Réflexion autour de la valorisation de 8 années de recherche à la grotte des Fraux

La communauté de communes des Pays Thibériens a souhaité lancer une réflexion de fond sur la valorisation des études scientifiques menées à la grotte des Fraux depuis 8 ans, dans une perspective tournée vers le grand public.

Après une visite de la grotte des Fraux, les élus de la communauté de communes se sont réunis à Saint-Martin-de-Fressengeas pour assister à la présentation des principaux résultats scientifiques de l’étude de la grotte et discuter de la pertinence de mettre en place une valorisation grand public de la grotte.
Un premier groupe d'élus de la communauté de communes prêts à descendre dans la grotte des Fraux

Un premier groupe d’élus de la communauté de communes prêts à descendre dans la grotte des Fraux mercredi 3 septembre

descente 1
Réunions des élus à Saint-Martin-de-Fressengeas

Réunions des élus à Saint-Martin-de-Fressengeas mercredi 3 septembre 2014

 

 

 

Une base de données 3D de la grotte des Fraux

Plus de 7 années de numérisation 3D des différents secteurs de la grotte et autant d’années de traitement de données produites ont généré un nombre considérable de fichiers informatiques particulièrement lourds (nuages de points bruts et assemblés, modèles  maillés, modèles texturés, fichiers topo, pdf3D…) .

seteur 28

numérisation 3D des galeries 28 et 29 de la grotte des Fraux à l’aide du scanner laser terrestre FARO Focus (plateforme 3D GEODE)

Travailler à l’échelle d’un si vaste réseau (plus de 1 km) nécessite une grande rigueur dans la gestion, le traitement et le stockage des données 3D hétérogènes et multiscalaires produites par les différents membres de l’équipe. Il nous est apparu indispensable de créer une base de données complète capable de détailler les caractéristiques de chaque fichier (intitulé, zone scannée, année de production, type de format et de résolution, localisation du fichier…).

capture d'écran de la base de données 3D de la grotte des Fraux

capture d’écran de la base de données 3D de la grotte des Fraux (GEODE – INSA)

Cette semaine,  pour la seconde fois cette année, nous avons procédé au tri des données produites depuis 2008 aux Fraux, dans les locaux de l’INSA à Strasbourg.

Quelques 877 fichiers ont pour l’heure été classés et renommés dans le but de faciliter la réalisation de documents de travail (comme le modèle 3D total de la grotte qui servira notamment de support aux simulations sur l’histoire du karst, la climatologie…).

modèle 3D dégradé de la grotte des Fraux (INSA - GEODE)

Modèle 3D  de la grotte des Fraux (INSA – GEODE). L’entrée actuelle de la grotte est située à droite (en rouge)

Encore une à deux semaines de travail à Strasbourg seront nécessaires à Samuel et Albane pour finaliser cette vaste entreprise…

Vient de paraître…

En début d’année sont parus 2 nouveaux articles sur l’apport de la 3D à l’étude de la grotte des Fraux :

- le premier, en anglais, est paru dans la revue « International Journal of Heritage in the Digital Era »

lien vers la page web de la revue : http://www.digital-heritage-journal.eu/

Référence bibliographique :  BURENS  A., GRUSSENMEYER P.,  CAROZZA L.,  LÉVÊQUE F.,  GUILLEMIN S.,  MATHÉ V., 2014 -  Benefits of an accurate 3D Documentation in Understanding the Status of the Bronze Age Heritage Cave « Les Fraux » (France), International Journal of Heritage in the Digital Era, vol. 3, n°1, pp. 179-195.

Référence bibliographique : BURENS A., GRUSSENMEYER P., CAROZZA L., LÉVÊQUE F., GUILLEMIN S., MATHÉ V., 2014 – Benefits of an accurate 3D Documentation in Understanding the Status of the Bronze Age Heritage Cave « Les Fraux » (France), International Journal of Heritage in the Digital Era, vol. 3, n°1, pp. 179-195.

 

 

Le second, en français, est paru dans la revue « xyz » éditée par l’association française de topographie :

lien vers la page web de la revue : http://www.aftopo.org/FR/xyz-4.html

Référence bibliographique :  BURENS  P., BURENS  A.,   CAROZZA L.,  LÉVÊQUE F.,  GUILLEMIN S.,  MATHÉ V., 2014 -  Numérisation 3D de la grotte ornée des  Fraux (Dordogne) : apport à l’archéologie et à la cartographie du champ magnétique,  Revue XYZ, n°138, pp. 33 -41.

Référence bibliographique : GRUSSENMEYER P., BURENS A., CAROZZA L., LÉVÊQUE F., GUILLEMIN S., MATHÉ V., 2014 – Numérisation 3D de la grotte ornée des Fraux (Dordogne) : apport à l’archéologie et à la cartographie du champ magnétique, Revue XYZ, n°138, pp. 33 -41.

 

L’équipe vient par ailleurs tout juste de soumettre un nouveal article à  « Karstologia », revue de spéléologie physique de la Fédération Française de Spéléologie et de l’Association Française de Karstologie, qui prépare un numéro thématique sur le thème : Karst, grottes et 3D.

lien vers la page web de la revue : http://edytem.univ-savoie.fr/karstologia

 

couverture du n° 51 de la revue Karstologia

couverture du n° 51 de la revue Karstologia

bonne lecture ;-)

Numérisation 3D de la volumétrie de la grotte des Fraux : clôture du chapitre !

Dès le début de l’étude de la grotte des Fraux en 2008, nous nous étions fixé pour objectif  la numérisation 3D par balayage laser de l’ensemble des parties du réseau occupées à l’âge du Bronze, soit près d’un kilomètre linéaire de galeries… La 3D devant constituer le support commun à l’ensemble des études menées sur le site.

Depuis lors, chaque année, un minimum d’une semaine de travail sur le terrain a été dédié à l’acquisition de données 3D, et plusieurs mois au post-traitement des nuages de points 3D. Ce travail a été conduit sous la responsabilité de Pierre Grussenmeyer et a bénéficié des compétences (et de la bonne humeur) de Samuel Guillemin de l’INSA de Strasbourg (UMR ICube).

Pierre Grussenmeyer à la topo...

Pierre Grussenmeyer à la topo…

 

Samuel Guillemin dans le secteur 46...

Samuel Guillemin dans le secteur 46…

Alors que l’année 2014 marque la fin de cette longue (et parfois douloureuse) étape d’acquisition de la volumétrie globale du réseau, il nous est agréable de rappeler que plusieurs stagiaires – élèves ingénieurs de l’INSA – nous ont aidé dans cette entreprise, notamment :

 

Benoit Cazalet, Vincent Léglise et Emmanuel Moisan

Benoit Cazalet, Vincent Léglise et Emmanuel Moisan

 

En février dernier, nous avons donc finalisé la numérisation des derniers secteurs du réseau : 9, 16, 17, 18, 19, 27, 45, 46…

 

Numérisation 3D du secteur 16 de la grotte des Fraux

Numérisation 3D du secteur 16 de la grotte des Fraux

Lorsque le traitement de ces donnés sera achevé, nous disposerons alors du modèle numérique global du réseau, qui constituera le support privilégié aux reconstitutions et modélisations 3D issues de l’étude interdisciplinaire du réseau : géomorphologie, géophysique, climatologie, mécanique des fluides, art, archéologie…

Tout l’enjeu de l’étude du site résidera alors dans la modélisation des différents scenarii dans ce système de représentation 3D commun, et dans sa capacité à intégrer des données hétérogènes issues de multiples disciplines. L’enjeu est de taille car il constitue un verrou méthodologique auquel de nombreuses équipes internationales se trouvent confrontées, faute d’outils et d’équipements susceptibles de traiter des masses de données aussi volumineuses…

Relevé systématique des restes fauniques de la grotte des Fraux

par Jean-Denis Vigne et Juliette Knockaert

Lors de la mission qui s’est déroulée du 19 au 25 avril dernier, Juliette Knockaert et Jean-Denis Vigne ont parcouru l’ensemble des galeries de la grotte des Fraux et relevé tous les restes d’animaux qui apparaissaient au sol, sur les corniches, dans les éboulis ou, parfois, fichés dans les parois.

Chacun des 367 vestiges ou groupes de vestiges a fait l’objet d’une couverture photographique, d’une identification anatomique et taxonomique et d’une description. Ce travail a été réalisé à vue, ou à partir des clichés grossis à l’écran, car il n’était évidemment pas question de toucher les objets.

Couverture photographique de restes fauniques du secteur 28 de la grotte des Fraux

Couverture photographique de restes fauniques du secteur 28 de la grotte des Fraux

Les premiers résultats permettent de distinguer quatre grandes catégories de vestiges fauniques :

-       les restes d’ours des cavernes, souvent recouverts de calcite et enfouis sous les grands éboulis tardiglaciaires ; une quarantaine de restes ont été repérés, mais il est probable que des centaines d’ossements sont enfouis au plus profond des sédiments de la grotte ; ils sont à rapprocher des très nombreuses griffades qui balafrent les parois de la grotte, y compris dans les galeries les plus reculées, ainsi que des bauges à ours ;

-       la grande faune de l’Âge du Bronze, dominante (123 restes), déchets de consommation relégués contre les parois, autour des zones d’occupation humaine ou, plus rarement, déposés dans des lieux particuliers (corniches, fentes de la paroi), parfois regroupés avec de grandes portions de céramiques. Le porc (ou sanglier) est dominant, mais les restes de veaux et de moutons sont également présents ;

-       la microfaune qui parsème le sol dans de nombreuses parties du réseau (72 accumulations répertoriées), composée principalement de rongeurs inféodés aux forêts du milieu de l’Holocène (mulot, campagnols) ; l’analyse des refus de tamis réalisée en 2013 suggère que ces vestiges viennent de pelotes de réjection de rapaces nocturnes ayant fréquenté les entrées du réseau à l’époque où il était ouvert, c’est-à-dire à l’Âge du Bronze ;

-       des restes de repas de renard accumulés dans les galeries : une soixantaine d’ossements de lièvre, une dizaine de restes de très jeunes porcelets, une trentaine de coquilles d’œufs de poules volés dans les fermes environnantes ; quelques rares os du petit canidé ainsi qu’un ou deux coprolithes récents confirment que des renards ont circulé dans les galeries à une date très récente ; c’est peut-être aussi de cette dernière étape d’ouverture très partielle du réseau que datent les quelques restes de chauves-souris (principalement du grand murin) trouvés ici et là.

Ces données feront l’objet d’une analyse plus poussée dans les mois à venir, analyse qui viendra compléter celle des restes de microfaune issus des tamisages et des quelques ossements de grande faune issus des rares secteurs fouillés durant les années précédentes.

Identification anatomique et taxonomique des restes fauniques du secteur 29 par Juliette Knockaert et Jean-Denis Vigne

Identification anatomique et taxonomique des restes fauniques du secteur 29 par Juliette Knockaert et Jean-Denis Vigne

 

Derniers relevés des panneaux ornés de la grotte des Fraux…

La mission organisée aux Fraux la semaine passée a permis de mettre en œuvre la dernière phase de relevé des expressions pariétales de la grotte des Fraux. Raphaëlle Bourrillon, Stephane Petrognani et Carole Dudognon ont pu enregistrer l’ensemble des panneaux ornés des derniers secteurs du réseau (8 et 9 principalement). Ils ont réalisé la couverture photographique, les croquis  et les mesures des panneaux, dont le relevé sera réalisé en laboratoire avant vérification sur le site.

tracés digités du secteur 7

tracés digités du secteur 7

 

étude des parois ornées de la grotte

étude des parois ornées du secteur 8 de la grotte

La galerie 8 est caractérisée par un nombre relativement limité de panneaux, ornés de tracés digités. Elle a également livré un motif en forme de méandre. De façon surprenante, un panneau de tracés parallèles finement gravés, situés sur la voûte, est très proche de tracés déjà répertoriés sur les voûtes des secteurs 9 et 10.

Les parois et le plafond du secteur 09 sont particulièrement surchargés : ils sont couverts, de façon quasi continue, de méandres verticaux, de tracés parallèles larges (organisés en bandes verticales), de quadrillages irréguliers mais aussi de chevrons tracés au pigment noir, ce qui est exceptionnel aux Fraux.

secteur 9 : décor de chevrons tracés au charbon

secteur 9 : décor de chevrons tracés au charbon

Une prochaine mission permettra de vérifier la fidélité des relevés, mais aussi de géoréférencer les panneaux ornés à l’aide d’une station totale, dans le but de raccorder les relever au modèle géométrique 3D global de la grotte.

 

L’équipe remercie la famille Goineaud, propriétaire de la grotte des Fraux, pour l’autorisation de mise en ligne ces quelques photographies de la grotte.

Parution de l’ouvrage « De Chauvet à Lascaux »

Les éditions errance viennent de publier l’ouvrage « De Chauvet à Lascaux – l’art des cavernes, reflet de sociétés préhistoriques en mutation ». Cet ouvrage correspond à une version synthétique du mémoire de doctorat soutenu par Stephane Petrognani, (spécialiste de l’art paléolithique et co-responsable du relevé et de l’étude des représentations pariétales de la grotte des Fraux avec Raphaelle Bourrillon), en décembre 2009, à l’université de Paris 1 Panthéon Sorbonne.

La lecture de cet ouvrage montre comment l’art des cavernes préhistoriques, depuis les origines (Chauvet) jusqu’au Magdalénien (17000 ans environ), révèle une diminution progressive de la “liberté” esthétique. En effet, dès le Magdalénien, l’art devient rigide et répétitif. 
Cette évolution progressive traduirait-elle des changements dans les sociétés, au sein desquelles l’art reflète désirs et croyances ?

L’étude des représentations symboliques s’opère ici via l’analyse des thèmes mais aussi des styles. L’auteur montre que cette étude doit nécessairement recouper celle des cultures matérielles pour proposer un modèle d’évolution des sociétés préhistoriques.

Bonne lecture !

Couverture de l'ouvrage "De Chauvet à Lascaux" par Stephane Petrognani

Couverture de l’ouvrage “De Chauvet à Lascaux” par Stephane Petrognani

Présentation des développements méthodologiques réalisés à la grotte des Fraux dans le domaine de la 3D au colloque CIPA

A l’occasion du XXIVe colloque international International CIPA tenu du 2 au 6 septembre 2013 à Strasbourg, l’équipe scientifique des Fraux a présenté une communication consacrée aux développements méthodologiques réalisés à la grotte des Fraux depuis 6 années dans le domaine de la numérisation et de modélisation 3D .

Cette présentation n’aurait pu être réalisée sans l’implication de l’ensemble des membres de l’équipe scientifique des Fraux ni sans la bienveillance des propriétaires de la grotte, qu’ils soient ici tous remerciés.

Les travaux présentés ont bénéficé du soutient de l’INEE du CNRS, du Ministère de la Culture et de la Communication et du programme AIR.

 

 


CIPA2013(PC).ppt

 

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Adaptation et changement de méthodes de relevés des parois ornées de la grotte des Fraux

 Par Raphaelle Bourrillon et Stephane Petrognani

 La campagne de juin 2013 avait pour objectif la réalisation de l’enregistrement numérique et graphique des panneaux ornés de 3 nouveaux secteurs de la cavité. À l’image de ce qui a été inventorié dans le reste de la grotte, ces galeries ont livré plusieurs panneaux ornés, composés de tracés digités parfois très denses.

Dans le secteur 4, l’enregistrement et le relevé d’un vaste panneau de plus de 2 mètres de long a été rendu particulièrement difficile par l’exiguïté des lieux (la galerie étant particulièrement étroite). Pour pallier à cette forte contrainte topographique, nous avons choisi de réaliser in situ un enregistrement photogrammétrique du panneau, dans le but d’obtenir non seulement une représentation intégrale de la surface ornée, mais aussi de produire un support orthonormé permettant le levé des entités graphiques (tracés digités).  Le traitement des données, actuellement en cours, permettra d’adapter cette technique à différents types de représentations pariétales.

Réalisation du croquis de lecture des panneaux ornés.

Réalisation du croquis de lecture des panneaux ornés.

Le secteur 6 est quant à lui plus original, car caractérisé par la présence de représentations graphiques réalisées selon différentes techniques : digitations, gravure et piquetage. De plus, dans certains cas, les panneaux ornés sont étroitement associés à des dépôts de mobilier céramique déposés (à l’âge du Bronze) aux pieds des parois de la grotte. L’enregistrement des panneaux par photogrammétrie permettra de tester, sur les motifs gravés, des techniques de relevé numérique, en mode vecteur, sur la base d’orthophotographies.

 

Panneau associant des motifs gravés à des tracés digités © RB/SP/CD.

Panneau associant des motifs gravés à queqlues tracés digités © RB/SP/CD.

La campagne de juin a vu l’équipe des « pariétalistes » s’élargir à un nouveau membre, Carole Dudognon, actuellement doctorante en archéologie sous la direction de C. Fritz (spécialité art préhistorique ; UTM, TRACES-UMR5608 ; http://www.creap.fr/participants-carole-dudognon.htm). Son sens du terrain et ses capacités dans le traitement graphique des informations ont été particulièrement appréciés par l’équipe.

Carole Dudognon déchiffrant une paroi ornée

Carole Dudognon déchiffrant une paroi ornée

 Photographies publiées avec l’aimable autorisation des  propriétaires de la grotte des Fraux.

Hommage à Edmond Goineaud

Edmond Goineaud, propriétaire de la grotte des Fraux et ancien conseiller municipal de Saint-Martin-de-Fressengeas,  nous a quitté samedi 13 juillet, en sa maison de Saint-Martin, à l’âge de 83 ans. Après plus de sept années passées à ses cotés, l’équipe scientifique de la grotte éprouve la plus profonde tristesse au départ de cet homme chaleureux et accueillant avec qui les liens les plus étroits s’étaient tissés au fil des ans.

Nous conserverons toujours en mémoire l’image d’un homme droit et généreux et le souvenir des nombreux moments de joie partagés ensemble, avec ses proches, autour de sa table qui nous était toujours ouverte.

Edmond Goineaud à quelques pas de l'entrée de la grotte des Fraux

Edmond Goineaud à quelques pas de l’entrée de la grotte des Fraux

 

Un des nombreux moments d'amitié partagés autour de la table d'Edmond

Un des nombreux moments d’amitié partagés autour de la table d’Edmond

 

Toute notre sympathie et nos amicales pensées se tournent vers Marcelle son épouse, Cathy sa fille, Damien son petit fils et Michel son gendre.

Étude du réseau karstique des Fraux

La mission de terrain de mars dernier a permis à Yves Billaud (DRASSM  EDYTEM) et Stéphane Jaillet (EDYTEM) de poursuivre leur travail de topographie et de relevés karstologiques de la grotte des Fraux.

 Recherche de l’entrée originelle de la grotte

Stéphane a réalisé une cartographie détaillée des zones susceptibles de correspondre potentiellement à l’entrée de la grotte au cours de l’âge du Bronze. L’entrée actuelle ayant été ouverte en 1989, lors de l’effondrement d’une petite partie du plafond de la grotte.

Yves Billaud  observant une zone d'entrée potentielle de la grotte (cliché St. Jaillet - EDYTEM)

Yves Billaud observant une zone d’entrée potentielle de la grotte (cliché St. Jaillet – EDYTEM)

Il a effectué, sur 8 secteurs différents, la cartographie de la géométrie des conduits, des croquis de la nature et de l’organisation des dépôts sédimentaires et des observations sur l’emboîtement des formes et des formations souterraines.

 

Stéphane Jaillet réalisant la cartographie de la géométrie des conduits de la grotte

Stéphane Jaillet réalisant la cartographie de la géométrie des conduits de la grotte

Dans un proche avenir, l’objectif est d’essayer de contraindre la dynamique et la chronologie de ces dépôts en prélevant et datant des échantillons de calcite dans les secteurs 4, 8 et 9. L’idée est de réaliser une analyse de ces formes et de ces dépôts dans une géométrie 3D de l’intérieur et de l’extérieur de la grotte pour pouvoir, à terme, proposer un volume et une géométrie d’entrée de la cavité avant la fermeture des accès.

 

Vue du secteur 4 de la grotte des Fraux

Vue du secteur 4 de la grotte des Fraux (cliché St. Jaillet – EDYTEM)

 

Compléter la topographie du réseau

Le plan d’ensemble du réseau a été complété et affiné par Yves à l’aide d’un DistoX (dispositif d’arpentage électronique utilisé pour réaliser la topographie en spéléologie) dans 6 secteurs de la grotte. Il est composé d’un distancemètre laser agrémenté d’une boussole/clinomètre électronique 3 axes qui permet les mesures dans toutes les directions, quelle que soit l’orientation de l’appareil, sans dégradation de la précision. Le DistoX donne la pente et l’azimuth de chaque visée.

Yves a ainsi pu contrôler les quelques différences d’orientation observées entre la topo spéléo et le cheminement polygonal réalisé par l’INSA au tachéomètre, notamment dans la partie gauche du réseau. Ces nouvelles mesures ont également permis d’apporter des précisions sur le soutirage principal de la zone.

Poursuite de la numérisation 3D de la volumétrie du réseau souterrain

La campagne de mars dernier a permis de poursuivre l’acquisition de la volumétrie 3D de la grotte des Fraux, dans des zones où le cheminement polygonal avait été réalisé en 2012 avec l’aide d’Emmanuel Moisan (élève ingénieur à l’INSA de Strasbourg).

Dans un premier temps, nous avons choisi de finaliser la numérisation du réseau droit de la grotte afin de lancer les premières modélisations et simulations sur cette partie du réseau. Pour ce faire, nous avons scanné le secteur 9 qui abrite notamment, sur une de ses parois, des motifs de chevrons dessinés au pigment noir à l’âge du Bronze.

 

numérisation 3D du secteur 9 (à gauche) et levé topographique des sphères (à droite)

numérisation 3D du secteur 9 (à gauche) et levé topographique des sphères (à droite)

Dans une seconde étape, nous avons travaillé dans le vaste réseau gauche de la cavité, autour des secteurs 29 à 38. Le travail a été rendu ardu par la difficulté d’accessibilité de certaines galeries de la grotte, particulièrement étroites et basses sous plafond.  La taille réduite du laser scanner Focus (FARO) a néanmoins permis d’accéder aux espaces les plus étroits et inaccessibles. Cette partie du réseau ne recèle quant à elle que peu de vestiges : quelques rares foyers et tessons de poterie.

Levé topographique (avec la station totale M3 TRIMBLE) des sphères positionnées dans le secteur 36.

Levé topographique (avec la station totale M3 TRIMBLE) des sphères positionnées dans le secteur 36.

Scan du secteur 29

Scan du secteur 29

Acquisition du MNT de l’extérieur de la grotte des Fraux par lasergrammétrie

La résolution du Modèle Numérique de Terrain — acquis en 2012 par photogrammétrie autour de la grotte — s’est révélé être insuffisante  pour l’étude karstologique de la cavité, en raison de la qualité des clichés IGN. En conséquence, Pierre Grussenmeyer et Samuel Guillemin (INSA Strasbourg) ont décidé de réaliser en mars 2013 une nouvelle acquisition, cette fois par lasergrammétrie, de l’extérieur de la grotte.

 

Numérisation 3D de l'extérieur de la grotte par P. Grussenmeyer et S. Guillemin

Numérisation 3D de l’extérieur de la grotte par P. Grussenmeyer et S. Guillemin

Le travail a été réalisé à l’aide du scanner laser Leica C10. Cet instrument permet en effet de scanner en haute résolution, sur de longues portées. Il présente également l’avantage de posséder une caméra numérique intégrée. Une vaste zone autour de la grotte ainsi pu être numérisée en 3 dimensions. Le modèle numérique ainsi obtenu sera rapidement associé à la volumétrie globale du réseau souterrain.

 

Le scanner laser C10 en station à quelques mètres de l'entrée actuelle de la grotte et devant la ferme des propriétaires des Fraux

Le scanner laser C10 en station à quelques mètres de l’entrée actuelle de la grotte et devant la ferme des propriétaires des Fraux

Grotte des Fraux : échanges thermiques intérieur / extérieur

Suite à l’analyse des températures enregistrées sur près d’une année en 4 points de la grotte des Fraux, Delphine Lacanette (UMR 5295 Bordeaux 1) a mis en évidence des échanges thermiques entre la grotte et l’extérieur, plus sensibles au cours de la période hivernale, principalement la nuit : l’air plus froid est plus lourd et descend dans la cavité dont la température est alors plus élevée.

Afin de déterminer avec plus de précision jusqu’où l’air extérieur circule dans la cavité, de nouveaux capteurs de température autonomes ont été positionnés au mois de mars autour de la zone d’entrée (secteurs 1, 3 et 12). L’acquisition se fera toutes les 30 minutes jusqu’au printemps 2014. Un capteur a été positionné à l’extérieur de la cavité dans le but de vérifier la correspondance entre les températures enregistrées sur Saint-Martin-de-Fressengeas et la station météorologique la plus proche.

Delphine Lacanette pose un capteur de température dans le secteur 12 de la grotte des Fraux

Delphine Lacanette pose un capteur de température dans le secteur 12 de la grotte des Fraux

Capteur de température placé dans un plancher stalagmitique du secteur 3 de la cavité.

Capteur de température placé dans un plancher stalagmitique du secteur 3 de la cavité.

 

24eme édition du colloque international du CIPA

Du 2 au 6 septembre 2013, l’INSA de Strasbourg, en collaboration avec la Société Française de Photogrammétrie et de Télédétection, l’ICOMOS, et l’ISPRS, organise le 24eme colloque international du CIPA « Documentation du Patrimoine », sous la responsabilité de Pierre Grussenmeyer.

La manifestation se tiendra à Strasbourg, du 2 au 6 septembre 2013 et sera dédiée à l’enregistrement, la documentation et la coopération pour le patrimoine culturel.

Le détail des sessions est disponible à cette adresse :  http://www.cipa2013.org/

À noter, la tenue d’une session extraordinaire (ES8) consacrée aux bibliothèques numériques en 3D. L’objectif de cette session est de présenter une sélection des derniers développements, dont certains sont déjà utilisés dans le domaine du patrimoine culturel tandis que d’autres ont un potentiel élevé pour elle. Les sujets sont présentés dans le but de prendre en compte la façon dont ces technologies 3D pourraient être utilisées dans les bibliothèques numériques pour le patrimoine culturel (comme Europeana, http://www.europeana.eu www.europeana.eu), où ils ont pu ouvrir  de nouvelles opportunités.

La session se terminera par une table ronde réunissant experts de la 3D, géomètres, architectes, ingénieurs civils, mathématiciens, archéologues, restaurateurs, spécialistes des TIC, ainsi que des représentants de Systèmes de gestion du patrimoine culturel…

L’appel à communication est ouvert jusqu’au 10 avril prochain !

 

annonce du XXIV colloque internatiobnal du CIPA

annonce du XXIV colloque international du CIPA

Suivi climatique de la grotte des Fraux : bilan des premières mesures de température

Par Delphine Lacanette

Institut de Mécanique et d’Ingénierie – Bordeaux - UMR 5295, département TREFLE
 
 

Quatre capteurs de température ont été disposés dans la grotte des Fraux et ont enregistré les variations de température du 1er avril 2012 au 28 janvier 2013.

 

localisation des 4 capteurs de température (étoiles rouges) dans la groote des Fraux

localisation des 4 capteurs de température (étoiles rouges) dans la grotte des Fraux

 

Le premier capteur était positionné à l’entrée de la cavité, le deuxième au fond du réseau droit (secteur 6), les troisième et quatrième dans le réseau gauche (secteurs 18 et 19).

Le capteur de l’entrée a montré deux régimes au cours de l’année.

graphique des températures relevées par le capteur localisé près de l'entrée actuelle de la grotte

graphique des températures relevées par le capteur 1 localisé près de l’entrée actuelle de la grotte

 

Le premier, de mai à novembre, présente une évolution continue témoignant de peu d’échanges avec l’extérieur. En effet, l’air extérieur étant la plupart du temps supérieur aux 10 à 12 °C de l’entrée, il est plus léger et ne pénètre pas à l’intérieur de la cavité. De novembre à mai, on observe des alternances de température jour/nuit respectivement plus importantes et plus faibles que la température intérieure. Lorsque l’air extérieur est plus froid, il est plus lourd et descend dans la cavité. Lorsqu’il se réchauffe, il reste à l’extérieur. On assiste ainsi à une alternance de courants de convection et de stratifications successives au cours de la journée, et ceci pendant toute la période.

Les températures correspondant aux capteurs 2 et 4 présentent des variations assez proches, avec une amplitude de 0,14°C sur l’année. (Figure 3)

 

graphique des températures relevées par les capteurs 2 et 4.

graphique des températures relevées par les capteurs 2 (secteur 6)  et 4 (secteur 19).

 

La température au capteur 3 a une amplitude de 0,05°C, ce qui nous laisse penser que le secteur 18 est à une profondeur plus importante que les secteurs 6 et 19.

Le modèle numérique de terrain , en cours d’acquisition, permettra de confirmer ces hypothèses et d’affiner l’approche de modélisation de l’épikarst.

 

Caractérisation thermique de structures de combustion de la grotte des Fraux : soutenance de la thèse d’Aurélie Brodard

Mardi 29 janvier 2013, Aurélie Brodard soutiendra sa thèse de doctorat consacrée à la caractérisation thermique de structures de combustion de la grotte des Fraux par les effets de la chauffe sur les minéraux (thermoluminescence et propriétés magnétiques), à l’Université Michel de Montaigne de Bordeaux 3. Aurélie a réalisé ce doctorat en Physique des archéomatériaux sous la direction conjointe de Pierre Guibert et François Lévêque.

Résumé de la thèse :

Les structures de combustion constituent un témoin de la fréquentation humaine et leur étude permet d’appréhender un aspect du mode d’occupation d’un lieu donné. Ainsi, pour compléter les approches classiques qui s’intéressent à la typologie des foyers, à la fréquence des feux, à la nature des combustibles, etc., une caractérisation thermique de ces structures a été réalisée. Elle s’appuie sur les impacts thermiques enregistrés par les sédiments soumis aux feux et plus précisément sur les modifications des propriétés de thermoluminescence (TL) et de magnétisme avec la chauffe. Le statut et le mode d’occupation de la grotte de Fraux (Dordogne), occupée à l’Âge du bronze, posent question car celle-ci a livré autant de vestiges de nature domestique (sols de circulation, foyers, mobiliers) que symbolique (manifestations pariétales, dépôts de mobilier). La place prépondérante des foyers parmi dans la grotte a induit une étude spécifique de ces structures (plus de 60 foyers présentant un état de conservation exceptionnel).

L’étude de plusieurs foyers de la grotte des Fraux a permis de tester le potentiel de paléothermomètres fondés sur deux propriétés indépendantes à savoir la TL des grains de quartz et le magnétisme des oxydes de fer contenus dans les sédiments. Le paléothermomètre TL a été élaboré en comparant les signaux TL d’échantillons provenant de foyers archéologiques à ceux de références thermiques chauffées en laboratoire. Pour le magnétisme deux pistes ont été exploitées : les températures de déblocage de l’aimantation rémanente et l’évolution de la signature magnétique (minéralogie et taille de grain) avec la chauffe. La détermination des paléotempératures atteintes par les sédiments substrats des structures de combustion apporte une première indication sur leur intensité de chauffe.

 

Mesure de susceptibilité magnétique sur un foyer de la grotte des Fraux

Des feux expérimentaux ont été réalisés dans le but d’étalonner les informations paléothermométriques obtenues en termes d’énergie mise en jeu et de quantité de combustible consommé. Ils ont permis de valider les références thermiques et de caractériser les impacts thermiques dans le sédiment.

Expérimentation instrumentée conduite dans le cadre de la thèse d’Aurélie Brodard sur la base des modèles des foyers de la grotte des Fraux

Ces expérimentations ont aussi servi de base à une modélisation de propagation de la chaleur dans les sédiments. Les simulations effectuées dans ce modèle numérique permettent d’estimer un temps minimal de fonctionnement des structures de combustion. Nous disposons ainsi d’un nouvel outil pour la caractérisation thermique de foyers archéologiques.

La Société Préhistorique Française organise une journée de conférences sur la grotte des Fraux

Le 15 décembre 2012, la Société Préhistorique Française organise une journée de conférences dédiée à la grotte ornée des Fraux. Cette réunion scientifique, qui se tiendra à l’INHA à Paris, sera l’occasion pour l’équipe de présenter un point sur l’avancée des travaux conduits au Fraux depuis 5 années avec le soutien de la DRAC Aquitaine et du Site d’Études en Écologie Globale de l’INEE (CNRS).

Le programme de cette journée, adossée à l’assemblée générale de la Société Préhistorique Française, est le suivant :

PROGRAMME

 Les Fraux : une grotte ornée de l’âge du Bronze (1400-1100 BC) en Dordogne

 10 h 00 – « Archéologie de la grotte des Fraux : bilan de cinq années de recherche » par Laurent Carozza et Albane Burens

10 h 30 – « Les manifestations pariétales de la grotte des Fraux : analyses et comparaisons » par Raphaëlle Bourrillon et Stéphane Petrognani

11 h 30 – ASSEMBLÉE GÉNÉRALE de la Société préhistorique française

14 h 00 – « Acquisitions géoréférencées de données lasergrammétriques et photogrammétriques dans la grotte des Fraux pour la création de modèles 3D texturés » par Pierre Grussenmeyer, Samuel Guillemin et Albane Burens

14 h 30 – « À la poursuite du feu : prospection magnétique en grotte » par Francois Lévêque, Vivien Mathé, Aurélie Brodard et Pierre Guibert

15 h 00 – « Caractérisation des foyers de la grotte des Fraux par leur impact thermique sur le sédiment substrat : approche par luminescence et magnétisme » par Aurélie Brodard, Delphine Lacanette, Pierre Guibert et Francois Lévêque

 15 h 30 – « Méthodologie et premiers résultats archéozoologiques sur la Grotte des Fraux »  par Jean-Denis Vigne et Albane Burens

L’équipe des Fraux remercie chaleureusement le conseil d’administration de la SPF, et tout particulièrement la secrétaire générale de l’association Claire Manen, pour l’opportunité qui leur est offerte de présenter leurs travaux dans le cadre prestigieux de ces journées scientifiques.

Que Marcelle et Edmond Goineaud, propriétaires de la grotte, trouve ici l’expression de la gratitude de l’ensemble de l’équipe scientifique pour la latitude qu’ils nous ont toujours accordée de mener nos recherches dans ce cadre exceptionnel.

Affiche de la journée de conférences organisée par la SPF

Étude des parois ornées de nouveaux secteurs de la grotte des Fraux

Par Raphaëlle Bourrillon, Stephane Petrognani, Lise Aurière, Esther Lopez Montalvo

À la suite de l’étude des secteurs du réseau de gauche de la cavité (présentant l’un des plus grand panneau orné), étude menée en corrélation avec l’ensemble des autres spécialités de l’équipe des Fraux, nous avons repris notre marche en avant dans la cavité. Nous travaillons à présent sur d’autres secteurs sub-parallèles caractérisés par des panneaux ornés de tracés digités parallèles, des méandres et des quadrillages. Dans la perspective d’un inventaire général des parois ornées, nos efforts se sont concentrés au cours de cette mission sur l’enregistrement descriptif des manifestations pariétales. Cette étape, indispensable, permet d’enregistrer des informations graphiques (identification des représentations), techniques (tracés digités, gravures…), métriques (mesures des tracés) et stratigraphiques (mise en évidence des différentes phases d’élaboration du panneau orné). Les différents panneaux font également l’objet d’un croquis de lecture précis, ainsi que, pour certains d’entre eux (lorsque la lecture est complexe), d’un relevé.

Dans une dernière étape de ce travail, nous avons procédé à la prise de clichés en haute résolution de l’ensemble des panneaux sur lesquels nous réaliserons le relevé graphique, ainsi que de détails révélant la superposition des tracés.

 

organisation complexe de tracés digités d’un panneau orné du secteur 14 (Bourrillon/Petrognani)

zigzag gravé dans le secteur 18 (Bourrillon/Petrognani)

L’un des panneaux étudié, surchargé de tracés digités se chevauchant, fera l’objet d’un relevé sur support orthonormé au cours d’une prochaine session. L’équipe de l’INSA de Strasbourg et A Burens ont numérisé ce panneau en 3D à l’aide du Scan Arm Faro lors de la dernière session de travail ; le post traitement des nuages de points est en cours.

Grâce aux récentes évolutions techniques des logiciels libres de photogrammétrie, nous avons pu effectuer des tests sur différents panneaux de la grotte. Ces logiciels permettent de réaliser un remontage de différents clichés ; d’obtenir un nuage de points texturé et donc un rendu en 3 dimensions. Des orthophotographies seront générées à partir de ces nuages de points ; elles seront utilisées comme support pour les croquis de lecture et les relevés. Ces restitutions graphiques des éléments ornés seront in fine mappées sur le modèle numérique 3D général de la grotte.

 

Nous tenons ici à remercier vivement Lise Aurière (Docteur en Préhistoire) et Esther Lopez Montalvo (Docteur en Préhistoire), du Laboratoire TRACES-UMR 5608 – CREAP de Toulouse, pour leur participation au travail de terrain et de laboratoire (mission octobre 2012). En espérant les avoir de nouveau avec nous pour une prochaine mission…

Esther Lopez Montalvo et Lise Aurière en train de déchiffrer un panneau orné du secteur 10 de la grotte des Fraux

Numériser ce que l’archéologue ne peut relever

La campagne de mars dernier a permis à l’équipe de poursuivre le travail d’acquisition tridimensionnel, par lasergrammétrie, des panneaux ornés de la grotte. Ce travail, effectué à très haute résolution (40 microns), est conduit en parallèle de l’acquisition du modèle 3D de la volumétrie de la grotte. Les tests conduits en 2011 avec le ScanArm (sur le grand panneau orné du secteur 13), associant lasergrammétrie et photogrammétrie, s’étaient soldés par un franc succès : le résultat du texturage du nuage de points est saisissant de réalité.

Pour cette première campagne de terrain de l’année 2012, nous avons souhaité aller de l’avant en procédant, grâce à ce nouveau type de scanner, à la numérisation de panneaux ornés impossibles à relever de manière traditionnelle.

À l’entrée du secteur 18, dans une zone en forte pente, un ensemble de digitations avait été découvert sous une corniche rocheuse, à l’abri des regards. Cette configuration spatiale, unique dans la grotte des Fraux, interdisait tout relevé manuel ou photographique du panneau constitué d’un bel entrelacs de tracés digités curvilignes.

Si la mise en station du scanner a nécessité la fabrication d’une embase spécifique, amarée sur les passerelles de circulation, la manipulation du bras articulé s’est avérée assez aisée, même si elle a nécessité une belle endurance de la part des opérateurs. Le bras, muni d’un scanner haute définition, a pu atteindre les endroits les plus inaccessibles et restituer en temps réel, sur écran, les tracés digités dessinés quelques 3400 ans plus tôt. Le relevé de ce panneau sera achevé au cours de la campagne de juin prochain.

Numérisation d'un panneau du secteur 18 de la grotte par Albane à l'aide du bras articulé

 

Numérisation d'un panneau du secteur 18 de la grotte par Sam à l'aide du bras articulé