Comment préserver 18 000 ans d'œuvres d'art

Surveillance du dioxyde de carbone dans l'environnement difficile de la chapelle Sixtine de la préhistoire en Dordogne.

Découverte en 1940, la grotte de Lascaux située en Dordogne, dans le sud-ouest de la France, est la grotte ornée préhistorique la plus célèbre du monde. Elle regroupe un grand nombre de peintures d'animaux comme par exemple des bisons, des aurochs, des chevreuils, des chevaux, des lions et des rhinocéros, des scènes de chasse monumentales ainsi que différents objets et signes. Depuis 1979, cette grotte et d'autres sites préhistoriques de la vallée de Vézère sont inscrites au patrimoine mondial de l'humanité par l'UNESCO.

Un environnement fragile, sensible aux variations des conditions ambiantes

La grotte de Lascaux a été découverte dans un état de conservation exceptionnel. Pendant des milliers d'années, les mouvements de convection naturelle de l'air de la grotte ont aidé à préserver l'état des peintures. Après sa découverte, la grotte a été ouverte au public – contrairement aux recommandations des scientifiques qui voulaient restreindre l'entrée à un nombre limité de personnes afin de ne pas troubler cet environnement stable et fragile.

Après l'ouverture officielle du 14 juillet 1948, des milliers de personnes ont visité la grotte, malgré l'apparition des premières taches noires et blanches de spores fongiques dès 1949. Dans les années 60, les problèmes se sont aggravés en raison du nombre de visiteurs qui pouvait atteindre les 1 800 par jour dans la saison estivale et produisant du CO2, de l'éclairage artificiel et des altérations de la circulation de l'air. Tout ceci avait commencé à endommager les pigments des peintures préhistoriques.
En 1958, le premier système de surveillance de l'air était installé mais il n'a pas pu stopper la prolifération de la moisissure. Le site fut fermé au public en 1963.

Aujourd'hui, la grotte est uniquement ouverte aux scientifiques qui font le maximum pour maintenir de bonnes conditions ambiantes. En 1983, les autorités ont ouvert LASCAUX II, une réplique de la salle des Taureaux et du Diverticule axial que le public peut visiter à 200 mètres de l'original.

Un système de surveillance de l'air protège l'environnement de la grotte

0,3 % et 1 % avec une humidité relative proche de la saturation. « Dans le Puits du sorcier, une partie basse de la grotte, nous avons mesuré jusqu'à 8 pour cent de CO2 », dit Philippe Malaurent, l'un des meilleurs experts techniques des grottes ornées d'Europe.

Ingénieur à l'université de Bordeaux, il a plus de 30 ans d'expérience dans ce domaine de recherche. « En comparaison, la concentration normale de CO2 dans l'air est d'environ 0,04 %. C'est un environnement difficile. Et pourtant, les sondes de CO2 Vaisala fonctionnent parfaitement bien », ajoute-il.

Vaisala a fourni plusieurs instruments de mesure pour le système de surveillance de l'air mis en place dans la grotte de Lascaux. La métrologie est prise en charge par PTS Mesures, une société de Marseille disposant d'une grande expérience en métrologie et dans les systèmes de surveillance qui travaille avec Vaisala depuis plus de 15 ans.

Cette entreprise est l'un des distributeurs locaux de confiance de Vaisala. « Les instruments Vaisala sont parfaits pour les applications exigeantes et je suis un véritable amateur du WXT520 » déclare le directeur de la société Thierry Simon en parlant du transmetteur météorologique Vaisala WXT520, un capteur multiparamètres.

Pourquoi mesurer le CO2 et les paramètres météorologiques ?

« En Dordogne, la plupart des grottes sont calcaires. Nous devons mesurer les niveaux de CO2 afin de suivre étroitement l'équilibre calcaire - acide carbonique » explique Philippe Malaurent. Quand le CO2 réagit avec la vapeur d'eau condensée, il produit de l'acide carbonique, comme l'indique la formule CO2+H2O <-> H2CO3. Les peintures de la grotte sont attaquées par cette combinaison, causant la perte de leurs pigments. Dans les cas extrêmes, l'agression chimique du support de ces peintures peut entraîner l'effondrement des roches.

Une autre grotte, la grotte de Font-de-Gaume, non loin de celle de Lascaux, est l'une des dernières grottes ornées d'Europe encore ouverte au public. Ici aussi, Vaisala aide à protéger les peintures avec trois transmetteurs de dioxyde de carbone Vaisala CARBOCAP de type GMT221 placées à l'intérieur de la grotte et un transmetteur Vaisala WXT520 à l'extérieur. L'entrée de la grotte est scellée et le nombre de visiteurs ainsi que la durée de la visite sont soigneusement mesurés et enregistrés.
« Si la concentration de CO2 atteint des niveaux trop élevés, nous sommes forcés de fermer l'entrée au public. Tout cela bien sûr, pour protéger les peintures » dit Philippe Malaurent. Le vent et les précipitations sont bien entendu également surveillés. La grotte de Font-de-Gaume n'est pas complètement fermée et étroite mais a quelques trous dans les parties supérieures. Ceci permet à l'air de circuler entre l'intérieur et l'extérieur de la grotte. Nous enregistrons la vitesse et le sens du vent car ils peuvent modifier les paramètres internes de la grotte.

À Lascaux, les mesures prises par le transmetteur Vaisala WXT520 constituent également des données importantes sur l'infiltration de l'eau dans le sol. L'eau froide peut contenir davantage de gaz, causant l'augmentation du niveau de CO2.

Le transmetteur WXT520 n'existe plus et a été remplacé par le WXT530 tout comme le capteur GMT221 a fait place au modèle GMP251.

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