Six mois après l'incendie de Notre-Dame, un chantier parallèle au chantier de rénovation s'est mis en place, scientifique, celui-là. Il mêle de nombreux laboratoires de recherche, et des disciplines variées, pour servir les architectes de la cathédrale, mais aussi faire avancer la science. Reportage.

Au laboratoire de recherche des monuments historiques, cette géologue teste des techniques de nettoyage de la pierre de Notre-Dame
Au laboratoire de recherche des monuments historiques, cette géologue teste des techniques de nettoyage de la pierre de Notre-Dame © Radio France / Rémi Brancato

Lunettes, masque, gants et combinaison blanche, dans son laboratoire, Véronique Vergès Belmin "nettoie la pierre", laser à la main.  Cette géologue travaille au laboratoire de recherche des monuments historiques (LRMH), basée à Champs-sur-Marne (Seine-et-Marne), et qui dépend directement du ministère de la Culture. Cette pierre, sur laquelle elle teste des techniques de nettoyage, provient de la cathédrale Notre-Dame, qui occupe une bonne partie du temps des 23 scientifiques, depuis l'incendie du 15 avril

"Les tests qu'on est en train de réaliser vont nous permettre de savoir à quelle vitesse on peut nettoyer un élément et si cela peut être fait avec une machine qu'on peut transporter sur le site" détaille la chercheuse, dont le laboratoire travaille essentiellement en appui à la maîtrise d'oeuvre et à la maîtrise d'ouvrage du chantier de la cathédrale. Il est organisé autour de huit pôles, dont le bois, les vitraux, les métaux ou la pierre.

Si la chercheuse s'est équipée pour se protéger, c'est pour se prémunir du plomb qui a contaminé tous les éléments récupérés dans la cathédrale. La plupart sont d'ailleurs toujours stockés sous des barnums, sur le parvis du monument, en attendant une autre solution. Le LRMH a obtenu l'autorisation d'en ramener dans ses locaux de Seine-et-Marne. 

Déterminer le séchage de la maçonnerie de Notre-Dame

Dans une autre salle, Jean-Didier Mertz, autre géologue du pôle pierres, surveille un "voûtin" comme le lait sur le feu. "C'est un bloc de pierre de la voûte, récupéré le 25 avril et nous suivons son séchage, de manière à être prédictif et à alerter les architectes" explique-t-il, courbe à l'appui. Comme le reste de la maçonnerie de Notre-Dame, ce bloc était gorgé d'eau après l'incendie et l'intervention des pompiers. Il faut donc attendre que l'édifice soit sec pour lancer des travaux de reconstruction et s'assurer que le séchage des mortiers ne le déstabilise pas.

Lise Leroux, géologue au LRMH, dans la lithothèque du laboratoire, collection de pierres de carrières et de monuments
Lise Leroux, géologue au LRMH, dans la lithothèque du laboratoire, collection de pierres de carrières et de monuments © Radio France / Rémi Brancato

Le travail des géologues sera précieux pour les architectes. Lise Leroux, elle, s'apprête à comparer la pierre récupérée à Notre-Dame, avec les références existantes : "déterminer les provenances des pierres c'est donner à l'architecte la certitude qu'il va pouvoir trouver dans des carrières en exploitation des pierres similaires". La pierre de Notre-Dame semble provenir plutôt du bassin parisien, et pour l'instant rien n'indique qu'elle est extraite en quantité suffisante.

Un chantier scientifique lancé par le CNRS

Depuis six mois, Notre-Dame occupe une bonne partie du temps des chercheurs du LRMH et du centre de recherche et de restauration des musées de France (C2RMF), les deux laboratoires qui dépendent directement du ministère de la Culture, et dont la mission est essentiellement d'apporter une information scientifique aux architectes. C'est "un matériel extraordinaire qui tombe du ciel, au sens propre, comme au figuré avec des effets d'aubaine, notamment sur la charpente" s'enthousiasme Aline Magnien, la directrice du LRMH.

Car les champs de recherche ouvert par l'incendie de Notre-Dame sont nombreux et dépassent le simple fait de soutenir le chantier de reconstruction. Ainsi, le CNRS a aussi lancé un "chantier Notre-Dame", qui n'a pas pour but premier la reconstruction, mais bien la recherche scientifique. Une cellule de travail a été mise en place avec le ministère de la Culture et les architectes. 

"Des retombées scientifiques majeures"

"Notre-Dame va aussi apporter à la science et aura des retombées scientifiques majeures" assure Alexa Dufraisse, chercheuse au CNRS, spécialiste des bois. "L'exemple le plus frappant est celui du climat" détaille cette dendro-anthracologue, spécialiste, donc, de la détermination des bois carbonisés sur les sites archéologiques

Grâce aux bois de la charpente de Notre-Dame, elle espère découvrir des informations sur le climat d'avant 1400, dont on sait peu de choses. "Le bois est un enregistreur de tout ce qui se passe autour de lui" explique-t-elle, d'autant que la période correspond à "l'optimum climatique médiéval", une période chaude comparable à notre époque : "l'idée sera de comparer cette période là avec ce que l'on vit aujourd'hui" pour mieux comprendre les évolutions actuelles du climat.

Alexa Dufraisse analyse des bois calcinés dans son laboratoire au muséum d'histoire naturelle
Alexa Dufraisse analyse des bois calcinés dans son laboratoire au muséum d'histoire naturelle © Radio France / Rémi Brancato

Au CNRS, Alexa Dufraisse est chargée de coordonner l'équipe de chercheurs pluridisciplinaires sur le bois. Les missions seront nombreuses et variées : déterminer la datation, le fonctionnement d'une charpente fabriquée en bois vert, qui a séché une fois monté, et enfin analysé les charbons. 

Une modélisation acoustique de Notre-Dame

Mais les axes de recherches du CNRS portent aussi sur les métaux, la pierre, la modélisation et les données numériques et l’acoustique. A l'institut Jean Le Rond d'Alembert, à la Sorbonne-Université, Brian Katz, directeur de recherche, montre une vidéo de simulation 3D du son de la cathédrale. Ces mesures, réalisées en 2013, sont uniques. "On a créé un modèle 3D et avec ce modèle on peut simuler n'importe quel type de champ sonore à n'importe quel endroit de la cathédrale" détaille l'accousticien. 

Alors avec Mylène Pardoen, archéologue du paysage sonore au CNRS et ingénieure de recherche à la maison des sciences de l'homme Lyon Saint-Etienne, ils espèrent réitérer leurs mesures acoustiques, cette fois dans la cathédrale trouée par l'effondrement de la charpente. "Si on arrive à connaître l’acoustique à cet instant, juste après l'incendie, cela permettra de dire attention, les chœurs, l'orgue, tout ce qui appartient à la musique doit retrouver cet acoustique, pour que cela puisse vibrer à nouveau !" détaille Mylène Pardoen, qui entend conseiller les architectes au fur et à mesure de leurs choix. 

Mais pour ces recherches, les chercheurs du CNRS assurent n'avoir obtenu aucun financement lié au chantier de Notre-Dame. Le LRMH, pourtant rattaché directement au ministère de la Culture non plus, sa directrice précise pourtant que les surcoûts engendrés par l'incendie de la cathédrale s'élèvent à 60 000 euros pour le budget 2019.

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