Les bateaux et la navigation à l'Âge Viking

6000 ans d'évolution

Les navires de l'Âge Viking résultent de 6 000 ans d'évolution technique. 

Au Néolithique, les habitants des côtes danoises construisaient des pirogues (les plus anciennes datent d'environ 5 000 ans avant notre ère) dans un bois souple et résistant pour aller pêcher. Utilisant des outils de silex, ils sculptaient des grumes de tilleul, bois tendre et résistant, jusqu'à obtenir une épaisseur régulière de 2 centimètres. Ces pirogues "monoxyles", dont la longueur atteignait 10 mètres, s'aventuraient apparemment en mer, à la pagaie, pour la pêche à la morue, à la baleine, ainsi que pour de petites expéditions. Certaines servirent de sépulture.

Puis, environ 3000 ans avant notre ère, ils commencèrent à creuser une rangée de trous, le long du bord supérieur de leurs pirogues. A l'aide de cordes en fibres végétales, ils fixèrent dans la partie haute des flancs de la pirogue le bord inférieur d'une planche. Ces planches supplémentaires augmentaient la navigabilité en surélevant le franc-bord. Ainsi naquit la technique du bordé à clin, caractéristique de l'Europe du Nord.

Les navires scandinaves évoluèrent au cours de l'Âge du Bronze (2 000 à 500 ans avant J.-C.): leurs extrêmités se relevèrent et la proue comme la poupe s'ornèrent de spirales et de figures animales. Les figures de proues représentaient des serpents ou des dragons. Mais les bateaux ne sont pas encore en mesure d'affronter la haute mer.

Il fallut attendre la période précédant immédiatement l'Âge Viking pour que les charpentiers nordiques finissent par créer des bateaux aux proportions et aux propriétés poussées à l'extrême, en leur ajoutant de grands mâts et de puissantes quilles. Au large, les Vikings naviguaient le plus souvent à la voile, mais se servaient des avirons près des côtes et pour remonter les cours d'eau à l'intérieur des terres.

Les dimensions et les matériaux pouvaient varier en fonction du lieu de construction, des mers où ils naviguaient et des tâches pour lesquelles les différents modèles de bateaux et navires ont été développés: transport de marchandises, déplacements, servitude, guerre...

Matériaux

• Du bois de chêne, parfois de pin ou de frêne pour les bordés, ainsi que le saule pour les gournables (longue cheville en bois, broche ou goujon, utilisée pour l'assemblage de pièces de bois en construction navale). 
• Du fer pour les rivets, l'ancre et certains éléments de l'accastillage.
• Du goudron, obtenu par la pyrolyse du bois de conifères, pour calfater et enduire la coque. Associé à différents pigments de couleurs, ce goudron devenait un enduit pour colorer la coque ou la voile. 
• Des fibres végétales et animales entraient dans la composition des différents cordages du gréement, comme le crin de cheval pour les écoutes ou la fibre d'écorce (tilleul) pour les haubans.
• Du vadmal, un tissu de laine de mouton pour la voile. Du goudron végétal et de la graisse étaient ajoutés au tissu pour obtenir des voiles imperméables et résistantes au vent.

Caractéristiques

Les bateaux et navires de l'Âge Viking sont pour la plupart conçus selon un plan identique.

• Une quille d'un seul tenant, taillée dans un unique tronc d'arbre bien droit, avec une section en T sur laquelle la coque est construite.
• Des couples reposant librement sur la quille, plutôt que de venir s'encastrer dans des entailles pratiquées dans la quille, comme c'était le cas dans les chantiers navals du reste de l'Europe.
• Des bordages à clins, soit des planches de bois vert coupées en étoile autour du coeur de l'arbre, d'une épaiseur de 2 centimètres environ, qui forment la coque extérieure en se superposant. Les virures des œuvres mortes (c'est-à-dire la partie non immergée de la coque) étaient fixées les unes aux autres, puis aux couples, par des rivets de fer. Par contre, les bordages des œuvres vives, i.e sous la ligne de flottaison, étaient fixés sur les couples par des gounables.
• Une étrave d'une seule pièce de bois, généralement sculptée
• Un mât unique équipé d'une voile
• Un aviron-gouvernail fixé par des attaches en cuir, situé à tribord arrière

Certains bateaux de l'époque n'étaient pas pontés. Aussi, même en longeant les côtes, les marins de l'Âge Viking avaient fort à faire avec les pluies et les embruns qu'il fallait écoper. L'opération semble avoir été si courante et essentielle qu'une saga conte l'aventure d'un équipage où six hommes écopent tandis que sept autres souquent.

Qualités

La conception des bateaux de l'Âge Viking révèlent des qualités déterminantes pour comprendre l'impact et le rôle qu'ils ont joué dans l'expansion viking". 

• Flexibles et légers, les bateaux sont rapides.
• Amphidromes, les bateaux peuvent naviguer dans les 2 sens. Leur structure quasi symétrique leur permet de se déplacer indifféremment en avant commme en arrière. 
• En capacité d'emprunter n'importe quel cours d'eau, quelle que soit la profondeur, et de s'échouer directement sur une plage, grâce à leur fond plat et leur faible tirant d'eau.
• En capacité de transporter de lourdes charges.
• Faciles à réparer.

Les bateaux vikings étaient souvent désignés par le nombre de rames ou de bancs pouvant chacun accueillir de 2 à 4 nageurs (terme maritime pour "rameurs"):

• sexoeringr : 6 rames
• tólfoeringr : 12 rames
• fimtánsessa : 15 bancs de nageurs
• tvitogsessa : 20 bancs de nageurs

Trois grandes familles regroupant les différents modèles d'embarcations, bateaux et navires de l'Âge Viking, ont été établies en fonction des tâches et activités auxquelles ils servaient. 

Les herskips

Les herskips sont des navires de guerre, le plus souvent de grandes dimensions. Ils sont pourvus d'un skjaldrim, un bordage spécial où sont placés les boucliers des rameurs qui servent de protections contre les projectiles.

• Langskip: littéralement long-navire, mot en vieil islandais dérivé du latin navis longa et du vieil anglais langscip.
• Snekkja: le plus connu des navires de guerre vikings.
• Skeid: bateau de très grandes dimensions. Ce mot a donné le vieil anglais scegd.

>>> Zoom sur le snekkja

Le snekkja est l'un des plus grands types de bâtiments construit par les Vikings du IXème au XIIème siècle. Il figure parmi les plus admirables bateaux jamais construits. Les attraits esthétiques du navire remplissaient aussi des fonctions techniques, faisant du snekkja l'embarcation la plus performante jamais vue. 

Sa forme était basse (sauf à la proue, qui était souvent dominée par une tête de dragon), assez allongée, mais beaucoup moins que les galères de Méditerranée. Il était plus étroit que le knarr (rapport longueur/largeur de 7/1 - 4/1 pour le knarr).

Conçu pour la guerre et les expéditions, il pouvait mesurer plus de 30 mètres de long. Bien qu'il disposait d'un mât pour hisser une grande voile, les rames constituaient son principal moyen de propulsion. L'équipage se composait de 60 à 80 hommes. Il était possible de transporter jusqu'à 160 hommes de plus (pour l'abordage et les pillages). Les sagas rapportent qu'il y en eut de beaucoup plus grands encore, tel l'Ormm lange (le Grand Serpent) d'Olav Tryggvesson, qui aurait dépassé 40 mètres.

Le mât du snekkja s'abaissait facilement, pour diminuer la résistance au vent et obtenir une plus grande stabilité quand l'embarcation était propulsée à la rame, ou pour éviter de se faire repérer avant une attaque surprise. En pleine mer, les Vikings se servaient habituellement des voiles, mais utilisaient les rames sur les cours d'eau, dans les baies ou les lacs. La combinaison de la voile et des avirons leur conférait puissance et adaptabilité, aussi bien pour mener des raids sur les fleuves que pour entamer de lointaines expéditions à travers les océans. Des répliques modernes ont montré que les snekkjas dépassaient les 10 nœuds dans de bonnes conditions, et qu'ils pouvaient parcourir de longues distances, soit en moyenne 200 kilomètres en 24 heures. 

Dans les batailles navales, les bateaux étaient attachés entre eux. Des pierres qui se trouvaient en cale pour équilibrer le bateau, servaient de projectiles, complétées par des tirs de flèches avant de passer enfin, à l'abordage.

La coutume voulait que les chefs et notables fussent enterrés dans ce qu'ils possédaient de plus précieux: leur navire. 

Les kaupskips

Les kaupskips sont des navires marchands et de transport.

• Knörr  ou Knarr: le principal navire de charge des Vikings, adapté à la haute mer.
• Karv: utilisé à la fois pour le transport de marchandises, du bétail ou des hommes et comme petit navire de guerre.
• Eikja: sorte de petit bachot.
• Ferja: bachot plus large.
• Byrdingr: large et haut de bordage, lourd et lent, transportant des cargaisons lourdes le long des côtes.

>>> Zoom sur le knörr

Knörr (ou knaar ou knarr - pluriel : knörrer )  était le nom générique pour les bateaux de transport et de commerce des Vikings. 

Généralement fait de chêne, bordé à clins, le knörr était un navire de marchandises très répandu dans la région scandinave. Il mesurait de 15 à 21 mètres de long sur 5 à 6 mètres de large, et possédait un unique mât orné d'une voile carrée. Conçu pour contenir une cargaison importante, il était plus lourd, plus large, avec une carène plus profonde que les navires utilisés pour piller, les langskips.

Il était également moins dépendant des avirons comme moyen de propulsion, car il possédait un mât fixe et était surtout  propulsé par la voile. En cas de vent faible, ou à l'approche de la rive, quelques rames (mesurant entre 5,3 et 5,8 mètres) placées à la poupe et à la proue venaient compléter sa puissance de propulsion. Son équipage pouvait comprendre de 8 à 14 hommes. Sa capacité de fret était assez limitée : de 10 à 50 tonnes.

Il avait une vitesse d'environ 10 nœuds. Sa construction lui donnait la capacité d'épouser la vague et de "plier" selon la force de celle-ci, ce qui a valu au knörr le surnom de "serpent ". Le mât mesurait de 10 à 13 mètres de haut et portait une voile rectangulaire. La proue et la poupe étaient symétriques et une rame-gouvernail était située à l'arrière, sur tribord. 

Le knörr était très fiable en haute mer et pouvait servir à effectuer de longs voyages (même s'il n'était pas vraiment confortable). Son fond plat facilitait la remontée des fleuves et des estuaires, et il pouvait être facilement échoué. Le knörr est indubitablement le type de bateau que les colons utilisèrent pour traverser l'Atlantique Nord jusqu'en Islande, au Groenland et en Amérique du Nord. Pour le transport de marchandises sur de faibles distances, les Vikings ont sans doute eu recours à des bateaux plus petits.  

Les bateaux de servitude

• Karfi: bateau de servitude locale.
• Skúta: cotre, bateau de petite taille.
• Rodrarferja: bachot à rames, petit esquif pour les déplacements le long des côtes.
• Batr ou eptirbátr: canot, barque ou chaloupe. 

Grands navigateurs, les Vikings traversaient les mers bien avant que ne soit inventés la boussole ou le compas magnétique.

"Nul besoin d’être magicien, mais il fallait se baser sur de nombreuses observations", déclare Johan Christian Keller, archéologue de l’Université d’Oslo, spécialiste de l'expansion nordique dans l'Atlantique Nord au sujet des marins de l'Âge Viking. Ces observations concernaient l'emplacement des côtes et la morphologie du littoral, le vol des oiseaux, les voies migratoires empruntées par  les mamifères marins tels que les baleines, les nuages qui se forment au-dessus des terres et bien entendu, la position du soleil et des étoiles dans le ciel.

Cependant, la navigation pose de nombreux problèmes, en particulier dans le Grand Nord. Le brouillard et le mauvais temps s'installent fréquemment et lorsqu'il arrivait que le soleil soit voilé, il devait être extrêmement difficile de se repérer. En été, le soleil ne disparaît pas complètement ce qui rend la navigation grâce aux étoiles impossible. Enfin, le compas n’a été introduit en Europe que bien après la fin de l’Âge Viking. Alors comment parvenaient-ils à naviguer si bien et si loin avec si peu de moyens techniques à leur disposition?

Cadran et compas solaires

Le gnomon du Groenland

En 1948, l'archéologue danois Christian Leif Verbaek découvrit un disque en bois comportant un trou central et de multiples échancrures régulières sur le pourtour, présentant des gravures droites et hyperboliques, sur le site d’un ancien monastère bénédictin du XIème siècle, à Uunartoq, au Sud-Ouest du Groenland, près du cap Farewell. L'objet fut expédié pour expertise au Musée national danois, sans que les chercheurs parviennent à déterminer son usage.

En 1953, Christian Leif Verbaek présenta sa découverte dans une revue britannique. En lisant cet article, Carl Solvaer, un ancien capitaine danois, eut très vite l’intuition que ce fragment de disque était sans doute le fragment d’un cadran de relèvement et que les encoches devaient correspondre aux rayons d’un compas solaire primitif. Mais l'idée fit polémique.

Ce n'est qu'en 1983 que Søren Thirslund, ancien capitaine alors responsable du Mu­sée maritime de Kronborg au Danemark, réalisa plusieurs reproductions d’un compas solaire d’après celui imaginé à partir du fragment trouvé au Groenland. Son but était de les expérimenter en les confiant­ à des navigateurs, tels que le Norvégien Ragnar Thorseth qui l'utilisa à bord du Saga Siglar, réplique d’un grand knarr, lors d’une traversée entre Reykjavik et le Groenland en 1991. À la suite de quoi, de nombreux marins chevronnés acceptèrent de tester le compas solaire et prouvèrent que cet instrument reconstitué sur la base d’une intuition remplissait parfaitement sa fonction: localiser le nord géographique le long de la latitude 61° N de mai à août, même en haute mer... mais à condition que le soleil brille. Cette instrument de navigation est depuis connu sous le nom de "compas solaire viking". 

Le cadran solaire de l'île de Groix

Loïc Langouët, docteur en Histoire à l'Université de Rennes, rapporte et commente dans le Bulletin de l’A.M.A.R.A.I. n°19, les fouilles menées en 1906 sur le site du bateau-tombe viking du Xème siècle de l'île de Groix. Paul du Châtellier et Louis Le Pontois avaient mis au jour une série d’éléments plats, en tôles de fer superposées, qu’ils ne savaient interpréter individuellement.

C'est finalement la reconstitution de l'objet qui permit aux chercheurs de distinguer dans certaines pointes, des trous de fixation. Jean Renaud proposa d’y voir un ornement de poupe ou un éventuel instrument de navigation. Cette dernière hypothèse fut développée et argumentée par le climatologue Pall Bergthorsson.

L'ensemble aurait été fixé sur un fond circulaire de bois d'un diamètre d’environ 45 cm, ayant comporté une aiguille orthogonale en son centre. Une autre aiguille montée sur un support complétait l’instrument. En disposant l'instrument horizontalement, le navigateur pouvait ainsi déterminer la direction du nord, au soleil levant ou couchant, en relevant l’ombre projetée par l’aiguille verticale. L’aiguille horizontale servait à indiquer le nord ou la route.

En disposant ce même instrument verticalement, il devenait possible de mesurer la hauteur du soleil à midi (la plus grande ombre de l’aiguille pour une disposition horizontale de l’instrument. Au solstice d’hiver, l’ombre du stylet tombait au milieu d’un des deux cercles supérieurs (22+1°), la hauteur du soleil correspondant assez bien à la latitude de la zone de l’île de Groix (48°) à midi. Mais, lors du solstice d’été (68+1°), l’ombre du stylet tombait au centre d’un des deux cercles inférieurs.

D'après Bergthorsson, cet ensemble, suspendu et bien orienté, pouvait permettre de repérer la hauteur du soleil et ainsi de se situer dans le temps, ce qui était nécessaire pour repérer le nord lorsque l’instrument était placé en position horizontale. Bien qu'à la même époque, les peuples de Méditerranée utilisaient un instrument plus raffiné, l’astrolabe, pour mesurer la hauteur du soleil, l'instrument du bateau-tombe de Groix se montrerait particulièrement bien adapté à une navigation dans la région.

Pierre de soleil et spath d'Islande

Comme le cadran solaire viking ne peut être utilisé que lorsque le soleil brille, la question se pose de savoir comment les Vikings naviguaient lorsque le soleil était caché par des nuages ou du brouillard, une situation qui peut durer des jours lors d'une traversée de l'Atlantique Nord.

Un début de réponse se trouve peut-être dans un passage intriguant de la saga de Hrafn Sveinbjarnarson, où il est dit: "Le temps était couvert et orageux... Le roi regarda autour de lui et ne vit ciel bleu... Alors le roi prit la pierre de soleil et la tenant au-dessus de lui, vit d'où le Soleil brillait". Mais quelle est la nature de cette pierre de soleil ("sólarsteinn")?

En 1967, un archéologue Danois, Torkild Ramskou, proposa une théorie ingénieuse. Selon lui, les Vikings auraient pu faire comme d'autre espèces vivantes qui, à l'image du papillon monarque, exploitent la polarisation de la lumière du Soleil pour se diriger. Pour ce faire, les Viking auraient mis à profit les propriétés optiques de certains cristaux. 

Le spath d'Islande, une calcite optique dont la biréfringence est précisément une conséquence du phénomène de polarisation de la lumière, est déjà depuis longtemps considéré comme une piste de recherche sérieuse. Il se trouve que l'œil humain perçoit dans certaines situations la polarisation de la lumière.

Un effet spectaculaire de la biréfringence est la double réfraction par laquelle un rayon lumineux pénétrant dans le cristal est divisé en deux. L’atmosphère décompose de façon similaire la lumière du soleil en cercles concentriques. Si l’on regarde le ciel à travers une calcite optique, il paraît tour à tour lumineux ou sombre - selon la position du cristal, la lumière est soit transmise, soit bloquée. Quand la lumière qui pénètre le cristal est polarisée de la même façon que dans l’atmosphère, le cristal paraît plus brillant et pointe en direction du soleil. En vérifiant la polarisation à deux endroits différents du ciel, les navigateurs auraient donc eu la possibilité de déterminer la position du soleil, même par temps couvert. Ils n’auraient plus qu’à placer une source lumineuse dans la direction indiquée par le cristal  afin de projeter une ombre sur le cadran solaire.

Toutefois, la théorie de Ramskou restait sujette à controverse, certains affirmant que la pierre de soleil n'était pas en mesure de donner des indications fiables par mauvais temps, lorsqu'une trop faible quantité de lumière parvient à percer la couche naugeuse.

Navigation par polarimétrie

Gábor Horváth, biophysicien à l’Université d’Eötvös à Budapest et ses collègues se sont attelés à l'étude des phénomènes de polarisation de la lumière sous un ciel nuageux et brumeux en Hongrie, en Finlande et dans le cercle arctique. De 2001 à 2007, l’équipe de Horváth réalisa 5 expériences scientifiques pour tester la théorie de la pierre de soleil.

Pour commencer, les chercheurs prirent des photographies de ciels couverts avec un objectif fisheye et demandèrent à des sujets de définir la position du soleil. Les sujets se trompèrent dans 99% des cas, ce qui confirma aux chercheurs que les navigateurs vikings devaient avoir besoin d’aide pour naviguer en haute mer par un tel temps.

Horváth et son équipe testèrent alors le fonctionnement de la pierre de soleil sous différentes conditions climatiques lors d’expéditions en Tunisie, en Hongrie et dans l’Océan Arctique. À la place de la calcite, ils utilisèrent un polarimètre (appareil qui mesure la polarisation). Les résultats qu'ils publièrent en ligne sur le site de la Royal Society en 2011 démontrent que la navigation par polarimétrie fonctionne par temps nuageux et brumeux. Toutefois, la méthode n’est pas totalement fiable sous un ciel très couvert, conclut le physicien, car l'indice de réfraction n'est pas unique, il dépend de la direction de polarisation de l'onde lumineuse.

La preuve par la science

En pratique, il subsiste toujours une incertitude sur la capacité des Vikings à vraiment pouvoir naviguer en utilisant une calcite optique aux latitudes arctiques, compte tenu de la polarisation réelle de la lumière.

Deux physiciens français, Guy Ropars et Albert Le Floch, ont publié un article où ils utilisent comme point de départ les travaux de Leif Karlsen sur le sujet. Ils montrent, calcul et expérience à l'appui, que l'on peut effectivement utiliser le spath d'Islande pour localiser le soleil dans le ciel même lorsque celui-ci est couvert. Il faut pour cela utiliser le cristal comme un dépolariseur. Si l'on regarde le ciel à travers un spath d'Islande, ses propriétés de biréfringence font que l'on obtient deux images différentes. Un faisceau lumineux entrant ressort sous la forme de deux faisceaux dont l'un a perdu sa polarisation. Leurs intensités sont en général différentes mais lorsque l'on tourne le cristal, ces deux intensités finissent par être les mêmes, ce qui permet alors de localiser le Soleil sur la voûte céleste. Selon Guy Ropars et Albert Le Floch, une précision de l'ordre de quelques degrés peut être atteinte, même dans des conditions de luminosité crépusculaires.

La découverte bien plus tardive d'un cristal de spath dans une épave britannique du XVIème siècle, au large de l'île anglo-normande d'Aurigny, vient apporter de l'eau au moulin des chercheurs. Ces derniers soulignent que la masse métallique des canons de ce navire pouvait altérer par induction le champ magnétique mesuré localement dans de telles proportions que des erreurs de navigation importante pouvaient en résulter. L'utilisation d'un compas optique basé sur la calcite pouvait donc être une nécessité et cela expliquerait sa présence à bord du navire.

En l'absence de traces écrites directes ou de preuves archéologiques manifestes que les Vikings ont bel et bien utilisé un tel compas optique, la physique a au moins prouvé, désormais, que c'était une possibilité.

Le Dragon Harald Fairhair, ou Draken Harald Hårfagre en norvégien, est le plus grand navire construit de nos jours.

Il n'est pas la réplique d'un bateau de l'Âge Viking découvert par l'Archéologie mais a été réalisé dans la tradition de la construction navale norvégienne issue de la tradition viking, sources historiques à l'appui. Le chantier, financé par Sigurd Aase de la société Viking Kings AS, a débuté en Mars 2010 dans la municipalité de Haugesund, en Norvège. Le lancement du navire qui porte le nom du roi Harald Ier de Norvège (850-933), surnommé Harald à la Belle Chevelure, a eu lieu le 5 Juin 2012.

Le Dragon Harald Fairhair mesure 35 mètres de long. Il est équipé de 50 rames, chacune d'entre elles nécessitant 2 rameurs. Propulsé par sa voile de 260 m², l'équipage peut être réduit à30 personnes. 

En mai 2016, le navire a quitté son port d'attache d'Haugesund pour effectuer la traversée mythique de l'Atlantique de Leif Erikson il y a plus de mille ans, en passant par les anciennes colonies vikings historiques aux Shetland, aux îles Féroé, en Islande et au Groenland.