Un pays où les cailloux sont en fer et de ses montagnes tu extrairas du cuivre.
Deutéronome 8:9
La vallée de Timna est située au sud-ouest de la Arava, a une trentaine de kilomètre au nord du golfe d'Eilat. Il s'agit d'une formation semi-circulaire d'environ 70 kilomètres carrés, produite par l'érosion, s'ouvrant à l'est vers la Arava ; au nord, à l'ouest et au sud, elle est entourée de falaises de près de 300 mètres de hauteur. Dans les parties basses de ces falaises et sur les versants au-devant, des nodules riches en cuivre (dont la teneur peut atteindre 55%) principalement de malachite et de chalcocite, étaient exploités dans l'antiquité. Depuis le Vle millénaire avant l'ère chrétienne, lorsque l'homme découvrit comment transformer un "morceau de rocher" en métal malléable, le cuivre a été extrait et fondu dans la vallée de Timna et ce, jusqu'à l'époque moderne, avec les activités de la Société minière Timna d'Israël qui a aujourd'hui cessé la production.
D'importants vestiges d'activités humaines datant d'époques reculées sont encore visibles dans les collines rocailleuses. On trouve des témoignages d'une exploitation minière dans les cheminées et les galeries, ainsi que de fonte du cuivre dans des fourneaux de divers types. On trouve également des vestiges de campements et de plusieurs sites cultuels, notamment un sanctuaire de mineurs égyptiens.
La présence de vestiges de la production de cuivre à Timna était connue grâce à des études effectuées à la fin du siècle dernier, mais l'attention des savants et l'intérêt du public furent stimulés à la fin des années 1930 lorsque Nelson Glueck attribua l'extraction minière à Timna au roi Salomon (Xe siècle avant l'ère chrétienne) et nomma le site "Mines du roi Salomon" ; cette théorie n'a pas été confirmée par la suite par des recherches sur le terrain.
Les études et les fouilles dans la vallée de Timna ont été menées entre 1959 et 1990. A partir de découvertes surprenantes, il est aujourd'hui possible de reconstituer la longue et complexe histoire de la production du cuivre sur ce site, depuis la fin de la période néolithique jusqu'au moyen âge. L'apogée des activités minières dans la vallée de Timna se situe durant le règne des Pharaons, des XIVe au XIIe siècles av., lorsque les expéditions minières égyptiennes, en collaboration avec les Midianites et les Amalécites, firent de la région une grande industrie du cuivre.
L'exploitation du cuivre
Après une phase initiale de ramassage en surface des nodules de minerai à l'époque préhistorique, les premiers mineurs suivirent les veines de minerai souterraines qui affleuraient. Ces premiers puits, creusés dans le roc avec de grands outils de pierre peu pratiques, consistaient en de grands trous avec des galeries qui partaient dans toutes les directions en suivant les veines du mineral.
Les mineurs égyptiens qui arrivèrent par la suite utilisèrent des ciseaux de métal et des binettes pour creuser des puits tubulaires très réguliers, avec des encoches dans les murs pour y descendre et en remonter. Certains de ces puits pénétraient jusqu'à une profondeur de 30 mètres et davantage avant d'atteindre la couche de grès riche en cuivre. A partir des puits, d'étroites galeries suivaient le minerai, s'élargissant en cavités souterraines où d'importants nodules de minerais devaient être extraits. Au fur et à mesure que le réseau des galeries s'étendait, il fallait retirer de lourdes charges de minerai le long des étroites galeries et les ramener à la surface. Ces puits de mines et ces galeries à plusieurs niveaux, avec une ventilation souterraine appropriée, sont les plus anciens faisant l'objet d'une exploitation systématique découverts à ce jour.
L'exploitation minière fut abandonnée lorsque la concentration des nodules de mineral déclina. Les puits abandonnés et les galeries furent soit intentionnellement comblés avec les rebuts de la mine, soit progressivement comblés par le sable apporté par l'eau et par le vent. Des restes de leur existence sont aujourd'hui visibles dans les milliers de plaques en forme d'assiette retrouvées sur les versants en contrebas des falaises de Timna.
La production de cuivre
Le premier four de fonte du cuivre bien conservé date du Ve millénaire avant l'ère chrétienne. Il consistait en un petit trou creusé dans le sol, avec un soubassement de pierres, et ventilé par des soufflets en peaux de chèvre. La fusion dans ces trous était primitive et inefficace.
Pendant les trois millénaires suivants, le cuivre fut produit par des fourneaux qui s'amélioraient constamment grâce à la maîtrise des procédés métallurgiques. Dès la période chalcolithique (IVe millénaire avant l'ère chrétienne), le minerai de fer (disponible à Timna) fut ajouté en guise de fondant au minerai de cuivre en fusion et au charbon de bois, ce qui améliora considérablement la fonte. Un autre grand progrès introduit au début du IIIe millénaire, consistait à drainer les scories fluides hors du fourneau, ce qui permettait de poursuivre la fonte tout en économisant le précieux combustible. Le cuivre métallique produit par ce procédé demeurait au bas du fourneau sous la forme d'un lingot irrégulier - probablement le premier lingot de cuivre de l'histoire.
Il ne subsiste aucune trace de l'extraction minière ou de fusion à Timna pour la période allant du milieu du IIIe millénaire à la fin du IIe millénaire av., lorsque les expéditions minières égyptiennes arrivèrent. On trouve des vestiges de nombreux camps de travail, principalement des ateliers pour la fonte du cuivre. L'un des camps les plus étendus (400 ml) a fait l'objet de fouilles ; dans sa cour centrale, un trou bordé de pierres et servant d'entrepôt contenait des nodules de minerai de fer destinés à être écrasés sur une plate-forme de pierre voisine. Toutes sortes d'outils de concassage comme les marteaux de granit, les mortiers et les pilons, les enclumes et les moulins en grès "ensellés" ont été retrouvés sur cette plate-forme. Près des fours, à quelque distance des ateliers, on a découvert des tas de scories, des trous de charbons de bois, des tuyères, des outils en pierre et des fragments de poterie.
Au XIVe siècle avant l'ère chrétienne, à l'époque de la production de cuivre égypto-midianite à Timna, un fourneau très évolué, consistant en un foyer de fusion en forme de coupe creusé dans le sol et tapissé de mortier d'argile, était en usage. Il mesurait environ 40 cm de diamètre et 50 cm de hauteur. Le haut de certains fourneaux avait la forme d'un dôme. Devant le foyer de fusion, un trou peu profond, flanqué de deux grandes pierres, servait à drainer les scories. Un tube d'argile pénétrait dans le mur du fourneau en face du trou de drainage et servait de tuyère par lequel l'air était soufflé par des poteries. Pour chaque fourneau, il fallait trois souffleries et la zone de fusion était jonchée de centaines de fragments de tuyères.