Climatologie et Conservation des fresques de Lascaux Paul Marie Guyon - Pierre Vidal Introduction : Introduction CS Lascaux OCT 201 D1

La problématique de la préservation des peintures I D’une crise à l’autre 1960 - 2010 Préserver les peintures: Une question de méthode II 35 ans de stabilité climatique et microbiologique 1966- 2000 Pourquoi ? Comment ? III Que faudrait-il faire ? CS Lascaux OCT 201 D2

La situation actuelle Les taches de mélanine sont toujours présentes dans la grotte mais de façon moins prégnante qu’en 2006 Nous ne connaissons pas le mécanisme de leur production Les champignons (blancs?) apparaissent sur les instruments, matériaux introduits dans la grotte On suspecte une relation de cause à effet entre climat interne et prolifération de champignons On constate des phénomènes de vermiculation et de condensation La structure de coordination scientifique n’est toujours pas en place. Des décisions importantes pour le court et le long terme attendent.

La crise des années 2000-2010 ? Que s’est -il passé? Qu’a-t-on fait? Changement de protocole 1998-2008 Un nouveau système de mesure automatique est progressivement mis en place. Il ne sera au point qu’en 2008 ? 2000-2001 Démontage de la machine Guyon et remplacement par la nouvelle machine 2001 Invasion par le Fusarium solani (champignons blancs ) 2002 Apparition des taches noires, accélération dès 2004, instabilités micro climatiques, vermiculations. Les actions 2001-2004 Interventions urgentes restauratrices (chimiques, biologiques, mécaniques) Épandage de chaux vive. ( LRMH, équipes de restaurateurs) 2001-2010 Tests, machine en fonctionnement discontinu, pas de contrôle précis du climat de la grotte. 2001-2010 Interventions long terme Programme simulateur, Relevé 3D, Constat d’état, Programmes de recherches biologiques 2010 On n’a toujours pas rétabli le système d’assistance climatique «  Guyon » Pourquoi? CS Lascaux OCT 2010 D4

Problèmes microbiologiques Invasion d’algues vertes La crise des années 1960 Problèmes microbiologiques Invasion d’algues vertes Prolifération bactérienne Problèmes physicochimiques Micro cristallisations Ecoulements d’eau Entraînement de pigments …rouges CS Lascaux OCT 2010 D4

Résolution de la crise des années 1960 : (1963) Diagnostique Grand nombre de visiteurs --> Problèmes d’hygiène Machine de conditionnement d’air souvent en panne, réglée à 14°C, --> Problèmes physico chimiques Définition d’un objectif prioritaire Retrouver les conditions de stabilité des paramètres physicochimiques --> Etude climatologique Recherche d’une solution Eviter les condensations, et les microcristallisations de calcite --> La machine d’assistance climatique CS Lascaux OCT 2010 D5

Un objectif : Etude Climatologique de la grotte La méthode Moyens humains Un organigramme, une équipe Les outils Mise au point des instruments de mesure Les mesures &traitement 100 000 mesures ! Un modèle Fonctionnement du climat de la grotte Une solution approchée Le système d’assistance climatique CS Lascaux OCT 2010 D6

Origine des écoulements d’eau Infiltrations Condensations Formulation des questions Quels sont les paramètres déterminants du climat interne ? Origine des écoulements d’eau Infiltrations Condensations Origine du C02 Humaine Naturelle Régime de ventilation a-Thermique (convection) B- Echanges avec l’extérieur Régime des températures Air Roche Régime de l’humidité Air Roche CS Lascaux OCT 2010 D7

Etude Climatologique de la grotte Températures (1964-1966) 25 paires de thermomètres Prolabo étalonnés à 0,05° Moyenne annuelle ST 12°4 DT 0,5° Moyenne annuelle DA 12°4 DT 0,3 Moyenne annuelle Gourdon 11,8° Moyenne 10 ans (Meteo locale) 12,4° Température ST 1963 (12°5) Dessiner plancher salle des machines, + Oculus CS Lascaux octobre 2010 D8

Etude Climatologique de la grotte Humidité Le Psychromètre Dupuy Guyon + Témoins de condensation Précision 0,5% CS Lascaux octobre 2010 D9

Etude Climatologique de la grotte Ventilation CS Lascaux octobre 2010 D10

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Etude Climatologique de la grotte Origine du gaz carbonique et analyse de l’air Carbonimètre optique Zeiss CS Lascaux octobre 2010 D12

Etude Climatologique de la grotte Résultats Ventilation : Thermique + globale Echanges avec l’extérieur et le réseau inférieur à cause des variations barométrique Source de CO2: Naturelle ; Origine : Le puits du sorcier Température : Stable = moyenne extérieure (10 ans) écarts annuels ST 0,5° Humidité : Stable 99 +/-1 % Sources de l’eau: Infiltration Microfissures (écailles) + air du réseau inférieur Zones sensible d’échanges : Entrée, sas, salle des machines CS Lascaux OCT 2010 D 13

Un modèle de fonctionnement climatique Indépendance des zones pour la convection naturelle I Entrée, Sas 1et 2, Salle des machines II Salle des taureaux, Diverticule Axial III Partie droite: Passage, Abside galerie des Félins, Puits du sorcier Considérations pour la gestion du climat interne: Seules les interactions entre la salle des taureaux et la zone I sont à considérer pour l’assistance climatique. L’air plus froid et plus sec introduit par les glissières basses du mur de la salle des Taureaux permet de contrôler la convection et l’humidité dans les limites précises 99 < H < 100% (critère 1) La respiration naturelle de la grotte permet un renouvellement lent de l’air. La présence de CO2 dans l’air de la grotte ne provoque pas d’attaque calcique en l’absence de condensations (critère 1), par contre elle évite la précipitation du CO3Ca pendant les périodes d’infiltration d’eau.

l’assistance climatique : Mise en œuvre 1965- 2000 Caractéristiques : Maintenance aisée Placée hors de la ST Glissières isolation ST Puissance faible Points de consigne : humidité ST 99 < H < 100% CS Lascaux OCT 2010 D16

1965-2000 35 ans de stabilité climatique et biologique ? 2000-2010 10 ans d’instabilité ? Que faut-il en conclure ? Que faut-il faire ?

Conclusions & Que faut-il faire? Est possible de revenir aux conditions climatiques initiales OUI (lorsqu’on a compris le modèle de fonctionnement climatique de la grotte ) Y a-t-il une corrélation entre la stabilité climatique et microbiologique : OUI Mais la relation de cause à effet n’est pas établie Le réchauffement climatique a-t-il un effet sur la préservation des peintures NON La température interne de la grotte suit lentement les variations de température extérieure 4 Est-il nécessaire de corriger les perturbations dues aux échanges physiques dans la zone de l’entrée OUI mais le système doit être arrêté à certaines périodes de l’année (priorité absolue Système de fermeture des glissières) Peut on permettre l’entrée de visiteurs ou travailleurs dans la grotte ? OUI c’est nécessaire (mais en nombre limité et en respectant des règles d’hygiène simples) CS Lascaux OCT 2010 D 16

Conclusions & Que faut-il faire? 6 Quels instruments sont-ils nécessaires combien de points de mesure Quelques thermomètres à mercure, à précision 0, 05° pour contrôler les sondes électroniques, un psychromètres de précision 0,5% entre 98 et 100% 7 Distinguer les recherches à court et long terme 8 Révision de tous les programmes de recherche et d’étude en cours sur les critères : Stabilité climatique interne Protocoles de mesure simples et réguliers Facilité d’accès à la cavité Méthode rigoureuse, de contrôle de l’état de surface des peintures 9 Réallocation des ressources humaines (personnel permanent et contractuel) et financières suivant des priorités scientifiquement fondées.