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Les cathédrales gothiques médiévales ont été construites en fer et en pierre, selon les chercheurs

Les cathédrales gothiques médiévales ont été construites en fer et en pierre, selon les chercheurs

En utilisant la datation au radiocarbone sur le métal trouvé dans les cathédrales gothiques, une équipe interdisciplinaire a montré, pour la première fois par datation absolue, que le fer était utilisé pour renforcer la pierre dès la phase de construction.

Cette étude, fruit d'une collaboration entre le Laboratoire archéomatériaux et prévision de l'altération (CNRS / CEA), le Laboratoire de mesure du carbone 14 (CNRS / CEA / IRD / IRSN / ministère de la Culture et de la Communication) et l'équipe «Histoire des pouvoirs, savoirs et sociétés» de l'Université Paris 8 apporte un éclairage nouveau sur la compétence technique et les intentions des constructeurs de cathédrales. Il sera publié dans le numéro de janvier 2015 du Journal of Archaeological Science. Cette méthode innovante pourrait améliorer la compréhension des édifices médiévaux en Europe, comme la Sainte-Chapelle, ainsi qu'en Asie, comme les temples d'Angkor.

L'architecture gothique, qui s'est épanouie à partir du milieu du XIIe siècle autour de Paris, comprenait des quantités considérables de renforts en fer ou en acier, comme le montrent les recherches historiques et archéologiques. Cependant, les cathédrales sont des bâtiments vivants qui, au cours des siècles, ont fait l'objet de projets de construction à des fins de modification, de réparation ou de conservation. Par conséquent, si certaines preuves architecturales et technologiques suggéraient que le métal faisait partie de la conception initiale, la date de son assimilation était encore débattue. Aujourd'hui, une équipe interdisciplinaire de chercheurs français a, pour la première fois, utilisé avec succès la datation au radiocarbone pour déterminer de manière fiable l'âge du fer dans les cathédrales. En combinant leurs expertises (en archéologie, histoire, science des matériaux, chimie), ils ont prouvé que les armatures métalliques étaient intégrées en complément de la pierre dès la phase de conception initiale.

Les chercheurs ont atteint ce résultat en mesurant la quantité de traces de 14C dans le métal. En Europe, jusqu'au Moyen Âge, le minerai était fondu en métal dans des fours utilisant du charbon de bois, dont une partie du carbone était libérée et piégée dans le métal (sous forme de flocons de carbure de fer). Ce carbone peut maintenant être extrait du métal, et l'arbre qui a fourni le charbon de bois peut être daté, permettant ainsi d'estimer l'âge du métal. La méthode semble simple, mais elle n'avait jamais été mise en œuvre de manière fiable auparavant, car les métaux ferreux archéologiques sont des matériaux très complexes, contenant du carbone provenant de sources multiples. Une méthode d'extraction de carbone adaptée au matériau a dû être développée avec le Laboratoire de mesure du carbone 14. Ce qui a également fait de cette étude un succès, c'est l'expertise de métallographes du Laboratoire archéomatériaux et prévision de l'altération, qui en collaboration avec l'archéologue et collègues historiens du CNRS, étudient depuis dix ans la structure, la fabrication et l'utilisation des métaux dans les cathédrales gothiques.

En croisant la datation au radiocarbone avec des preuves archéologiques, l'équipe de recherche a établi une chronologie détaillée (avec une marge d'erreur de quelques années) de l'intégration d'éléments métalliques dans les cathédrales de Beauvais et de Bourges. Cette recherche montre, pour la première fois en termes absolus, que des éléments métalliques ont été utilisés lors de la construction, comme à Bourges, ou faisaient même partie de la conception du bâtiment, comme à Beauvais.

A Beauvais, un certain nombre de tirants métalliques supportant les arcs-boutants portent des graffitis du XVIIIe siècle, indiquant potentiellement que le métal a pu être un ajout ultérieur. Cependant, certaines pièces se sont avérées remonter au début du processus de construction (vers 1225-1240 après JC), suggérant que pour réussir à ériger le plus haut choeur gothique du monde (46,3 mètres), le fer a été combiné avec la pierre dès la phase de conception initiale. . Dans le chœur de la cathédrale de Bourges, plus ancien (1195-1214 après JC), une chaîne de fer entourant le chœur s'est avérée contemporaine de la construction. Néanmoins, il contourne un groupe de colonnes, en passant sous quelques autres, ce qui montre clairement qu'il ne faisait pas partie du plan d'origine, mais a été intégré lors de la construction. Cette analyse confirme que les chantiers des cathédrales étaient de véritables laboratoires où des constructeurs, issus de métiers divers, testaient des techniques de construction pour répondre aux enjeux architecturaux.

Cette méthode de datation absolue ouvre la voie à une compréhension renouvelée des chantiers médiévaux. L'équipe de recherche prélèvera prochainement des échantillons de la Sainte-Chapelle, et se concentre également sur la datation des temples et le commerce du fer dans l'Empire khmer.

L’article «Consolidation ou conception initiale? La datation au radiocarbone d'anciens alliages de fer met en lumière les renforts des cathédrales gothiques françaises », apparaît dans leJournal of Archaeological Science vol. 53 (janvier 2015)


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