« Suaire » de Turin : Comment Ray Rogers a trompé ses lecteurs. Dossier réalisé par Patrick Berger. Vous pouvez réagir à ce dossier dans son forum en ligne associé.

Peu de temps avant de décéder en mars 2005, un chimiste retraité, ex-membre du STURP(*), Raymond Rogers, publie un article scientifique (1) dont la conclusion est sans appel : l´échantillon ayant servi à la datation au carbone 14 n´appartient pas au tissu original du « suaire ». Une nouvelle méthode de datation indique, en effet, de profondes différences entre des fibres prélevées sur l´ensemble du « suaire » et celle de l´échantillon de la radiodatation de 1988 (2). La toile de lin sur laquelle apparaît l'image du corps d´un homme assimilé à Jésus aurait été tissée entre 1300 et 3000 ans avant nos jours. Les échantillons prélevés en bordure du tissu (échantillon C14 entre autres) seraient au contraire des pièces médiévales datant au plus de la fin du XIIIe siècle comme en atteste la présence d´un colorant dont l´emploi remonte à 1290. Tout est à refaire : Ray Rogers appelle de ses vœux qu´une nouvelle radiodatation soit entreprise. L´article fait l´effet d´une bombe dans le monde de la sindonologie (nom donné à l´étude du « suaire » par les voies scientifiques). Partisans du caractère inexplicable de la relique et tenants de la thèse du « faux médiéval » s´affrontent de nouveau. La polémique est relancée jusque dans la presse française (M6, Science & Vie) et de nombreux sites Internet reprennent à leur compte les résultats de Ray Rogers. L´essentiel des débats rappelle les éléments incontournables du dossier d'avant 2005 sans pour autant creuser le cœur de la nouvelle polémique.

D´après Ray Rogers, l´échantillon du « suaire » daté au carbone 14 en 1988 appartiendrait à un rapiéçage de l´étoffe.

Fidèle à son principe de retour aux sources, la démarche zététique réclame de prendre le problème à la racine. Une lecture de l´article de Ray Rogers et une analyse critique de ce papier s´imposent.

Datation par la vanilline

La première partie de l´article de Rogers présente la méthode et les résultats d´une datation par la vanilline des différentes fibres que l´auteur avait en sa possession dès 1979. Ray Rogers procède à une analyse comparative de la présence ou non de vanilline dans les fibres en sa possession. La vanilline est une des molécules présente dans la lignine que l´on peut observer sous forme de dépôts sombres au niveau des nœuds de croissance des fibres (photo microscope à l´appui). Pour détecter la présence de ladite molécule, Rogers réalise un test binaire à l´aide d´un indicateur coloré. Ce test est négatif pour les fibres prélevées sur l´ensemble de la surface du « suaire » en 1978. Mais surprise : le test est positif pour les fibres issues de l´échantillon découpé par Raes en 1973 et à côté duquel sera découpé l´échantillon C14. Ce test est aussi positif pour la toile de Hollande, tissu ayant servi de doublure de renforcement au « suaire » après l´incendie de 1532. Preuve est donc faite, pour Rogers, que les fibres issues de l´échantillon Raes (et donc celle de l´échantillon C14) sont différentes de celles du reste du « suaire ».
L´auteur exploite alors cette différence pour estimer l´âge de la relique à partir d´une loi donnant la variation du taux de vanilline au cours du temps. En admettant que le seuil de détection de la molécule est constant, il en déduit que le « suaire » est bien plus ancien que ne le prévoit la thèse du « faux médiéval ». Suivant cette thèse, les fibres du « suaire » auraient dû conserver 37% de leur vanilline pour un tissu datant au plus de 1260. Les fibres issues de la toile de Hollande donne ainsi un résultat positif au test. Qu´en est-il alors pour le reste du « suaire » ? Calculs faits, le tissu original daterait grossièrement de 1300 à 3000 ans avant nos jours . La thèse de l´authenticité de la relique est sauvée !

Analyse d´un revêtement coloré des fibres

La deuxième partie de l´article de Rogers étudie la composition possible d´un revêtement jaune-brun que l'auteur observe à la surface des segments de fils tirés de l´échantillon Raes et de l´échantillon C14 (en sa possession depuis peu). Intérêt de l´affaire : ce revêtement n´est pas observé par l´auteur sur les fibres issues du reste du « suaire ».

Image des fibres de l´échantillon C14 dans l´eau (agrandissement 800). Rogers y observe un gonflement de la gomme de revêtement qui devient translucide et se détache des fibres.

Les analyses chimiques révèlent qu´il s´agit d´une gomme végétale contenant une teinture d´alizarine, un colorant apparu en Italie en 1290. Rogers suggère que cette coloration aurait servi à ne pas dépareiller le « suaire » lors d´un rapiéçage de la relique. Et ce serait donc dans ce rapiéçage que les échantillons de Raes et de la radiodatation ont été découpés. Reste à identifier précisément cette gomme végétale et s´assurer qu´elle est bien absente des autres fibres du « suaire ». Premier résultat : cette gomme n´est pas soluble dans des solvants non-polaires. Elle est en revanche soluble dans l´eau et son hydrolyse en milieux acides ou basiques révèle qu´il pourrait bien s´agir de pentoses. Afin de s´en assurer, Rogers réalise des analyses par spectroscopie de masse de la pyrolyse des différentes fibres qu´il possède. Résultat : seules les fibres de l´échantillon de Raes présentent un produit pyrolytique caractéristique des pentoses comme ceux qui constituent la gomme arabique. Or la gomme arabique est un liant classique à la base des détrempes. Ce résultat accrédite donc l´idée que les échantillons Raes et C14 ont bien été volontairement colorés alors que le reste du « suaire » ne l´est pas.

Au final, Rogers entend avoir démontré que la portion de tissu prélevée pour la radiodatation appartient à un rapiéçage ingénieux datant du Moyen Age tandis que l´étoffe originale pourrait très bien dater du début de notre ère.

La porte resterait-elle ouverte à la thèse de l´authenticité du « suaire » ? Pas si sûr...

Origine des fibres étudiées

Premier point surprenant, pour qui connaît l´affaire, le protocole de datation C14 de 1988 précise bien que l´emplacement du prélèvement de tissu à analyser était éloigné « de tout rapiéçage ou de toute zone carbonisée » (2). Et c´est en présence de témoins aux origines diverses que fut réalisé ce prélèvement : des membres du clergé (le cardinal Ballestero, Mgr Caramello, etc.), un membre du STURP (Giovanni Riggi qui a procédé à la découpe), un expert en textiles (Gabriel Vial) et des scientifiques comprenant des représentants des trois laboratoires indépendants ayant à réaliser la datation. Cette multiplication du nombre et de la qualité des témoins n´était pas anodine : elle permettait de s´assurer que les différentes clauses du protocole étaient bien respectées.

Quid de l´origine des fibres étudiées par Rogers ? Ce dernier nous en précise la provenance dans son article :

• Les fibres récupérées sur l´ensemble du « suaire » proviennent de 32 rubans adhésifs spécialement conçus pour ces prélèvements réalisés par Rogers lui-même en 1978.
• Les fibres provenant de la toile de Hollande ont été prélevées de la même manière par Rogers en 1978
• Les fibres de l´échantillon de Raes proviennent de 14 segments de fils du morceau de tissu découpé en 1973. Ces fils ont été envoyés à Rogers par le Pr. Luigi Gonella en 1979.
• Les fibres de l´échantillon C14 proviennent de fils que le Pr. Luigi Gonella rapporte avoir récupérés au centre du morceau de tissu découpé par Riggi en 1988. Ces fils ont aussi été envoyés à Rogers par le Pr. Luigi Gonella.

Comparaison n´est pas raison

Les preuves apportées par Ray Rogers consistent en une comparaison de fibres d´origines différentes. Les fibres prélevées sur l´ensemble sur « suaire » sont toutes des fibres superficielles du tissu. Elles ont toutes été arrachées à l´aide d´un ruban adhésif. Les fibres des échantillons Raes et C14 proviennent, en revanche, de segments de fils entiers tirés de découpes du tissu. Admettre que ces fibres doivent être identiques, faute de quoi il est prouvé qu´elles ne proviennent pas d´un même tissu, revient à confondre l´écume des vagues avec la mer.

Même si les fibres superficielles et les fils du tissu doivent avoir des caractéristiques communes, leurs propriétés de surface n´ont aucune raison d´être les mêmes. Ainsi, il n´est guère surprenant que Rogers ne trouve aucun enduit de gomme arabique sur les fibres superficielles arrachées par adhésif. Au cours de son histoire, le « suaire » a été l´objet des différentes manipulations comme lors de ses ostensions en public (en plein air pour certaines). Il a aussi été aspergé d´eau lors de l´incendie de 1532. Et le revêtement coloré identifié par Rogers comme de la gomme arabique est soluble dans l´eau (1). En suintant, ce revêtement va par capillarité au cœur et en surface des fils du tissu et non à la surface des fibres dépassant de ces fils. Il est donc tout à fait naturel que les fibres superficielles ne présentent pas le revêtement identifié par Rogers.

Détection de la vanilline

Il n´en va pas de même pour la détection de la vanilline. Rogers précise d´ailleurs qu´il observe des dépôts de lignine aux nœuds de croissance des fibres quelle que soit leur provenance. Il rappelle que la vanilline est une des molécules entrant dans la composition de la lignine. Cette composition est variable au cours du temps. Elle est aussi fonction des conditions physico-chimiques.

Pour détecter la présence de vanilline, Rogers fait appel au test de Wiesner. Il s´agit d´une méthode classique permettant de détecter la présence de certaines molécules entrant dans la composition de la lignine. En présence de ces molécules, un indicateur coloré, la phloroglucine chlorhydrique, vire au rouge-groseille (la teinte varie en fonction des molécules présentes). La vanilline est une des molécules réagissant au test de Wiesner. Malheureusement ce n´est pas la seule. Elle ne contribue d´ailleurs que de façon marginale à la coloration. Une publication scientifique de Pomer et al., datée de 2002 (3), précise d´ailleurs « However, given the relatively low abundance of 4- O-linked vanillin in lignifying cell walls and the low extinction coefficient of its red-brown phloroglucinol adduct, it is unlikely that vanillin contributes to a great extent to the phloroglucinol-positive stain reaction. » (« En revanche, étant donnée la faible abondance relative de la vanilline liée par son oxygène en position 4 dans les parois des cellules lignifiantes, et étant donné le faible coefficient d´absorption de son adduit de phloroglucine rouge-brun, il est peu probable que la vanilline contribue beaucoup à la réaction de coloration positive à la phloroglucine. ») Cet article précise d´ailleurs quelles sont les molécules intervenant de façon prépondérante dans la coloration. Parmi ces molécules, plusieurs entrent dans la composition de la lignine (4). Le test de Wiesner réalisé par Rogers n´est donc en rien un test spécifique de la présence de vanilline.

Image des fibres superficielles du « suaire » collées à l´adhésif (agrandissement 400) Rogers y observe « des dépôts sombres de lignine aisément visible au niveau des nodules de croissance. »

Néanmoins, cette erreur de chimie analytique, surprenante de la part d´un chimiste, prête à peu de conséquence pour la méthode de datation proposée par ce dernier.

Une méthode de datation inédite !

Le test de Wiesner pour la lignine est tout de même positif pour les échantillons Raes et C14 alors qu´il ne l´est pas pour les fibres superficielles du « suaire ». Si le chimiste Rogers s´est mépris sur le caractère unique de la molécule en jeu, les calculs de datation qui suivent n´en sont pas pour autant invalidés par cet argument. Regardons de plus près ce que vaut cette méthode de datation… inédite ! Car il s´agit bien la d´une méthode totalement nouvelle. L´auteur ne cite aucune référence antérieure et aucun laboratoire de datation au monde ne propose une telle méthode. Pour preuve, cette page web du ministère de la culture (5) qui rappelle les différentes méthodes classiques de datation employées en histoire et en archéologie : thermoluminescence (pour les matériaux cristallins), carbone 14 (pour les matières carbonées comme celles issues du règne du vivant), dendrochronologie (pour les matériaux en bois), etc. Nulle trace d´une datation à la vanilline / lignine !

Si cette méthode de datation est totalement inédite, elle doit apporter de sérieuses garanties de sa fiabilité. à titre de comparaison, il a fallu attendre 1983 et une étude menée par quatre laboratoires coordonnés par le British Museum pour s´assurer que la nouvelle technique de mesure du C14 par spectroscopie de masse était parfaitement fiable. Quelles garanties apporte donc Ray Rogers ?

• Le temps mis par la lignine pour ne plus réagir au test de Wiesner n´a été établi que pour trois valeurs de températures (40°C, 70°C et 100°C). Et c´est avec ces trois valeurs que Rogers détermine la loi cinétique de dégradation de la « vanilline ». Il utilise donc trois valeurs expérimentales pour vérifier une loi à deux paramètres. Autrement dit, le strict minimum !
• Rogers calcule ces deux paramètres mais n´indique aucune marge d´erreur pour leur valeurs.
• Pour finir, il est impossible au lecteur de vérifier les valeurs fournies par Rogers. Les données expérimentales à partir desquelles il détermine ces valeurs ne sont pas précisées et aucune référence bibliographique n´est donnée. Seul le nom du collaborateur ayant réalisée lesdites mesures est cité : Stanley T. Kosiewicz.

Le rôle de la température

Si Rogers ne fournit aucune donnée source, il indique en revanche la valeur de la constante cinétique de la réaction d´ordre 1 de dégradation de la « vanilline ». Il est alors possible de reprendre et pousser plus avant les calculs de datation menés par l´auteur.

La constante cinétique s´écrit k = 3,7.10¹¹.exp(-123800/8,314T).

En l´absence de marge d´erreur, on pourra prendre au minimum les erreurs d´arrondies.
La fréquence d´Arhénius s´écrit donc : Z = 3,7.10¹¹ ± 0,05.10¹¹ s^-1. L´énergie d´activation s´écrit : E = 123800 ± 50 J. Enfin on prendra pour la constante des gaz parfaits une valeur plus précise : R = 8,31448 J.K^-1.mol^-1. L´incertitude relative due à l´arrondi de la valeur de E est de l´ordre de l´ordre 10^-4. Elle n´est cependant pas négligeable car elle intervient dans une exponentielle. Calculs faits, les durées obtenues sont assorties d´une incertitude allant jusqu´à 3,5%.

En pratique, ce sont les incertitudes sur la température qui sont prépondérantes : augmenter la température d´exposition de 1°C revient à diminuer le temps nécessaire à la perte de la « vanilline » de 15% ! Le tableau ci-dessous précise le temps nécessaire à la disparition de 95% de la « vanilline » en fonction de la température. Ce taux de 95% est celui choisi (sans justification) par Rogers comme seuil de détection du test de Wiesner. C´est à partir de ce pourcentage qu´il déduit la plage d´âge 1300-3000 ans pour le « suaire ».

Ce tableau illustre la très forte dépendance de la méthode de datation employée par Rogers en fonction de la température : de 25°C à 10°C, le temps de disparition de la « vanilline » va du simple au décuple.

Mais le résultat le plus intéressant apparaît aux températures élevées. Il suffit de quelques secondes à 300°C pour faire disparaître totalement la « vanilline » (en réalité les réactifs du test de Wiesner). À 400°C et au-delà , cette disparition est quasi instantanée.

Rogers rappelle à juste titre qu´en 1532, le « suaire » a été pris dans un incendie de la chapelle où il était conservé. Il fut heureusement extrait de sa chasse d´argent qui commençait à fondre, les treillis de fer portés au rouge.
La température de fusion de l´argent est de 960°C et celle du fer est de 1535°C. Voilà qui donne un ordre de grandeur de la température des gaz incandescents dans la chapelle (environ 1000°C). Toute fibre du « suaire » qui aurait été portée à ces températures aurait perdu immédiatement sa capacité à réagir au test de Wiesner. Rogers rappelle alors que le lin est très mauvais conducteur de chaleur. Mais c´est justement pour cette raison que les parties superficielles du tissu ont toutes les chances d´être touchées tandis que le cœur de fils constituant la toile n´a été que peu affecté par l´incendie (exception faite, bien entendu, des parties du linge ayant été brûlées). La nature des fibres que Rogers a analysées se révèle ici un élément de première importance. Il permet de rendre compte des différences observées par le chimiste.

Un article relu par les pairs ?

Comparaison sans raison de fibres d´origine distincte, erreur de chimie analytique, absence de données sources et de référence bibliographique, absence de marges d´erreur sur les valeurs numériques, choix arbitraire de valeur seuil pour le test de Wiesner, absence de prise en compte des phénomènes de surface, etc. Face à tant d´erreurs ou de manque de rigueur scientifique, il convient de se demander si l´article de Rogers a bien été relu par ses pairs avant publication.

Un autre élément laisse penser que ce n´est pas le cas : sur les trois équations que contient l´article, on compte deux coquilles très visibles et une simplification non justifiée...

Le facteur k est répété deux fois dans la première équation. En effet, la seconde l´identifie à Z.exp(-E/RT), tout comme le texte de l´article : «  k is the rate constant, s-1 ». L´exponentielle est répétée deux fois dans la deuxième équation (cf. trait rouge). Entre la première et la dernière équation, le terme f(α) a été simplifié en α (réaction d´ordre 1) sans aucune justification. Rien ne prouve, en effet, que plusieurs espèces chimiques n´interviennent pas dans le processus de dégradation de la lignine, bien au contraire (cf. test de Wiesner).

Conclusion

Raymond Rogers a réussi à publier un article dans une revue scientifique sans que celui-ci soit manifestement relu par d´autres chercheurs. Analysé en profondeur, cet article nous apprend une seule chose : les fibres de surface du « suaire » ont été plus abîmées que celles du cœur du tissu. Une dernière question est donc laissée à la sagacité du lecteur : cela vaut-il la peine de refaire une radiodatation du « suaire » sur la base d'un résultat des plus ordinaires  qui ne remet nullement en cause la datation de 1988 ?

P.B.

(1) R.N.Rogers, « Studies on the radiocarbon sample from the shroud of turin. », Thermochimica Acta, 425 (2005), p. 189-194.
Consultable sur le site www.sciendirect.com

(2) P.E.Damon et al., Nature, 337, n°6208 du 16 février 1989, p. 611-615.

(3) F.Pomar, F.Merino & A.Barcelo, « O-4-Linked coniferyl and sinapyl aldehydes in lignifying cell walls are the main targets of the Wiesner (phloroglucinol-HCl) reaction. », Protoplasma, 220(1-2) (Springer 2002), p.17-28
Voir l´abstract.

(4) C´est le cas, par exemple, des coniféryl aldéhydes : E. MacCrady, « The nature of lignin », Alkaline Paper Advocate, 4-4 (1991)

(5) Méthodes de datation classiques rappelées par G.Querré et E. Porto du laboratoire de recherche des musées de France :