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Une première mission d’étude pluridisciplinaire, élargie à l’ensemble du matériel anthropologique et des pièces de costume mises au jour, a eu lieu en 2002 et débouché sur le lancement d’un nouveau programme de recherche sur la « bio-archéologie » ou archéologie des matières organiques et biologiques, en coopération avec diverses institutions françaises et chinoises.

L’examen anthropobiologique des parties visibles des corps a été complété par l’étude des pathologies (traumatiques, infectieuses et inflammatoires) et combiné à un examen plus approfondi faisant appel aux technologies de l’imagerie médicale (Faculté de Médecine du Xinjiang) et de l’ADN (Université du Jilin). Les coupes réalisées au scanner vont ainsi permettre la dissection virtuelle et la reconstitution 3D de ces momies (collaboration avec E. Crubézy et l’ UMR8555) . Trois sujets considérés comme suppliciés en raison de leurs multiples lésions ont fait l’objet d’une étude médico-légale) (IML Strasbourg) qui a permis de restituer en partie le processus de leur mise à mort.

L’étude du mobilier et des pratiques funéraires nous a apporté un premier éclairage sur le monde des morts (dépôts funéraires ; oreillers, couvertures et linceuls ; obturation et/ou application d’emplâtres sur les yeux, le nez et la bouche, jugulaire, cache-visage, etc.).

Ces momies sont aussi une précieuse source d’informations sur le monde des vivants : reconstitution du mode de vie, de l'environnement et de la démographie ; étude du costume et des parures corporelles (tatouages, fards et peintures faciales, coiffes et coiffures, ornements). Des caractéristiques ostéologiques attestent ainsi par exemple chez certains sujets une pratique intense de l'équitation. Chez d’autres, l’usure des dents signe une activité para-masticatrice probablement liée à l'assouplissement des peaux.

Cheveux, fards et emplâtres font l’objet d’un programme de recherche spécifique, en collaboration avec le C2RMF / UMR171 (Ph. Walter) et L’Oréal Recherche & Développement.