La grotte des Fraux

Découverte accidentellement en 1989, la grotte des Fraux (Dordogne) constitue un rare exemple de site de l’âge du Bronze (vers 1300 avant notre ère) qui regroupe en son sein des vestiges archéologiques et des manifestations pariétales. L’étude interdisciplinaire qui s’engage appréhende la cavité comme un système complexe, non plus réduit aux deux dimensions verticales et horizontales. Les combinaisons de l’Espace et du Temps requièrent de mettre en œuvre des méthodes (paléo-environnement, archéométrie, géochimie…) susceptibles de retranscrire et d’interpréter l’écheveau des données archéologiques. Les conditions exceptionnelles de la fossilisation du site, suite à l’effondrement de son principal accès, ont permis aux sols de circulation, structures de combustion, structures architecturales, mobiliers mis en scène et œuvres pariétales de nous parvenir dans un exceptionnel état de conservation. Ils forment un tout indissociable.

 

Parution de l’ouvrage « De Chauvet à Lascaux »

Date 16 octobre 2013 |

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

Date 7 septembre 2013 |

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.

 

 


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

Date 4 août 2013 |

 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

Date 18 juillet 2013 |

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

Date 9 avril 2013 |

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

Date 4 avril 2013 |

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

Date 2 avril 2013 |

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

Date 2 avril 2013 |

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

Date 13 mars 2013 |

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

Date 7 mars 2013 |

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

Date 21 janvier 2013 |

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

Date 26 novembre 2012 |

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

Date 13 octobre 2012 |

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

Date 17 avril 2012 |

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

Acquisition du Modèle Numérique de Terrain autour de la grotte des Fraux

Date 13 avril 2012 |

La nécessité de comprendre le fonctionnement du réseau souterrain des Fraux durant l’âge du Bronze (et d’en déterminer l’entrée originelle) nous a d’abord conduit à numériser la volumétrie de l’ensemble de la grotte puis à produire un modèle numérique de terrain (MNT) en surface. Ce « MNT », en cours de réalisation, est obtenu par photogrammétrie (instrument de mesure géométrique), sur la base du traitement de 3 images aériennes numériques de l’IGN, réalisées en 2009.

Ce travail nécessite la recherche de points homologues entre les clichés et implique un géoréférencement des images, nécessaire préalable à toute prise de mesure à partir desdites images. Pour affiner la précision du modèle, l’équipe de l’INSA (UMR 7005) a procédé, sur le terrain, sous la direction de Pierre Grussenmeyer, au géoréférencement de plusieurs points caractéristiques aux alentours de la grotte, facilement identifiables sur les clichés de l’IGN. Ce travail  a été effectué à l’aide d’un GPS différentiel. Le raccordement au cheminement polygonal réalisé dans le réseau a été établi via une station totale.

géoréférencement de points autour des Fraux à l'aide d'un GPS différentiel

raccordement au cheminement polygonal de la grotte via une station totale par Sam et Emmanuel

Étude du paléo-karst de la grotte des Fraux

Date 9 avril 2012 |

Étude du paléo-karst de la grotte des Fraux

L’étude du paléo-karst de la grotte des Fraux constitue une priorité pour les 3 années à venir. Cette étude, conduite sous la responsabilité de Stéphane Jaillet (EDYTEM) et de Yves Billaud (DRASSM) permettra de comprendre la genèse, l’évolution et le fonctionnement de ce vaste ensemble souterrain. Quel processus a bien pu conduire à l’obturation du réseau à la fin de l’âge du Bronze, induisant ainsi la « fossilisation » de la grotte après plus de 2,5 siècles d’occupations intermittentes ?

Où se situait l’entrée de la cavité au moment de sa fréquentation au cours du Bronze moyen et du Bronze final ? Quelle en était la morphologie ?

Certaines phases d’effondrement de grandes dalles détachées du plafond et des parois de la cavité peuvent-elles être contemporaines ou postérieures à l’occupation protohistorique de la grotte ?

Les enjeux de cette étude sont essentiels à la compréhension des modalités d’occupation de la grotte. En mars dernier, Stéphane Jaillet a procédé au relevé cartographique des formations proches de la zone d’entrée de la grotte. La réalisation en cours d’un modèle numérique de terrain lui permettra notamment de restituer la paléo-topographie de la zone supposée former l’entrée originelle de la cavité.

Exploration du réseau par Stéphane Jaillet (EDYTEM)

Exploration du réseau par Stéphane Jaillet (EDYTEM)

 

 

Préparation d’une nouvelle campagne de numérisation de la volumétrie de la grotte des Fraux

Date 8 avril 2012 |

Avec la nouvelle programmation triannuelle 2012-2014, l’équipe s’est fixée pour objectif de finaliser le relevé topographique 3D de l’ensemble des parties accessibles de la grotte des Fraux. Sur le terrain, le travail de numérisation par lasergrammétrie de la volumétrie du réseau est encore considérable. Il nécessitera la mise en œuvre de plusieurs campagnes de numérisation chaque année, notamment à l’aide du nouveau scanner 3D Focus. Si la partie gauche du réseau est traitée dans sa grande majorité, seules 5 galeries de la partie droite ont été numérisées, préalablement à la pose des passerelles de circulation (soit 150 mètres linéaires).

C’est dans le but de préparer une mission de numérisation sur le terrain, qui se tiendra  en juin prochain, que nous avons réalisé un important travail de topographie, permettant de géoréférencer, à l’aide d’une station totale, les nombreux points de calages implantés  dans 12 secteurs du réseau gauche. Le cheminement polygonal réalisé dans le réseau souterrain depuis le début des travaux a été raccordé à la surface via un GPS différentiel.

L’implantation des points de calage n’a pas été sans difficultés : la configuration de nombreux diverticules et boyaux ne permet pas de stations aisées et l’équipe a dû faire montre d’une grande adaptabilité…

Implantation d’un point de calage par Pierre Grussenmeyer (LSIIT-TRIO UMR7005)

Mise en station « extrême » par Emmanuel Moisan – élève ingénieur à l’INSA de Strasbourg

Mise en station à proximité de l’entrée de la cavité par Samuel Guillemin (UMR 7005, INSA) et Emmanuel Moisan

Suivi climatique de la grotte des Fraux

Date 2 avril 2012 |

Dans le cadre de la programmation scientifique 2012-2014, le suivi climatique complet de la grotte des Fraux sera progressivement mis en place, sous la responsabilité de Delphine Lacanette. Lors de la mission de mars 2012, une première série de capteurs autonomes mesurant la température a été disposée dans la grotte. D’une précision de 0,02°C, ces capteurs ont été placés dans 4 secteurs de la grotte, qui ont a priori des comportements très différents les uns des autres.

Capteur autonome enregistrant toutes les 30 minutes la température dans la grotte des Fraux

L’autonomie de la batterie de ces capteurs est de 6 mois, ce qui nous permettra de nous faire une idée assez précise du comportement climatique de la grotte à cette échelle de temps (sans avoir besoin d’y retourner pour relever les valeurs ce qui perturberait la mesure).

Cette première installation constitue un préalable nécessaire à la mise en place d’un suivi climatique plus complet de la cavité. Nous avons en effet besoin de savoir dans quel régime se situe la grotte avant de choisir du matériel plus performant dans les gammes concernées.

À terme l’installation couvrira mieux les différents secteurs de la grotte, au moyen de sondes déportées reliées à des centrales. D’autres paramètres tels que l’humidité, le CO2 et la vitesse de l’air seront également enregistrés par Delphine, en plus de la température, de manière ponctuelle ou continue.

Pose d’un capteur autonome dans le secteur 19

Poursuite laser aux Fraux – nouveaux développements méthodologiques

Date 18 juillet 2011 |

François Lévêque et Viven Mathé, du laboratoire LIENSs de la Rochelle, ont profité de cette année blanche sur le terrain pour valider les derniers développements méthodologiques autour de la question du géo-positionnement dynamique (en 3D) des mesures magnétiques effectuées dans la grotte des Fraux et tester de nouveaux instruments de mesure de contact.Ces travaux exploratoires portent sur la localisation des structures de combustion de la grotte par imagerie magnétique, par la réalisation de la cartographie des anomalies locales du champ magnétique terrestre (telles qu’elles sont générées par des objets de nature archéologique).

Dans un premier temps, ces deux chercheurs rochelais avaient réalisé un travail expérimental dans les secteurs 3, 8, 13 et 18 du réseau. Ces premiers tests avaient conduit à la modification du protocole d’observation consistant en un géo-positionnement dynamique des mesures magnétiques pendant que le magnétomètre est déplacé pour couvrir l’espace étudié. L’acquisition d’une station totale plus performante ont permis d’accroître la cadence de mesures et de bénéficier d’une haute densité de points de mesure et d’une haute résolution spatiale (permettant de mieux cartographier les foyers). Une publication dédiée à ces développements méthodologiques est en cours de préparation.

Géo-positionnement dynamique des mesures magnétiques dans le secteur 29 de la grotte des Fraux

Numérisation 3D : programmation 2012-2014

Date 7 juillet 2011 |

La semaine de réunion organisée en juin dernier aux Fraux a été l’occasion de définir nos objectifs, en terme de numérisation 3D, pour le futur programme triennal (2012-2014). L’une de nos priorités reste bien évidemment la fin de l’acquisition de la volumétrie de la grotte dans la partie gauche, à une résolution de 1 point/mm, parallèlement à la numérisation à très haute résolution des panneaux ornés (40 microns).

Soucieux d’optimiser la phase d’acquisition des nuages de points et la qualité du rendu des modèles tridimensionnels, nous avons profité de notre séjour aux Fraux pour tester un tout nouveau modèle de laser scanner (particulièrement adapté aux milieux contraignants tel le milieu souterrain, en raison de sa petite taille et de son poids plume) : le Focus (Faro).

Suite à plusieurs tests, menés en 3 endroits différents de la cavité, l’équipe a choisi de finaliser l’acquisition volumétrique de la grotte avec cet équipement, qui permettra en outre une vitesse d’acquisition très réduite et une restitution des nuages de points en couleur.

Numérisation 3D du secteur 29 de la grotte par -Ch. Cesari avec le Focus

Numérisation 3D d’un dépôt archéologique (photographie publiée avec l’accord de E. et M. Goineaud, propriétaires de la grotte des Fraux)


Carnets de recherche