4 500 ans et toujours debout : les secrets de la résilience de la Grande Pyramide de Gizeh

Depuis l’édification de la pyramide de Khéops, il y a plus de quatre millénaires, de nombreux séismes ont secoué la région de Gizeh. Une nouvelle étude met en lumière le rôle de certaines caractéristiques structurelles dans sa remarquable résilience.

Fréquences fondamentales

Célèbre merveille du monde antique accueillant initialement la dépouille du second pharaon de la IVe dynastie égyptienne, la grande pyramide de Gizeh a été construite il y a environ 4 500 ans. Au cours des derniers siècles, elle a résisté à plusieurs tremblements de terre majeurs, atteignant notamment une magnitude de 6,8 en 1847 et de 5,8 en 1992. Afin de percer ses secrets, des chercheurs ont enregistré les vibrations ambiantes dans plusieurs de ses sections (fondations, chambres inférieures et supérieures…) et à ses abords.

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Dans l’ensemble des éléments structurels de la pyramide, Asem Salama et ses collègues ont mesuré des fréquences fondamentales très similaires (2,3 hertz), indiquant une répartition des contraintes mécaniques remarquablement homogène, en dépit de l’échelle et de la complexité considérables de l’édifice.

Pour les sols environnants, l’équipe évoque une valeur moyenne de 0,6 hertz. Une telle différence entre la pyramide et son environnement indique des interactions réduites, limitant l’amplification des vibrations au sein de la structure.

Il s’est également avéré que le socle calcaire dur sur lequel la pyramide de Khéops repose présentait une faible vulnérabilité sismique. L’amplification des vibrations en provenant augmentait avec la hauteur, atteignant son maximum au niveau de la chambre du roi, à environ 48,68 mètres du sol, puis diminuait dans les chambres de décharge, situées au-dessus. Selon l’équipe, ce schéma renforce l’idée que ces cavités contribuent également à sa résilience.

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Le savoir-faire des anciens Égyptiens

« Nos résultats suggèrent que des facteurs tels que la géométrie massive de la pyramide, sa forme symétrique, la répartition minutieuse de sa masse et ses fondations en calcaire dur contribuent à limiter l’amplification de la résonance lors des tremblements de terre », écrivent les auteurs de la nouvelle étude, publiée dans la revue Scientific Reports.

Si ces découvertes illustrent une nouvelle fois le savoir-faire des anciens bâtisseurs d’Égypte, Salama suppose qu’il s’agirait du résultat de siècles d’expérimentation, d’observation et d’amélioration continue, plutôt que d’une ingénierie sismique délibérée.

« Ils ont mis au point des solutions architecturales et géotechniques qui ont naturellement donné naissance à des structures dotées d’une résilience exceptionnelle », conclut-il.

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Précédemment, un passage secret découvert à l’intérieur de la grande pyramide de Gizeh.