Comment l’éruption du Vésuve a pu transformer un cerveau humain en verre?

Retour sur la stupéfiante découverte de chercheurs italiens sur le site d’Herculanum : celle d’un cerveau humain transformé en verre par l’éruption du Vésuve, qui a détruit Pompéi en l’an 79 de notre ère.  

Le site d’Herculanum, détruit par l’éruption du Vésuve en l’an 79 de notre ère. © Collection Mix: Sub - Michael Runkel / robertharding / Getty Images

Pourquoi et comment un cerveau humain peut se transformer en verre ? C’est l’anthropologue forensique Pier Paolo Petrone de l’université de Naples qui, le premier, a repéré un étrange matériau brillant localisé au sommet d’un corps entièrement carbonisé. Ce corps a été exhumé en 1960 dans un temple d’Herculanum, ville romaine située à 7 km du Vésuve.

L’analyse au microscope électronique de ces fragments de verre noir a révélé des réseaux complexes de neurones et d’axones. Pas de doute, il s’agissait bien du premier cerveau de verre jamais découvert, celui d’un jeune homme de 20 ans, probablement le gardien de ce temple d’Herculanum. Il a été retrouvé dans un lit, enseveli par les nuées ardentes libérées par la monstrueuse éruption du Vésuve qui a enseveli Pompéi et Herculanum en l’an 79.

Restait à comprendre comment un tel processus, la vitrification d’un cerveau humain, avait pu se produire. Une énigme pour les scientifiques, archéologues et vulcanologues qui, après avoir publié en 2020 dans la revue PLOS One leur spectaculaire découverte, ont cherché à reconstituer le cours des événements en faisant appel notamment à des physiciens spécialistes du verre.

Une chaleur extrême suivie d'un refroidissement aussi extrême

Leur étude publiée le 27 février 2025 dans la revue Scientific Reports révèle que le verre peut effectivement se former dans un environnement volcanique. Mais pour que les coulées de lave vitrifient non seulement des roches dures, mais des tissus organiques mous et plein d’eau, il faut que cette extrême chaleur soit suivie très rapidement d’un refroidissement aussi extrême. Et c’est précisément ce que montre l’analyse par calorimétrie et spectroscopie des échantillons du cerveau de verre.

À partir de ces données, le vulcanologue Guido Giordano, de l'université Roma Tre, premier auteur de cette étude, a pu reconstituer le scénario et valider l’hypothèse d’une nuée ardente initiale meurtrière sur Herculanum dès les premières heures de l’éruption qui a laissé sur la ville un fin nuage de cendres brûlantes dépassant les 510 degrés Celsius, ce qui a suffi à tuer les habitants. Mais ces cendres se sont ensuite vite dispersées et c’est ce refroidissement rapide qui a enclenché ce stupéfiant processus de vitrification du cerveau. Ce n’est que quelques heures plus tard que la ville entière d’Herculanum a été totalement ensevelie sous des coulées dites pyroclastiques, c'est-à-dire par une avalanche de magma, de cendres et de gaz volcanique.

Comme le souligne le vulcanologue italien, la compréhension de ce scenario est essentiel pour la prévention des populations face au risque d’éruption volcanique. On sait désormais que même les premières nuées ardentes, très diluées, qui n’ont pas d’impact sur les structures et les bâtiments, peuvent se révéler mortelles en raison de leur température… Et ça, c'est grâce au cerveau de verre du jeune homme gardien du temple d’Herculanum.

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