Une équipe pluridisciplinaire impliquant le LSCE (CEA-CNRS-UVSQ), le Service Archéologique de la Ville de Lyon et l'ENTPE a étudié des carbonates secondaires déposés par les eaux du passé, trouvés dans deux galeries de ce système d'adduction : un dépôt calcaire massif au sol et de fines couches blanches intercalées dans une galerie effondrée.
L'analyse de ces archives naturelles fournit des datations absolues (par la méthode uranium-thorium) pour la période durant laquelle l'eau circulait dans les galeries. Ces données permettent de dater sans ambiguïté l'installation du système et sa période de fonctionnement sur plusieurs siècles. Il est ainsi confirmé que ces galeries sont romaines, avec le dépôt des concrétions débutant vers 150 ± 80 apr. J.-C.
L'étude prouve par ailleurs la présence d'eau dans une des galeries (attestée par les concrétions calcaires au sol) pendant près de sept siècles. Pour la deuxième galerie, pour laquelle ont alterné périodes d'apports d'eau et d'effondrements, les datations montrent un fonctionnement partiel sur près de trois siècles pendant la période romaine avant qu'elle ne soit complètement comblée.
Enfin, un gros morceau de charbon de bois trouvé piégé au sommet de la coulée calcaire atteste que le système a été fréquenté par les humains, au moins une fois (âge calibré : entre 673 et 877 apr. J.-C.), à la fin de la période en eau de la galerie principale. Il s'agit d'un fait historique important car on sait peu de choses sur ces systèmes d'approvisionnement en eau, tombés dans l'oubli pendant des siècles. En effet, la colline de Fourvière a été abandonnée par ses habitants après la période romaine et n'a été urbanisée à nouveau qu'à partir des XVIe-XVIIe siècles (d'abord légèrement, puis plus intensément à partir du XIXe siècle).
L'étude se poursuit, en collaboration avec le laboratoire Environnements, Dynamiques et Territoires de Montagne (Edytem, Université Savoie Mont Blanc-CNRS) pour reconstituer la qualité des eaux qui circulaient dans ces galeries, en lien avec les anciennes occupations des sols.