 500 °C. Une étude de 2023 parue dans Scientific Reports, signée Alessandra Pensa, Guido Giordano, Sveva Corrado et Petrone, qui s’appuyait sur la réflectance du charbon de bois sur l’ensemble du site, a ramené la température de cette première arrivée à une plage d’environ 495 à 555 °C, et a constaté que les courants suivants, ceux qui ont réellement enseveli la ville, étaient plus frais : un groupe entre environ 390 et 465 °C, un autre entre environ 315 et 350 °C.
Cette même étude a abouti à une conclusion qui allait devenir, deux ans plus tard, le fondement de l’explication du cerveau de verre. Le premier courant, le plus chaud, ne laissa au sol que quelques décimètres de cendres. C’était une déferlante de nuage de cendres, diluée et éphémère, détachée d’un courant beaucoup plus dense canalisé dans les vallées en amont de la ville, qui balaya les rues et tua tous ceux qui s’y trouvaient encore, puis se dissipa, laissant les écoulements denses arriver ensuite et faire le travail d’ensevelissement.
Cette reconstitution n’est pas universellement acceptée dans tous ses détails, et l’étude de 2020 parue dans Antiquity, mentionnée plus haut, laisse penser que les salles de la plage ont pu atténuer la chaleur pour ceux qui s’y trouvaient. Mais l’image d’un nuage précoce, bref et exceptionnellement chaud, suivi de courants plus frais et plus lourds, est la meilleure lecture actuelle des dépôts, et c’est sur cette scène qu’il faut comprendre la mort du gardien.
Qui était le gardien ? Le Collegium Augustalium et l’homme sur le lit
Le Collegium Augustalium, appelé aussi Sede degli Augustali ou salle des Augustales, se dresse près du centre de la ville fouillée, à l’angle du Decumanus Maximus, la rue principale, et du Cardo III, avec une entrée sur chacun. C’était le siège des Augustales, un ordre qui gérait le culte d’Auguste divinisé dans les villes de tout le monde romain et dont les membres étaient pour la plupart des affranchis prospères, d’anciens esclaves qui avaient fait fortune et voulaient la reconnaissance publique que procurait un sacerdoce. L’édifice est une salle carrée dont le toit reposait sur quatre colonnes, avec un sanctuaire au fond dont les murs sont peints de scènes consacrées à Hercule, l’éponyme de la ville : Hercule accueilli parmi les dieux avec Junon et Minerve, Hercule affrontant le dieu-fleuve Achéloüs pour Déjanire. Une inscription de marbre rapporte que deux frères, Aulus Lucius Proculus et Aulus Lucius Iulianus, ont financé l’édifice et célébré sa dédicace par un banquet offert au conseil municipal et aux Augustales.
L’édifice avait été repéré dans les années 1740 par les creuseurs de galeries bourboniens, qui le dépouillèrent de ses statues et de son sol de marbre et en dressèrent un premier plan. Il ne fut entièrement dégagé qu’entre 1960 et 1962, sous la direction d’Amedeo Maiuri, l’archéologue qui avait rouvert le site en 1927 sous forme de fouille à ciel ouvert et l’avait dirigé pendant des décennies. À côté du sanctuaire, sur la droite, une petite pièce avait été cloisonnée après le séisme de 62 apr. J.-C. et meublée d’un lit mi-bois, mi-maçonnerie. C’était le logement du gardien, un lieu pour celui qui tenait la salle.
L’homme sur le lit
Sur ce lit, l’équipe de Maiuri trouva un squelette carbonisé allongé à plat ventre. L’individu fut identifié comme un homme d’environ vingt ans. En raison de l’endroit où il gisait, il fut surnommé le gardien, ou concierge, des Augustales. Il est l’une des quelques dizaines de victimes retrouvées à l’intérieur de la ville lors des fouilles de Maiuri ; l’immense majorité des morts d’Herculanum gisaient sur le rivage. L’article de 2025 qui l’a réexaminé donne le lieu de sa découverte avec la précision d’un repère topographique, à 40 degrés 48 minutes 24 secondes nord, 14 degrés 20 minutes 52 secondes est, et le décrit comme un homme d’une vingtaine d’années que l’on croit avoir été le gardien du Collegium.
Personne ne connaît son nom ni ce qu’il faisait à l’instant où le nuage arriva. Il se peut qu’il ait été le gardien des lieux, endormi dans sa chambre, auquel cas il n’a probablement jamais su ce qui se passait. Il se peut aussi qu’il ait été tout autre chose, quelqu’un qui s’est précipité dans la salle dans le noir et s’est allongé à l’endroit abrité le plus proche, comme les gens pris dans un incendie finissent dans des pièces qu’ils ne connaissent pas. Les archéologues médico-légaux qui se sont penchés sur le cas ont fait remarquer qu’un corps sur un lit indique où quelqu’un est mort, et très peu pourquoi il s’y trouvait. Ce qui le distingue, c’est qu’il se trouvait à l’intérieur, sous un toit et derrière des murs, alors que la plupart des morts de la ville étaient sur la plage à découvert. Le fait d’être dans l’édifice, à l’abri du souffle direct, explique peut-être en partie pourquoi ses restes ont gardé la trace de quelque chose que ceux d’aucun autre n’ont conservé.
La découverte : du verre noir dans un crâne
Petrone travaille sur les morts d’Herculanum depuis la fin des années 1990, époque où il a dirigé la fouille de dizaines de victimes des hangars à bateaux. Il dirige le laboratoire d’ostéobiologie humaine et d’anthropologie médico-légale de l’université de Naples Federico II, à quelques kilomètres de là, plus loin sur la côte. Il raconte avoir remarqué la matière dans le crâne du gardien des années après la découverte des restes, lorsque quelque chose a brillé dans la cavité crânienne : des fragments sombres et anguleux, d’un éclat vitreux, qui ne ressemblaient à rien tant qu’à des éclats d’obsidienne, logés là où il s’attendait à ne trouver soit rien du tout, soit le résidu cireux et savonneux en lequel le tissu cérébral décomposé se transforme d’ordinaire.
Ce résidu savonneux a un nom. Lorsque les graisses du corps et le tissu cérébral se dégradent dans les bonnes conditions, les triglycérides se convertissent en un mélange de glycérol et de sels d’acides gras, c’est-à-dire en savon, par un processus appelé saponification. C’est la même chimie qui produit l’adipocire, ce gras de cadavre pâle et cireux que l’on trouve sur les corps enterrés en sol humide. Les cerveaux anciens conservés, lorsqu’on en trouve, sont en général saponifiés ou autrement altérés, rétrécis et noircis, mais reconnaissables comme des restes de tissus mous. Ces fragments n’avaient rien de tel. Ils étaient durs et vitreux, et ils avaient aussi formé une croûte à l’intérieur du crâne et une masse spongieuse, solidifiée, autour de la poitrine.
En janvier 2020, Petrone et une équipe comprenant Giordano, volcanologue à l’université Roma Tre, à Rome, ont publié une brève lettre dans le New England Journal of Medicine, sous le titre Heat-Induced Brain Vitrification from the Vesuvius Eruption in c.e. 79. La lettre rapportait que l’équipe avait trouvé à l’intérieur du crâne de la victime ce qui semblait être des restes de cerveau qui étaient, selon les termes des auteurs, « vitrifiés plutôt que saponifiés ». Elle décrivait les fragments, indiquait que le bois carbonisé du Collegium présentait des caractéristiques correspondant à une température maximale d’environ 520 °C, et soutenait qu’une brusque impulsion de chaleur rayonnante avait enflammé la graisse corporelle et vaporisé les tissus mous, suivie d’une chute rapide de la température. Des protéines exprimées dans le cerveau humain avaient été détectées dans la matière vitreuse, de même que des acides gras du type de ceux présents dans les cheveux humains. Les auteurs présentaient la découverte comme le premier cas documenté de tissu cérébral humain ancien conservé sous forme de verre par la chaleur.
Le dossier biologique complet arriva en octobre 2020, dans un article plus long publié dans PLOS ONE, Preservation of neurons in an AD 79 vitrified human brain. À l’aide de la microscopie électronique à balayage et d’une analyse d’images assistée par ordinateur, les auteurs ont rapporté qu’ils pouvaient distinguer, au sein du verre, des structures qu’ils ont identifiées comme des neurones et des axones, avec les bandes stratifiées de la myéline, la gaine graisseuse qui isole les fibres nerveuses, et ils ont signalé du matériel comparable provenant de la moelle épinière de la victime. Des protéines dont les gènes sont exprimés dans le cerveau et la moelle épinière humains ont été citées comme éléments de preuve supplémentaires. La conclusion était que l’architecture délicate du tissu avait survécu précisément parce que la vitrification l’avait figée sur place, comme l’ambre fige un insecte.
À quoi ressemblent les éclats
La photographie la plus connue des fragments appartient à Petrone et au parc archéologique d’Herculanum, et l’article de 2025 est placé sous une licence Creative Commons qui interdit la réutilisation commerciale et les œuvres dérivées (CC BY-NC-ND 4.0) ; ses images n’apparaissent donc pas sur cette page. En mots : les fragments sont petits, la plupart bien en dessous d’un centimètre de large, noirs à gris foncé, anguleux, mesurant entre un demi-millimètre et cinq millimètres de large, et brillants sous n’importe quelle lumière. Au microscope électronique, ils présentent les surfaces de fracture lisses et courbes et les arêtes tranchantes comme des lames qui caractérisent un verre, la même cassure conchoïdale qui a fait de l’obsidienne le matériau de prédilection pour les lames pendant l’essentiel de la préhistoire humaine. Les lecteurs qui souhaitent les voir peuvent le faire dans l’article de 2025 paru dans Scientific Reports, en libre accès, où les fragments sont photographiés à plusieurs échelles, à côté de la calorimétrie qui fait l’objet du débat exposé plus bas.
Qu’est-ce que la vitrification ? La transition vitreuse en langage simple
Pour suivre l’argumentation, vous devez savoir ce qu’est un verre, et ce n’est pas ce que la plupart des gens imaginent. Un verre se définit par la manière dont il se forme, quelle que soit sa composition et qu’on puisse ou non voir à travers. C’est un solide amorphe : un matériau doté de l’arrangement moléculaire désordonné et confus d’un liquide et de la rigidité d’un solide. Il atteint cet état par un processus appelé transition vitreuse, et la transition vitreuse est fondamentalement une affaire de refroidissement.
Refroidir plus vite que les cristaux ne peuvent croître
Lorsqu’un liquide se refroidit, il préférerait, à une certaine température, cristalliser. Ses atomes ou ses molécules, si on leur laisse assez de temps, s’installent dans un réseau ordonné et répétitif, et le résultat est un solide cristallin. L’eau devient glace. La roche en fusion, refroidie pendant des siècles sous terre, fait croître les cristaux imbriqués du granite. La cristallisation prend cependant du temps, car les éléments constitutifs doivent trouver leur place dans le réseau, et plus les molécules sont complexes et plus le liquide est visqueux, plus il leur en faut. Refroidissez un liquide assez vite, et vous pouvez tromper le processus. À mesure que la température baisse, le liquide devient de plus en plus épais, ses molécules se déplacent de plus en plus lentement, et à un moment donné elles n’ont tout simplement plus le temps de s’organiser avant que toute la masse ne se fige en un solide rigide. Les molécules sont gelées dans un arrangement désordonné, semblable à celui d’un liquide. Ce figement est la transition vitreuse. La température à laquelle il se produit est la température de transition vitreuse, généralement écrite avec un T suivi d’un g en indice.
Les roches volcaniques illustrent le propos de façon saisissante. Un même magma riche en silice peut devenir du granite s’il refroidit lentement en profondeur, une rhyolite à grain fin s’il refroidit plus vite en surface, ou de l’obsidienne, un véritable verre, s’il est trempé assez vite pour ne faire croître aucun cristal. La ponce est le même verre transformé en mousse par des bulles de gaz, ce qui explique qu’elle flotte. La pluie de ponces qui ensevelit Pompéi fut, au sens strict, une pluie de verre volcanique.
Pourquoi la température de transition varie
Deux caractéristiques de la transition vitreuse comptent plus que tout dans le débat sur Herculanum. La première est celle qu’on vient de décrire : le verre se fabrique par refroidissement rapide. Le chauffage seul ne fait pas de verre. Chauffez un tissu organique et maintenez-le chaud : il se desséchera et se carbonisera, et si la chaleur persiste, il finira par brûler complètement. Pour obtenir un verre, il faut quelque chose qui soit devenu liquide, ou suffisamment liquide, puis qui se refroidisse si vite qu’il échappe à la cristallisation en cours de refroidissement. Giordano l’a dit sans détour aux journalistes en 2025, lorsqu’il a déclaré que ce qui transforme n’importe quel liquide en verre, c’est « le refroidissement rapide, pas le chauffage rapide ».
La seconde caractéristique est plus subtile. La température de transition vitreuse n’est pas une propriété fixe d’un matériau, comme l’est un point de fusion. Elle dépend de la vitesse à laquelle le matériau a été refroidi. Refroidissez le même liquide plus vite, et il sort plus tôt de l’équilibre, à une température plus élevée, de sorte que le verre obtenu enregistre une température de transition plus élevée. Refroidissez-le lentement, et les molécules ont le temps de se relaxer vers un arrangement plus dense avant de se figer ; la température de transition est alors plus basse. Les spécialistes du verre décrivent cela avec la notion de température fictive, la température à laquelle la structure du liquide s’est effectivement figée, et ils savent depuis les années 1970 comment la relier à la vitesse de refroidissement.
L’article de 2025 retourne cette relation. Si l’on peut mesurer en laboratoire la température de transition vitreuse d’un verre naturel, et si l’on peut calibrer la façon dont cette température varie avec la vitesse de refroidissement, on peut estimer à la fois la température à laquelle le verre s’est formé et la rapidité avec laquelle il s’est refroidi. Un verre, en ce sens, garde la mémoire de sa propre histoire thermique, et il la restitue lorsqu’on le réchauffe.
La chaleur peut-elle transformer votre cerveau en verre ?
Il existe une manière familière de transformer un tissu vivant en verre, et elle fonctionne à l’autre bout du thermomètre. En cryoconservation, des cellules, des embryons, des ovocytes et de petits fragments de tissu sont refroidis si rapidement, généralement à l’aide de produits chimiques qui empêchent la formation de glace, que l’eau qu’ils contiennent se vitrifie au lieu de geler en cristaux qui déchiqueteraient les structures cellulaires. Réchauffez le tissu, et il retrouve son état mou et aqueux. C’est la manière ordinaire dont une matière organique devient du verre : un froid extrême appliqué extrêmement vite, et le processus s’inverse au réchauffement. C’est aussi, comme le note l’article de 2025 lui-même, la raison pour laquelle personne ne s’attendait à trouver du verre organique dans un dépôt volcanique qui avait été chauffé à plusieurs centaines de degrés. La température de transition vitreuse d’un tissu chaud et humide ne se situe nulle part près de cette plage.
La réponse courte à la question est donc que, dans des circonstances ordinaires, la chaleur ne transforme pas un cerveau en verre. Elle le dessèche et le carbonise, ce qui est exactement ce qui est arrivé au bois et aux rouleaux d’Herculanum. Pour que le cerveau du gardien soit devenu un véritable verre, il aurait fallu qu’il se produise quelque chose d’extraordinaire : le tissu aurait dû atteindre, à haute température, un état où il se comportait comme un liquide visqueux, puis traverser sa transition vitreuse en se refroidissant à une vitesse si rapide qu’il n’aurait jamais eu l’occasion de cristalliser ni de brûler. Savoir si l’éruption a pu fournir ces conditions est tout l’objet de la querelle scientifique.
Obsidienne, fulgurite et la famille des verres naturels
Les verres naturels sont courants. Ce qui est rare, c’est d’en trouver un à l’intérieur d’un corps. Le verre naturel le plus familier est l’obsidienne, qui se forme lorsqu’une lave riche en silice refroidit trop vite, souvent au contact de l’air ou de l’eau en bordure d’une coulée, pour que des cristaux aient le temps de croître. Chimiquement, elle est proche du granite et de la rhyolite ; structurellement, c’est un liquide désordonné figé sur place, ce qui explique que les géologues la classent parmi les minéraloïdes plutôt que parmi les minéraux. Elle se brise en cassures lisses et courbes, aux arêtes redoutablement tranchantes, ce qui en a fait le matériau de prédilection pour les lames du Paléolithique aux Aztèques, et c’est la comparaison à laquelle l’équipe à l’origine de la découverte a eu recours dès le début. Dans des entretiens, Giordano a décrit l’obsidienne se formant là où la lave entre dans l’eau et subit une trempe, et il a proposé que le cerveau du gardien se soit vitrifié selon le même principe physique, avec un liquide organique à la place du silicate fondu.
La famille est plus vaste que l’obsidienne. Les coups de foudre fondent le sable et le sol en tubes de verre creux et ramifiés, les fulgurites que la foudre laisse derrière elle, à des températures bien supérieures à tout ce qu’atteint un courant pyroclastique. Les impacts de météorites fondent la roche cible et la trempent en tectites et en verres d’impact, parmi lesquels le verre du désert libyque, jaune pâle, du Sahara, dont un morceau a été sculpté en scarabée au centre d’un pectoral découvert dans la tombe de Toutânkhamon. Les éruptions volcaniques étirent des gouttelettes en fusion en filaments et en larmes de verre que les Hawaïens ont nommés d’après la déesse Pélé.
Chacun de ces verres se forme de la même manière, en principe : on fait fondre quelque chose, puis on le refroidit assez vite pour qu’il ne puisse pas s’organiser. Lire l’histoire de la formation d’une roche dans sa structure est le quotidien de la géologie, et le guide de Geoscopy sur la façon dont les roches de la Terre révèlent le temps profond en expose la logique générale. Cette même logique s’applique que le matériau soit un dôme de rhyolite, une fulgurite ou le verre d’impact au centre du pectoral de Toutânkhamon.
Ce qui sépare tous ces verres d’un cerveau, c’est l’eau. L’obsidienne, la fulgurite, la tectite et la ponce sont des matériaux silicatés dont la température de transition vitreuse se chiffre en centaines de degrés, stables à l’état de verre à température ambiante pendant des millions d’années. Un cerveau est constitué d’environ trois quarts d’eau, le reste étant surtout de la graisse et des protéines. Lui faire adopter le comportement de l’obsidienne est un tour que personne n’avait jamais documenté, et la raison pour laquelle bien des sourcils se sont levés en 2020.
Le cerveau de verre d’Herculanum est-il réel ? Première manche : la contestation de 2020
Une réfutation a été soumise moins d’un mois après la lettre de janvier et publiée en septembre de la même année. Dans la revue Science and Technology of Archaeological Research, Alexandra Morton-Hayward, alors étudiante en master à l’Institute of Archaeology de l’UCL et qui compilait déjà une archive mondiale de cerveaux conservés, a publié avec sept coauteurs, dont le spécialiste de paléoprotéomique Matthew Collins, un commentaire au titre incisif : A conscious rethink : Why is brain tissue commonly preserved in the archaeological record ? Son argumentation suivait plusieurs axes, et chacun mérite d’être exposé, car ensemble ils forment l’ossature de la thèse sceptique, dont l’essentiel tient toujours.
Le premier axe concernait le cadrage. L’équipe de Petrone avait présenté le tissu cérébral ancien comme une grande rareté, et c’est cette rareté qui faisait paraître le tissu cérébral vitrifié comme un événement unique dans l’histoire. Morton-Hayward et ses coauteurs soutenaient que la prémisse était fausse. Le tissu cérébral, écrivaient-ils, se rencontre partout dans le registre archéologique. Des équipes indépendantes avaient à maintes reprises signalé, sur des sites du monde entier, des restes de cerveau sombres, brillants, d’aspect résineux, et présenter chacun comme une merveille unique avait dissuadé quiconque de poser la question plus intéressante de savoir pourquoi les cerveaux survivent, tout simplement. Une masse noire et luisante à l’intérieur d’un crâne ancien, dans cette lecture, était la découverte attendue, et rien dont s’émerveiller.
Le deuxième axe concernait les preuves de la chaleur. Le chiffre de 520 °C reposait sur un seul fragment carbonisé. La lettre disait qu’il provenait du Collegium ; le commentaire affirme qu’il provenait d’un atelier du troisième Cardo, tout proche, et non du bâtiment où gisait le corps, et que le chiffre s’appuyait aussi sur l’aspect vitrifié de ce charbon, dont des travaux expérimentaux ont montré qu’il n’est pas un indicateur fiable de température élevée. Des analyses de charbon de bois plus anciennes à Herculanum avaient situé l’incendie des structures en bois entre 240 et 370 °C. L’annexe supplémentaire de la lettre, qui décrit le crâne et les os postcrâniens comme éclatés et carbonisés, jouait dans l’autre sens : les spécialistes de médecine légale contestent que les crânes éclatent sous l’effet de la chaleur, et la carbonisation signifie que de la matière organique a subsisté dans l’os, signe d’une combustion d’intensité faible à moyenne. Les acides gras sur lesquels s’appuyait la lettre, ajoutait le commentaire, sont volatils et instables aux températures avancées. Les vitesses de refroidissement ne faisaient pas partie de l’argumentation de 2020 ; cela vint plus tard.
Le troisième axe est celui qui a le plus duré. Morton-Hayward et ses collègues faisaient remarquer que l’équipe à l’origine de la découverte, selon les termes du commentaire, « n’a pas rendu ses données brutes disponibles », et qu’aucune méthodologie de laboratoire détaillée n’avait été fournie. Ils rappelaient les premières années de l’archéologie biomoléculaire, où la contamination et la surinterprétation avaient produit une série d’affirmations spectaculaires qui s’étaient ensuite effondrées, et soutenaient que la discipline avait appris de cette période à partager systématiquement les données protéomiques brutes afin que les résultats spectaculaires puissent être vérifiés. Leur verdict était sans appel : rien dans la lettre, estimaient-ils, ne démontrait que la chaleur avait vitrifié du tissu cérébral humain.
Le scepticisme de Morton-Hayward n’était pas gratuit. Quatre ans plus tard, elle et ses collègues ont publié dans les Proceedings of the Royal Society B le résultat d’un long recensement : une archive de 4 405 cerveaux humains conservés issus de contextes archéologiques du monde entier, les plus anciens datant d’environ 12 000 ans. Plus de 1 300 de ces cerveaux avaient survécu dans des squelettes qui avaient par ailleurs perdu toute trace de tissus mous, ce qui suggère un mécanisme de conservation propre au cerveau lui-même et encore mal compris. Certains avaient été déshydratés, d’autres congelés, d’autres saponifiés, d’autres encore tannés dans des tourbières. Un grand nombre étaient sombres et rétractés, à la surface luisante. Toute la portée de ce travail était que les cerveaux conservés n’ont rien d’exceptionnel, et il allait directement à l’encontre du fondement rhétorique de la thèse du cerveau de verre.
Deuxième manche : la confirmation de 2025 et le nuage surchauffé
Cinq ans après la lettre, l’équipe à l’origine de la découverte est revenue avec l’article censé répondre de front à l’objection de la physique. Le 27 février 2025, Giordano, Pensa, Alessandro Vona, Danilo Di Genova et leurs collègues, avec Petrone parmi les auteurs, ont publié dans Scientific Reports Unique formation of organic glass from a human brain in the Vesuvius eruption of 79 CE. L’article est en libre accès, et son résumé énonce le problème dans les termes mêmes des contradicteurs avant d’y répondre : le tissu organique n’est normalement vitrifié que par cryoconservation à très basse température, il revient à un état mou lorsqu’on le réchauffe, et l’on ne s’attendrait donc pas à trouver du verre organique dans un dépôt qui avait atteint plusieurs centaines de degrés. Cela dit, les auteurs soutiennent ensuite que la matière du crâne du gardien est précisément un tel verre, et qu’il s’agit, selon leurs mots, de « la seule occurrence de ce type sur Terre ».
Lire l’histoire thermique d’un verre
La méthode était la calorimétrie. Un calorimètre à balayage différentiel chauffe un minuscule échantillon à une vitesse contrôlée et enregistre la quantité de chaleur qu’il absorbe à mesure que sa température monte. Lorsqu’un verre repasse par sa transition vitreuse au chauffage, sa capacité calorifique change brusquement, et la température à laquelle se produit ce saut, ainsi que sa forme, enregistre les conditions dans lesquelles le verre s’est formé à l’origine. C’est le raisonnement sur la température fictive décrit plus haut, appliqué en sens inverse. Le début de cette transition est apparu à 420 °C lorsqu’un fragment a été chauffé lentement, et à 510 °C lorsqu’un autre a été chauffé à mille degrés par seconde. Les auteurs disent clairement que la manière habituelle de déduire une vitesse de refroidissement d’un verre, au moyen de cycles de chauffage et de refroidissement appariés et calibrés sur la viscosité du matériau, n’était pas possible ici, car personne ne sait comment s’écoule un cerveau fondu. Ils ont retenu la valeur la plus élevée par élimination : les dépôts qui ont enseveli le corps ont atteint jusqu’à 465 °C, si bien qu’un verre dont la transition se situerait vers 420 °C se serait ramolli et désagrégé en leur sein. Il reste 510 °C et une vitesse de refroidissement comparable à celle de leur expérience la plus rapide, de l’ordre de mille degrés par seconde, comme estimation de l’article, et l’article les présente comme ses approximations les plus proches plutôt que comme des mesures.
Ces deux chiffres posaient un problème que l’article devait résoudre, et la solution est sa véritable contribution. Les écoulements denses qui ont enseveli Herculanum, d’après l’étude de 2023 sur le charbon de bois menée par le même groupe, ont culminé à environ 465 °C, bien en deçà de la température de transition qu’exigeait la calorimétrie. Et un corps enseveli sous 20 mètres de roche chaude se refroidit sur plusieurs jours, à une infime fraction de mille degrés par seconde. Les dépôts qui ont réellement enseveli le gardien ne pouvaient donc pas avoir fait ce verre. Quelque chose de plus chaud et de bien plus bref avait dû venir d’abord, puis disparaître.
Un nuage qui a duré quelques minutes
Le coupable proposé est la déferlante de nuage de cendres détachée, identifiée en 2023 : ce nuage dilué et surchauffé qui se détacha des courants denses dans les vallées en amont de la ville, balaya les rues avant tout le reste, puis se dissipa. Dans la reconstitution de 2025, ce nuage dépassait 510 °C, atteignant peut-être 600 °C, lorsqu’il traversa le Collegium. Il tua le gardien sur le coup et chauffa le tissu de son cerveau au-delà de sa transition. Puis, parce qu’un nuage dilué contient très peu de masse et se mélange rapidement à l’air environnant, il disparut. La comparaison avec des nuages de cendres observés lors d’éruptions modernes suggère qu’un tel nuage se dissipe en quelques minutes.
Ce faisant, la température de la pièce retomba presque aussitôt vers la température ambiante, et l’article soutient que cet effondrement thermique, de plus de 500 °C à l’air ordinaire en l’espace de quelques instants, produisit des vitesses de refroidissement de l’ordre des mille degrés par seconde mesurés en laboratoire. Le verre se forma à cet instant. Les écoulements denses qui arrivèrent plus tard, chauds mais bien plus frais que le nuage, ensevelirent la pièce sans refondre ce que le nuage avait fait. Le dépôt laissé par le nuage lui-même est mince, de quelques centimètres dans la description de l’article de 2025 et de quelques décimètres dans l’étude de 2023, ce qui est cohérent avec un nuage rapide plutôt qu’avec un écoulement lourd qui retient la chaleur.
Plusieurs détails complètent le tableau. L’article explique lui-même pourquoi ce cerveau et aucun autre : les os épais du crâne et de la colonne vertébrale ont protégé le tissu du contact direct avec le nuage, de sorte que des parties de celui-ci ont survécu au pic assez longtemps pour être saisies par le refroidissement rapide. Le fait qu’il se trouvait à l’intérieur est un facteur supplémentaire plausible, mais ce n’est pas un facteur que l’article défend. Le fait que le cerveau se soit fragmenté en petits morceaux aurait aidé, car de petits fragments se refroidissent plus vite qu’un organe entier. Et l’étude de 2023 sur le charbon de bois avait déjà constaté que les fragments de bois du site enregistrent plus d’un épisode de chauffe, les températures les plus élevées qu’ils enregistrent appartenant au nuage précoce, avec des épisodes plus frais ensuite. Giordano a résumé toute la séquence pour les journalistes comme un nuage d’environ 510 à 600 °C qui a tué en un instant tous ceux qu’il touchait, puis, en quelques minutes, a disparu.
Sur le plan biologique, l’article de 2025 a rouvert une partie de la question et laissé le reste fermé. Il présentait de nouvelles micrographies électroniques de ce qu’il identifie comme des axones et d’autres structures neurales, ainsi que de nouveaux spectres Raman dont les bandes D et G appariées confirment que la matière est carbonée et organique ; l’analyse chimique par microsonde électronique est revenue avec presque uniquement du carbone et de l’oxygène. Mais pour l’identification de cette matière organique spécifiquement comme du cerveau, il s’appuyait entièrement sur les travaux de 2020 sur les protéines et les acides gras. Du côté de l’équipe à l’origine de la découverte, le dossier reposait désormais sur deux piliers, un argument biologique selon lequel la matière est du cerveau et un mécanisme physique qui aurait pu plausiblement transformer du cerveau en verre, et les auteurs ont décrit la conservation comme sans précédent pour tout tissu humain ou animal.
Les rouleaux qui ont carbonisé à la place
Il est utile de placer le gardien à côté des survivants organiques les plus célèbres de la même éruption. La villa des Papyrus, à la lisière ouest d’Herculanum, abritait une bibliothèque de plus de 1 800 rouleaux de papyrus, et chacun d’eux fut carbonisé, noirci et converti en un fragile solide carboné par la chaleur des courants, dans une pièce privée d’oxygène, avant que les dépôts ne les scellent. On les lit, avec une difficulté énorme, depuis que les creuseurs de galeries les ont trouvés dans les années 1750. En 2023 et 2024, un concours public a appliqué la tomographie à rayons X et l’apprentissage automatique à des rouleaux qui n’avaient jamais été ouverts et en a tiré des passages entiers de texte grec, et en 2024, un projet distinct dirigé par un papyrologue de l’université de Pise, utilisant l’imagerie infrarouge et hyperspectrale sur un rouleau de Philodème déroulé physiquement il y a longtemps, a récupéré un nouveau texte indiquant l’emplacement de la tombe de Platon.
La carbonisation est ce que les courants ont fait à la matière organique à Herculanum. C’est ce qu’ils ont fait au bois du lit même du gardien et aux poutres de la salle où il gisait. L’argument de 2025 est qu’un cerveau, et lui seul, pouvait suivre un chemin différent s’il était chauffé au-delà d’un point critique puis refroidi assez vite, et que le seul endroit de la ville où cette combinaison s’est produite était l’intérieur d’un crâne, dans une pièce abritée. Les objections qui suivent portent sur la question de savoir s’il s’agit d’un raisonnement physique ou d’une explication spéciale bâtie autour d’un seul spécimen.
Troisième manche : les doutes qui subsistent
L’article de 2025 a répondu à une plainte précise, l’argument selon lequel les dépôts n’étaient ni assez chauds ni assez rapides à refroidir, par un mécanisme plausible. Il n’a pas dissipé les doutes plus profonds, et il a suscité une nouvelle vague de scepticisme chez des chercheurs extérieurs au groupe dès sa parution.
L’objection de la physique
John Mauro, spécialiste des matériaux à la Pennsylvania State University, qui a consacré sa carrière à la physique de l’état vitreux, a déclaré à National Geographic en mars 2025 qu’il trouvait ces affirmations « plutôt discutables ». Son objection est de nature mécanistique et il est difficile de l’écarter d’un revers de main. Si le tissu a vraiment été chauffé au-delà d’environ 500 °C, il aurait dû subir des dommages chimiques et structurels irréversibles : les protéines se dénaturent et se dégradent à des températures bien inférieures, et les lipides s’oxydent et se décomposent. Dans la lecture de Mauro, l’affirmation d’une conservation quasi parfaite de la structure cellulaire ne peut coexister avec l’affirmation d’un chauffage à plus de 500 °C, car le chauffage réécrit nécessairement la microstructure. L’une des deux affirmations doit céder.
Morton-Hayward a retourné contre l’article de 2025 sa propre logique. Sa position, exprimée à plusieurs médias, est que les auteurs expliquent excellemment pourquoi la vitrification d’un tissu mou à haute température devrait être impossible, puis demandent au lecteur d’accepter une unique exception. Un tissu organique, composé en majeure partie d’eau, forme du verre par refroidissement rapide à de très basses températures et par aucune autre voie connue. Elle n’est pas convaincue que le gardien soit l’unique exception de l’histoire de la planète.
L’objection des protéines
L’identification de la matière comme du cerveau repose en partie sur des protéines, et les preuves protéiques sont minces selon les normes de la discipline. Le tableau supplémentaire de la lettre de 2020 énumérait exactement sept protéines issues de deux échantillons, comme l’a souligné le commentaire de 2020, et aucune ne figurait parmi les 881 protéines récupérées dans le cerveau de Heslington, de l’âge du fer. La réponse de Morton-Hayward est quantitative. Les cerveaux anciens conservés, d’après son expérience, livrent typiquement plus d’un millier de protéines, si bien qu’une liste de sept constitue une base très mince pour une identification positive. Pis, les protéines en question sont exprimées dans des centaines de types cellulaires dans tout le corps, de sorte que leur présence ne désigne pas spécifiquement le cerveau. Et les protéines en général ne survivent pas aux températures qu’exige le mécanisme de 2025. Si le tissu a atteint 510 °C, les protéines qui ont servi à l’identifier comme du cerveau ne devraient pas s’y trouver.
L’objection des données
Derrière les différends précis se tient le différend méthodologique, qui n’a jamais disparu. Matthew Collins, spécialiste de paléoprotéomique de Cambridge et de Copenhague, qui avait cosigné le commentaire de 2020, a établi un parallèle avec les premières années de la recherche sur l’ADN ancien, lorsque la discipline a découvert qu’elle ne pourrait pas avancer tant que tout le monde ne publierait pas ses données brutes pour que d’autres les vérifient. Les données sur les protéines anciennes sont complexes et facilement contaminées, et l’accès indépendant à la fois aux spectres bruts et aux échantillons physiques est la façon dont les affirmations extraordinaires de ce domaine sont validées ou réfutées. Lors de l’échange de 2025, Morton-Hayward demandait toujours à voir l’analyse protéique sous-jacente, et aucun examen indépendant des fragments n’avait été signalé. Tant que cela ne change pas, l’affirmation reste, selon la formule prudente à laquelle plusieurs médias se sont arrêtés, extraordinaire et toujours débattue.
Ce que chaque camp soutient réellement
La version publique du désaccord fond plusieurs questions distinctes en une seule. Presque personne ne conteste qu’il y ait une matière dure et vitreuse dans le crâne du gardien, ni qu’Herculanum ait été frappée par une impulsion de chaleur mortelle. Peu contestent que la matière soit d’origine organique. Giordano a fait valoir, non sans raison, qu’un matériau de composition organique remplissant un crâne humain s’explique le plus simplement par le cerveau qui s’y trouvait, et il a demandé ce que cela pourrait être d’autre.
Les contradicteurs ne nient pas que la matière soit organique. Morton-Hayward conteste en revanche qu’il s’agisse de cerveau : elle a déclaré à CNN qu’elle n’était pas convaincue que la substance vitreuse soit du tissu cérébral. Ce qu’ils contestent est plus étroit et plus tranchant. Premièrement, si les preuves spécifiques avancées, un petit ensemble de protéines non spécifiques et des micrographies électroniques de structures interprétées comme des cellules, établissent que la matière est du tissu cérébral à l’architecture cellulaire préservée. Deuxièmement, si une voie de chauffage puis de trempe menant à un verre organique stable est physiquement cohérente avec cette architecture préservée, ou si les deux affirmations s’annulent. Troisièmement, si l’on peut vérifier quoi que ce soit de tout cela, étant donné que les données brutes et les échantillons sont restés entre les mains d’un seul groupe. Et, sous-jacente à toutes ces questions, celle de savoir si la rareté qui faisait paraître la découverte miraculeuse a jamais été réelle. Les réponses diffèrent selon les questions, et une bonne part de la confusion dans la presse vient du fait qu’on les mélange.
Un cerveau humain s’est-il transformé en verre ailleurs ?
Non. L’article de 2025 présente le gardien comme la seule occurrence de ce type sur Terre, et les sceptiques, tout en doutant de l’interprétation, s’accordent pour dire que rien de comparable n’a été signalé lors d’une autre éruption, d’un autre incendie ou d’une autre inhumation. Un cas unique serait un trésor scientifique, une expérience naturelle qu’aucun laboratoire ne pourrait éthiquement mener. Un cas unique est aussi invérifiable au sens ordinaire, faute d’un second spécimen sur lequel tester la méthode, et les affirmations portant sur le seul cas au monde ont un bien piètre bilan dans l’histoire des sciences. Ce qui fait la valeur de la découverte est précisément ce qui met mal à l’aise certains chercheurs.
Il importe de ne pas confondre cette affirmation étroite avec le constat plus large, bien étayé, que les cerveaux anciens conservés sont en général courants. L’archive de Morton-Hayward établit que le tissu cérébral survit dans le registre archéologique bien plus souvent qu’on ne le supposait, dans les tourbières, les déserts, le pergélisol et les sépultures ordinaires, parfois comme seul tissu mou restant dans un squelette. Ces cerveaux sont rétractés et chimiquement transformés, et beaucoup sont assez sombres et luisants pour qu’un fouilleur puisse les décrire, de façon approximative, comme vitreux. Aucun n’est un verre au sens physique, avec une transition vitreuse mesurable. L’affirmation d’Herculanum est que celui du gardien en est un. C’est une assertion bien plus spécifique, et elle reste isolée.
Pourquoi ce débat compte : le Vésuve, la science des aléas et trois millions de voisins
Débarrassé de sa nouveauté macabre, le cerveau de verre est un débat sur la façon dont se comporte un aléa volcanique particulier, et ce débat a des conséquences pour un très grand nombre de personnes bien vivantes. Le Vésuve est un volcan endormi, et ce sommeil est un état temporaire. Il est entré en éruption violente en 1631, faisant des milliers de morts, et a connu des dizaines d’éruptions depuis, la plus récente en mars 1944, lorsque la lave a enseveli les villages de San Sebastiano al Vesuvio et de Massa di Somma et que les cendres et le téphra ont détruit quelque quatre-vingts bombardiers B-25 du 340th Bombardment Group américain sur leur aérodrome près de Pompéi. Le plus ancien observatoire volcanologique du monde, fondé sur le flanc de la montagne en 1841, le surveille depuis, et le volcan est calme depuis plus de quatre-vingts ans. Environ trois millions de personnes vivent aujourd’hui dans l’agglomération à son pied. Quelque 600 000 à 700 000 d’entre elles habitent à l’intérieur de la zone rouge officielle, la couronne de communes que les planificateurs de la protection civile s’attendent à devoir évacuer avant le début de la prochaine éruption.
Un aléa qui ne laisse presque aucune trace
Le bénéfice scientifique que met en avant l’équipe à l’origine de la découverte est la reconnaissance de la déferlante de nuage de cendres détachée comme un aléa distinct, précoce et exceptionnellement meurtrier. Si les reconstitutions de 2023 et de 2025 sont justes, la première chose qui a tué les habitants d’Herculanum est arrivée bien avant l’écoulement dense qui les a ensevelis : un nuage bref, dilué et très chaud, venu avant tout le reste, qui a tué en quelques secondes et s’est évanoui en quelques minutes, ne laissant qu’un dépôt de quelques centimètres d’épaisseur. Ce profil est inquiétant pour un planificateur. Un aléa capable d’être mortel en quelques secondes est déjà assez grave. Un aléa qui laisse si peu de dépôt que son passage peut passer complètement inaperçu dans le registre géologique des éruptions passées est le genre de chose qui est omis d’une carte des risques, parce que la preuve de son existence est une couche de cendres de l’épaisseur d’un doigt, facilement érodée et facilement négligée, et parce qu’il atteint et franchit des endroits que les écoulements denses ne touchent jamais.
Pensa a présenté les enjeux pratiques en termes de conception des bâtiments : comprendre ces conditions peut guider la construction d’abris capables de résister à de très hautes températures pendant le court laps de temps que met un nuage à passer, offrant aux personnes qui n’ont pas pu évacuer un endroit où survivre jusqu’aux secours ou jusqu’au courant suivant, qui peut être plus frais. Un abri conçu pour résister au poids écrasant d’un écoulement dense, ou pour gagner du temps face à des aléas plus lents, peut ne servir à rien face à un éclair de chaleur supérieur à 500 °C.
Cette leçon ne dépend pas de la question de savoir si les éclats sont du cerveau. La température et la dynamique des courants à Herculanum sont étayées par plusieurs lignes de preuve indépendantes : les squelettes de la plage, la réflectance du charbon de bois, les résidus minéraux sur les os, le comportement des dépôts eux-mêmes. Le cerveau est la pièce spectaculaire, celle qui fait les gros titres, et il se peut qu’il résiste ou non à l’examen, mais la science de l’aléa qui le sous-tend repose sur un terrain plus large. Les catastrophes modernes le confirment. Les personnes tuées à l’Unzen en 1991 et au Fuego en 2018 ont, pour la plupart, été surprises par les marges diluées de courants, en des lieux que les écoulements denses n’avaient pas atteints.
Ce que le débat enseigne sur la méthode
L’autre raison pour laquelle ce cas compte est celle sur laquelle les contradicteurs ont le plus insisté. Les affirmations spectaculaires et singulières dans les sciences historiques exigent des données ouvertes et une réplication indépendante précisément parce qu’elles sont spectaculaires et singulières. Le cerveau de verre est devenu une petite étude de cas de la façon dont cela se passe en pratique : une découverte frappante, une réfutation bien argumentée en quelques mois, une suite techniquement sophistiquée cinq ans plus tard, et un résidu tenace de doute qui persiste parce que le matériau reste difficile d’accès pour les chercheurs extérieurs. Quelle que soit l’issue, le débat autour du crâne d’un seul jeune homme est un bon exemple de la lenteur avec laquelle la science tranche une question lorsqu’un seul laboratoire détient l’unique échantillon.
Peut-on voir le cerveau de verre aujourd’hui ?
Le parc archéologique d’Herculanum, à Ercolano, juste au sud-est de Naples et à quelques pas en contrebas de la gare d’Ercolano Scavi de la ligne Circumvesuviana, est ouvert aux visiteurs toute l’année. Le Collegium Augustalium, avec son sanctuaire peint et la petite pièce voisine où le gardien a été retrouvé, fait partie du parcours de visite, même si certains bâtiments sont périodiquement fermés pour des travaux de conservation. Vous pouvez regarder vers le bas depuis le niveau du sol moderne, qui correspond au sommet des dépôts de 79 apr. J.-C., et saisir d’un seul coup d’œil la profondeur à laquelle la ville a été ensevelie. Les hangars à bateaux de l’ancien rivage, avec leurs squelettes, font également partie du site et se visitent depuis la passerelle qui longe l’ancienne plage. Beaucoup des plus beaux objets exhumés de la ville, dont des bronzes de la villa des Papyrus et les rouleaux carbonisés, sont conservés à Naples, au Musée archéologique national et à la Bibliothèque nationale.
Les fragments vitrifiés eux-mêmes sont de délicats spécimens de recherche en cours d’étude active, et ils ne sont pas exposés au public. La photographie très diffusée qui les montre est protégée par des droits d’auteur appartenant à Petrone et au parc. Pour voir les éclats eux-mêmes, ainsi que les images au microscope électronique de ce que l’équipe à l’origine de la découverte identifie comme des neurones, il faut consulter l’article de 2025 paru dans Scientific Reports, en libre accès, et l’article de 2020 paru dans PLOS ONE, tous deux gratuits à lire.
Une mort reconstituée
Retour dans la pièce. Quoi que les éclats finissent par se révéler être, la séquence que désignent les indices est poignante. Un jeune homme est à l’intérieur, seul, dans le noir, une demi-journée après le début d’une éruption qui a déjà changé l’après-midi en nuit et fait trembler le sol pendant des heures. La ville qu’il pouvait apercevoir depuis le seuil paraît, pour l’instant, intacte ; la ponce meurtrière est tombée sur Pompéi, de l’autre côté de la montagne.
Puis la colonne au-dessus du Vésuve, qui se dressait depuis la majeure partie d’une journée, perd pied et s’effondre. Un nuage fond sur la ville plus vite que personne ne pourrait courir, plus vite que les gens de la plage, qui le voient arriver par-dessus l’eau, ne pourraient même se retourner. Il n’y a ni lente suffocation ni longue combustion. En l’espace d’un souffle, la pièce se remplit d’une chaleur de l’ordre de 500 °C, et il n’est plus, son corps immobilisé sur le lit, son cerveau, si l’équipe à l’origine de la découverte a raison, vitrifié en un éclair dans les secondes qu’a mises le nuage à arriver et à disparaître. Des heures plus tard, les écoulements plus lourds arrivent et emplissent la pièce jusqu’au plafond, puis recouvrent le plafond, la rue au-dehors et la ville.
Tout ce qui vient ensuite est de l’inférence, tirée de courbes de calorimétrie, de fragments de protéines, de la réflectance du charbon de bois et des postures des morts. Le cerveau de verre d’Herculanum se situe au point exact où se rencontrent l’anthropologie médico-légale, la volcanologie, la science des matériaux et la physique de l’état vitreux, et où, pour l’instant, elles ne s’accordent pas pleinement. Le gardien, quel qu’il ait été, a attendu dix-neuf siècles que quelqu’un se dispute à son sujet. Savoir si les éclats sont un verre, et si ce verre a jamais été un cerveau, sera tranché par la prochaine personne qui pourra les placer dans un calorimètre.
Questions fréquentes
Le cerveau de verre d’Herculanum est-il réel ?
Il existe, de façon incontestée, une matière dure, vitreuse et organique à l’intérieur du crâne d’un jeune homme mort à Herculanum en 79 apr. J.-C. Qu’il s’agisse de tissu cérébral vitrifié aux cellules préservées, et qu’il se soit formé par le mécanisme de chauffage puis de refroidissement rapide proposé en 2025, cela est contesté. L’équipe à l’origine de la découverte, dirigée par Pier Paolo Petrone et Guido Giordano, répond par l’affirmative, en citant des structures interprétées comme des neurones et des axones, des protéines associées au cerveau, des acides gras et une calorimétrie indiquant une transition vitreuse vers 510 °C. Des experts indépendants, dont Alexandra Morton-Hayward, d’Oxford, et le physicien du verre John Mauro, de Penn State, restent sceptiques, en partie parce que les données brutes et les échantillons n’ont pas été disponibles pour des tests indépendants. Le bilan équitable est celui d’une affirmation frappante et plausible qui n’a pas encore été vérifiée de façon indépendante.
Quelle était la température du nuage de cendres qui a frappé Herculanum ?
L’étude de 2025 parue dans Scientific Reports situe la transition vitreuse des fragments à environ 510 °C, ce qui implique un nuage bref un peu plus chaud que cela, peut-être de l’ordre de 510 à 600 °C, qui s’est ensuite refroidi presque instantanément. Les estimations indépendantes pour le premier courant à Herculanum s’accordent sur environ 500 °C : l’étude de 2001 parue dans Nature sur les victimes de la plage l’a situé à environ 500 °C, et l’étude de 2023 sur le charbon de bois a précisé la première arrivée à environ 495 à 555 °C. Les écoulements denses qui ont enseveli la ville étaient plus frais, avec un pic voisin de 465 °C, ce qui explique que les chercheurs aient invoqué un nuage de cendres plus chaud et de courte durée.
Qu’est-ce que la vitrification ?
La vitrification est la conversion d’un matériau en verre. Un verre est un solide amorphe : il possède l’arrangement moléculaire désordonné d’un liquide, verrouillé dans un état rigide. Il se forme lorsqu’un liquide se refroidit assez vite pour sauter l’étape de la cristallisation, figeant ses molécules sur place avant qu’elles puissent s’organiser en réseau. La température à laquelle ce figement se produit est la température de transition vitreuse, et elle s’élève lorsque le refroidissement est plus rapide. C’est le refroidissement rapide qui fait le verre.
Pourquoi les victimes d’Herculanum sont-elles mortes autrement que celles de Pompéi ?
Pompéi se trouvait sous le vent et a été ensevelie par quelque dix-huit heures de chute de ponces et de cendres, qui ont fait s’effondrer les toits et ont laissé à la plupart des habitants le temps de fuir ; ceux qui sont restés ont été tués le lendemain matin par des déferlantes plus fraîches, d’environ 250 à 300 °C, la question de savoir si c’est par la chaleur ou par asphyxie étant encore débattue, et ont été conservés sous forme de vides en forme de corps qui sont devenus les célèbres moulages en plâtre. Herculanum se trouvait au vent et a reçu peu de ponces ; elle a d’abord été frappée par un courant bien plus chaud, d’environ 500 °C, qui a carbonisé le bois et réduit les corps à l’état de squelettes en quelques secondes, mais n’a laissé qu’une mince couche de cendres ; les courants plus frais et plus lourds qui ont suivi ont enseveli la ville sous environ 20 mètres de dépôts.
Un cerveau humain s’est-il jamais transformé en verre ailleurs ?
Non. Le gardien d’Herculanum est décrit comme le seul cas connu sur Terre. Les cerveaux anciens conservés ne sont pas rares en général, et l’archive de Morton-Hayward en recense 4 405 couvrant environ 12 000 ans, mais il s’agit de tissus rétractés ou chimiquement altérés, sans transition vitreuse mesurable. Aucun autre que le spécimen d’Herculanum n’a été signalé comme vitrifié.
Peut-on voir le cerveau de verre aujourd’hui, et où ?
Vous pouvez visiter le parc archéologique d’Herculanum, près de Naples, et voir le Collegium Augustalium, où le gardien a été retrouvé, ainsi que les hangars à bateaux et leurs squelettes sur l’ancien rivage. Les fragments vitrifiés eux-mêmes sont des spécimens de recherche et ne sont pas exposés, et leur photographie est protégée par des droits d’auteur. L’article de 2025 paru dans Scientific Reports, en libre accès, et l’article de 2020 paru dans PLOS ONE contiennent des images des éclats eux-mêmes.
