Analyse des traces de sang : comment lire les projections

L'analyse des traces de sang consiste à examiner les taches de sang présentes sur une scène pour reconstituer ce qui s'y est passé : où se trouvait une personne qui saignait ou une source de sang, quelle force s'est exercée sur le sang, comment les personnes se sont déplacées et dans quel ordre les faits se sont produits. Les spécialistes parlent de morphoanalyse des traces de sang (en anglais BPA, bloodstain pattern analysis), car les projections ne sont qu'un des types de traces qu'ils interprètent.

Ce guide présente les types de traces, la physique qui les façonne, le calcul de l'angle d'impact et de la zone d'origine, la documentation des traces et le poids que peuvent porter les conclusions.

Qu'est-ce que l'analyse des traces de sang ?

L'analyse des traces de sang, ou morphoanalyse des traces de sang, est une discipline forensique qui examine la taille, la forme, la répartition et l'emplacement des taches de sang afin d'en déduire les événements qui les ont produites. Elle considère chaque tache comme l'aboutissement d'un processus physique (une goutte tombée, projetée ou transférée) et remonte de la tache à ce processus.

À partir de traces bien documentées, un analyste peut souvent établir :

• où se trouvait la source de sang, et à quelle hauteur approximative au-dessus du sol
• le mécanisme : un égouttement, un coup, un tir, une artère sectionnée ou du sang expiré
• la direction dans laquelle une personne ou un objet s'est déplacé, et parfois à quelle vitesse
• un nombre minimal de coups portés avec une arme ensanglantée
• si un corps ou un objet a été déplacé après les faits
• l'ordre des événements, lorsqu'une trace en recouvre une autre

Ce qu'elle ne peut pas dire, c'est à qui appartient le sang. C'est le rôle de l'analyse ADN. Les deux se complètent, et une trace est documentée avant d'être prélevée, car l'écouvillonnage la modifie.

Éclaboussures ou projections de sang ?

Dans le langage courant, on parle d'éclaboussures de sang ; les spécialistes parlent de projections et de morphoanalyse des traces de sang. Dans un rapport, le terme de projection est réservé aux taches issues de gouttes qu'une force a envoyées dans l'air. Une goutte tombée sous son propre poids, ou une trace frottée sur un mur, est une trace de sang, mais pas une projection.

Comment le sang se comporte quand il quitte le corps

Toutes les traces découlent de quelques propriétés physiques du sang. Le sang est composé d'environ 55 % de plasma, dans lequel sont en suspension les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes, et il se comporte comme un fluide non newtonien rhéofluidifiant : plus on le force à se déplacer vite, plus il s'écoule facilement. En vol, la tension superficielle donne à la goutte une forme sphérique. Les vraies gouttes n'ont pas la forme de larme des dessins animés.

Ce qui se passe à l'impact dépend surtout de deux facteurs : l'angle d'arrivée de la goutte et la surface qu'elle touche. Une goutte qui frappe une surface lisse et dure à 90° laisse une tache presque circulaire ; plus l'angle est faible, plus l'ellipse s'allonge. Une surface rugueuse ou absorbante, comme la moquette, le bois brut ou le coton, découpe le bord de la goutte en spicules et en gouttelettes satellites à presque n'importe quel angle. C'est pourquoi le support fait lui-même partie de la preuve.

Sur une seule tache, les analystes lisent quatre éléments :

• Tache mère : l'ellipse principale laissée par la goutte elle-même. Sa largeur et sa longueur donnent l'angle d'impact.
• Spicules : de courtes pointes sur le bord avant, plus marquées du côté vers lequel la goutte se déplaçait.
• Gouttelettes satellites : de petites gouttes détachées à l'impact et retombées au-delà de la tache mère.
• Queue : l'extrémité effilée qui pointe dans le sens du déplacement. Elle est exclue de la mesure de la longueur.

La taille des gouttes en dit moins qu'il n'y paraît. La force, le volume de sang disponible et le support la modifient tous, et c'est l'une des raisons pour lesquelles les anciennes catégories de vitesse, présentées plus bas, ont été abandonnées.

Les trois familles de traces de sang

Les analystes classent les taches selon le mécanisme qui les a produites. Un système largement enseigné compte trois familles : traces passives, transferts et projections. La classification de Stuart James, Paul Kish et Paulette Sutton range les transferts parmi les traces passives et ajoute les traces altérées, c'est-à-dire les taches qui ont changé après leur formation. La terminologie de l'AAFS Standards Board, l'ASB Technical Report 033, définit chacun de ces motifs.

Traces passives : gouttes, écoulements et flaques

Les traces passives se forment sous l'effet de la seule gravité. Une goutte est une tache unique tombée d'une source ; une traînée de gouttes est une série laissée par une source en mouvement, et son espacement renseigne sur la vitesse, des gouttes rapprochées suggérant un déplacement lent. Un écoulement est du sang qui coule sur une surface. Un écoulement qui remonte la pente dans la position où le corps a été trouvé montre que le corps a été déplacé. Une flaque se forme là où une source reste immobile assez longtemps pour que le sang s'accumule, et indique souvent où la victime a fini.

Transferts : glissés et essuyages

Un transfert se forme quand une surface ensanglantée en touche une autre. Un glissé (swipe) dépose du sang sur une surface propre, comme une main ensanglantée passée sur un mur. Un essuyage (wipe) est l'inverse : quelque chose traverse du sang déjà présent et le perturbe, et c'est pourquoi la terminologie de l'ASB classe l'essuyage parmi les traces altérées plutôt que parmi les transferts. Le bord effiloché d'un glissé s'amincit généralement dans le sens du mouvement. Les transferts de motif, comme une semelle, une paume ou la trame d'une manche, peuvent être comparés à l'objet qui les a produits.

Projections : impact, rejet, artérielles et expirées

Une projection est du sang qui a voyagé dans l'air sous forme de gouttes ; on les regroupe selon ce qui les a mises en mouvement :

• Projections par impact : une force frappe du sang liquide, comme un coup porté sur une plaie qui saigne. Les gouttes rayonnent depuis le point d'impact, et c'est ce qui permet de calculer une zone d'origine.
• Projections par tir : les projections arrière (back spatter) partent de l'orifice d'entrée vers l'arme ; les projections avant (forward spatter) sortent avec le projectile par l'orifice de sortie. Les projections avant comptent généralement plus de gouttes que les projections arrière, et les unes comme les autres peuvent comporter une brume fine ; les deux passent facilement inaperçues, et les gouttes les plus fines peuvent être confondues avec du sang expiré. Les situer fait partie de la reconstitution de scène de tir.
• Projections de rejet (cast-off) : du sang projeté par un objet ensanglanté lorsqu'il est balancé, le plus souvent en traînées linéaires au plafond ou sur un mur. Le premier coup ne rencontre généralement pas de sang exposé et laisse donc rarement des projections de rejet ; le nombre de traînées plus un est par conséquent une estimation courante, bien que contestée, du nombre minimal de coups. Les projections d'arrêt (cessation pattern, souvent appelé cessation cast-off) se forment lorsqu'un objet balancé s'arrête brusquement.
• Traces artérielles : du sang pompé hors d'une artère sectionnée, en arcs ou en zigzags qui montent et descendent au rythme du cœur. Elles montrent que la personne était vivante quand la trace s'est formée.
• Sang expiré : du sang rejeté par la respiration, la toux ou l'éternuement depuis le nez, la bouche ou une plaie des voies respiratoires. Il est généralement fin et peut contenir de minuscules bulles d'air, qui le distinguent de projections par impact de taille comparable.

Traces altérées et zones vierges

Le sang change une fois déposé. Il coagule en quelques minutes, sèche du bord vers le centre, passe du rouge au brun et peut être dilué, étalé ou nettoyé. L'analyste lit ces changements comme du temps et de l'activité : du sang coagulé sous des gouttes fraîches signifie que le saignement a continué ; des taches diluées évoquent de l'eau ou un nettoyage. Le sang nettoyé disparaît rarement tout à fait. Le luminol, qui réagit avec le fer de l'hémoglobine, fait briller dans l'obscurité des traces infimes.

Une zone vierge est une interruption dans une trace par ailleurs continue, à l'endroit où une personne ou un objet se trouvait entre la source et la surface. Une zone vierge vide indique qu'un objet a été déplacé, et cet objet, s'il est retrouvé, porte les taches correspondantes.

Pourquoi on ne classe plus les projections en « basse, moyenne et haute vitesse »

Les anciens manuels classent les projections selon la vitesse : taches de basse vitesse de 4 mm et plus, issues de gouttes, taches de moyenne vitesse de 1 à 4 mm, issues de coups, et taches de haute vitesse de moins de 1 mm, issues de tirs, la vitesse du coup porté à la source de sang étant estimée respectivement à 1,5 m/s au plus, de 1,5 à 7,5 m/s et à 30 m/s ou plus.

Ce classement a été abandonné parce qu'il confond la cause et la taille. La vitesse décrivait le coup porté à la source de sang, pas la vitesse des gouttes ; un même coup peut projeter des gouttes de toutes tailles ; et une toux produit une brume aussi fine que celle d'un tir. Qualifier une tache de « haute vitesse » revenait donc à supposer un tir là où la trace ne pouvait pas le démontrer, le genre d'excès d'interprétation à l'origine de plusieurs affaires contestées. La terminologie actuelle nomme le mécanisme que les indices permettent d'étayer, ou décrit simplement la tache.

Comment calculer l'angle d'impact

L'angle d'impact est l'angle entre la trajectoire d'une goutte et la surface qu'elle a frappée, et il se déduit directement de la forme de la tache : le sinus de l'angle est égal à la largeur de la tache divisée par sa longueur.

Angle d'impact = arcsin (largeur ÷ longueur)

1. Choisissez une tache bien formée, à l'ellipse nette, et non une tache déformée par un support rugueux ou par une seconde goutte.
2. Mesurez la largeur au point le plus large et la longueur le long du grand axe, sans la queue.
3. Divisez la largeur par la longueur et prenez l'arc sinus.

Pour une tache de 4,0 mm de large et de 8,0 mm de long, largeur ÷ longueur = 0,50, et arcsin 0,50 = 30°. Une tache ronde, dont la largeur égale la longueur, donne 90° : la goutte est tombée à la verticale.

Les petites erreurs de mesure comptent. Lire 4,1 mm au lieu de 4 mm de largeur porte l'angle à près de 31°, et sur une tache de 2 mm de large et de 4 mm de long, ces mêmes 0,1 mm le déplacent de près de 2°. Ces degrés s'additionnent lorsque des dizaines de taches sont projetées vers une origine. C'est pourquoi les analystes mesurent de nombreuses taches, ajustent des ellipses plutôt que de juger à l'œil, et mesurent sur la surface plutôt que sur une photo prise de biais.

Le grand axe de la tache donne aussi sa direction sur la surface, appelée directionnalité, et la queue indique dans quel sens la goutte se déplaçait le long de cet axe.

Retrouver d'où venait le sang

Les taches issues d'un même impact rayonnent depuis une source unique : on peut donc remonter leur géométrie. Cela se fait en deux étapes : la zone de convergence sur la surface, puis la zone d'origine dans la pièce.

• Zone de convergence : prolongez le grand axe de chaque tache vers l'arrière sur la surface. Les droites se croisent dans une petite zone, qui correspond à la position de la source en plan, en deux dimensions.
• Zone d'origine : élevez-vous depuis cette zone selon l'angle d'impact de chaque tache. La hauteur est égale à la distance entre la tache et la convergence multipliée par la tangente de son angle : h = d × tan α.

Une tache située à 80 cm de la zone de convergence, qui a frappé le sol à 30°, place la source à environ 80 × tan 30° ≈ 46 cm au-dessus du sol : près du sol, bien en dessous de la tête d'une personne debout. En répétant le calcul sur de nombreuses taches, le point devient une zone, et c'est cette zone que l'on rapporte.

Trois méthodes font ce travail :

• Fils tendus : un fil part de chaque tache selon son angle d'impact et est tendu vers l'arrière jusqu'à ce que les fils se croisent. La méthode est concrète et facile à montrer, mais lente, et elle prend fin quand les fils sont retirés.
• La méthode de la tangente : la même géométrie, calculée tache par tache.
• Les logiciels : des programmes comme HemoSpat, BackTrack et FARO Zone 3D calculent la zone d'origine à partir des taches mesurées, sur des photographies ou sur un modèle 3D de la scène.

Les trois méthodes traitent les trajectoires comme des droites. Les vraies gouttes tombent sous l'effet de la gravité et ralentissent dans l'air : elles arrivent donc plus inclinées qu'au départ, et les méthodes rectilignes tendent à placer l'origine plus haut qu'elle n'était. C'est pourquoi la zone d'origine est donnée sous forme de fourchette, et pourquoi de meilleures mesures des taches permettent honnêtement de la resserrer.

Comment une trace de sang est documentée

Une analyse ne peut pas être meilleure que la documentation de la scène, et l'essentiel du travail a lieu avant toute interprétation. Une séquence type :

1. Des photographies d'ensemble et un relevé de la scène avant de toucher quoi que ce soit, puis des vues moyennes et rapprochées de chaque trace.
2. Une échelle sur chaque vue rapprochée, posée dans le plan de la tache, l'appareil perpendiculaire à la surface.
3. Repérage et mesure : les taches retenues sont numérotées, souvent par rapport à une grille ou à une ligne de référence collée sur la surface, et l'on relève pour chacune la position, la largeur, la longueur et la direction.
4. Le prélèvement pour l'ADN, seulement une fois la trace entièrement documentée.
5. La mesure de la pièce elle-même, pour pouvoir placer chaque tache en trois dimensions.

Chaque étape a une faiblesse connue. Une photographie aplatit la surface et déforme précisément le rapport largeur/longueur dont dépend l'angle, et une échelle corrige le grossissement mais pas un appareil décalé de quelques degrés. Mesurer les taches à la main est lent, et une fois la scène levée et nettoyée, rien de ce qui a été manqué ne peut plus être mesuré.

C'est ce que le scan 3D a changé. Un scan enregistre la forme de chaque tache avec la surface qui la porte, et la place dans un modèle mesuré de la pièce, de sorte que l'angle d'impact et la zone d'origine peuvent être recalculés plus tard par le même analyste, par un relecteur ou par l'expert de la partie adverse. La numérisation 3D pour l'analyse des traces de sang présente la méthode en détail, et la même acquisition sert à la reconstitution 3D de scène de crime.

L'analyse des traces de sang est-elle fiable ?

L'analyse des traces de sang n'est pas discréditée, mais ses limites sont documentées, et elles sont plus larges que ne le laisse croire la télévision. La physique de la formation, du vol et de l'impact des gouttes est bien comprise. Le point faible est l'interprétation humaine des traces complexes.

Le rapport de la National Academy of Sciences de 2009 a conclu que les incertitudes de l'analyse des traces de sang étaient énormes et que de nombreuses opinions d'experts relevaient davantage du subjectif que du scientifique. En 2021, une étude en aveugle financée par le NIJ a soumis 75 analystes en exercice à 192 traces choisies pour représenter des affaires réelles. Sur les échantillons de cause connue, 11,2 % des réponses étaient fausses, et sur l'ensemble de l'étude, 7,8 % des réponses contredisaient celles d'autres analystes, même si le consensus du groupe se trompait rarement.

Les auteurs ont constaté que des différences sémantiques, les analystes employant les mêmes termes pour des choses différentes, contribuaient aux erreurs à côté de véritables interprétations contradictoires, et ont appelé à de meilleures normes de terminologie et de classification. Les autres problèmes récurrents sont une documentation insuffisante, des traces ambiguës comportant peu de taches, et le contexte : un analyste qui connaît la théorie des enquêteurs a davantage tendance à la voir.

En Angleterre et au pays de Galles, le Forensic Science Regulator publie des lignes directrices sur l'analyse des traces de sang dans le cadre de son Code of Practice. Aux États-Unis, la discipline a répondu par des normes consensuelles publiées par l'AAFS Standards Board :

• ASB Technical Report 033 : termes et définitions (2017)
• ANSI/ASB Standard 030 : programmes d'assurance qualité (2019)
• ANSI/ASB Standard 072 : validation des procédures (2019)
• ANSI/ASB Standard 031 : rédaction des rapports (2020)
• ANSI/ASB Standard 032 : programmes de formation (2020)

Ce qui rend une conclusion défendable est partout pareil : des mesures que chacun peut vérifier, une méthode documentée et un avis qui n'affirme pas plus que ce que montre la trace. Un relevé qui permet à la partie adverse de remesurer les taches en fait partie ; voir les preuves 3D au tribunal.

Qui pratique l'analyse des traces de sang ?

Les analystes de traces de sang sont le plus souvent des techniciens de scène de crime ou des scientifiques forensiques qui ont acquis cette spécialité, plutôt qu'une profession à part. Ils travaillent dans les unités de police technique et scientifique, les laboratoires de criminalistique, les instituts médico-légaux et en cabinet privé, où beaucoup interviennent comme experts pour l'une ou l'autre partie.

La formation commence en général par un cours de base de 40 heures sur les types de traces et les calculs d'angle et d'origine, suivi de cours avancés et de dossiers encadrés. L'International Association for Identification (IAI) propose une certification de Bloodstain Pattern Analyst, l'International Association of Bloodstain Pattern Analysts (IABPA) est la principale association professionnelle, et l'ANSI/ASB Standard 032 définit ce qu'un programme de formation doit couvrir.

La version télévisée, où Dexter Morgan lit tout un crime sur un seul mur, condense des jours de mesures et de relecture en un coup d'œil. Le vrai métier, c'est surtout une documentation soigneuse, du calcul et des rapports écrits pour résister au contre-interrogatoire.

Brève histoire de l'analyse des traces de sang

• 1895 : Eduard Piotrowski, médecin originaire de Cracovie travaillant à l'Institut de médecine légale de Vienne, publie la première étude systématique des taches de sang consécutives à des coups portés à la tête.
• 1955 : Paul Kirk examine la scène et les traces de sang dans l'affaire du meurtre de Sam Sheppard, un jalon précoce de la discipline.
• 1971 : Herbert MacDonell publie Flight Characteristics and Stain Patterns of Human Blood ; en 1973, il donne le premier cours structuré sur les traces de sang.
• 1983 : fondation de l'International Association of Bloodstain Pattern Analysts.
• 2009 : le rapport de la National Academy of Sciences remet en question les fondements scientifiques de la discipline.
• 2017 à 2020 : l'AAFS Standards Board publie une terminologie et des normes consensuelles américaines pour le domaine, en s'appuyant sur la terminologie antérieure du SWGSTAIN.
• 2021 : la plus vaste étude en boîte noire du domaine mesure la fréquence à laquelle les conclusions des analystes sont fausses.