Archaeological Wooden Pile-Dwelling in Mediterranean European lakes: strategies for their exploitation, monitoring and conservation.
Acronyme: WoodPDLake
(2020 – 2024)

Le projet WoodPDLake a démarré en Novembre 2020 et s’est achevé le 31 Janvier 2023. Ce projet européen entrait dans le cadre du Programming Initiative on Cultural Heritage and Global Change (JPI CH). Il a été financé par l’ANR pour la partie française. Ce projet était dédié à l’impact du changement climatique pour l’ensemble des vestiges archéologiques encore enfouis dans les sédiments des sites palafittiques.
Les ouvrages en bois des sites lacustres constituent des témoignages précieux pour les paysages et le patrimoine culturel d’une région. Même si de nombreuses publications ont déjà vu le jour concernant les habitations palafittes dans les lacs glaciaires de montagne, une importante lacune existe quant aux lacs de plaine, types lacs karstiques ou volcaniques. Malheureusement, la conservation de ces vestiges rares, correspondant pour la plupart aux périodes préhistoriques, est remise en cause en raison du changement climatique et de la pression induite par l’activité humaine (comme l’activité touristique ou l’exploitation aquifère pour les villes et l’agriculture).
Trois cas d’étude ont été sélectionnés : le lac La Draga de Banyoles en Espagne et les lacs de Bolsena et Mezzano en Italie. Ce projet a rassemblé des experts relevant de différentes disciplines : la palynologie, la dendrochronologie, l’anatomie du bois et des techniques innovantes comme la datation isotopique. ARC-Nucléart s’est plus particulièrement intéressé à l’étude de l’impact des conditions environnementales sur la préservation des vestiges enfouis, ou semi-enfouis, dans les sédiments humides des bords de lacs.
La principale source d’échantillons (bois archéologique, sédiment argilo-calcaire, terre végétale) provenait du site préhistorique de La Draga au bord du Lac de Banyoles en Catalogne espagnole. L’approche choisie pour cette étude a consisté en la réalisation d’une étude de vieillissement des objets archéologiques en bois dans des aquariums, afin de couvrir plusieurs types de situations. Les paramètres étaient le caractère enfoui, semi-enfoui ou non-enfoui des objets dans les sédiments, la nature même des sédiments, et surtout le niveau d’hygrométrie du sol. L’expérimentation a consisté dans le suivi au jour le jour des transformations des échantillons en bois archéologiques sur une année complète, avec un ensemble de 6 aquariums en extérieur pour tenir compte des 4 saisons qui marquent le climat continental grenoblois.
Les résultats permettent de conclure que l’essentiel des échantillons en bois ont été dégradés à l’issue de l’année. Seuls les échantillons enfouis dans les sédiments argilocalcaires et immergés de manière ininterrompue ont été préservés. Les types de dégradations sont très divers :
1) l’effet du gel/dégel (Figure 1),
2) un séchage partiel du sédiment qui entraîne systématiquement une destruction du bois par effondrement cellulaire avec perte sévères des formes et des volumes initiaux (Figure 2),
3) et surtout la contamination par des agents biologiques, comme l’attaque fongique et la pénétration des racines de la couverture végétale exubérante dans le bois, qui constitue à la fois une source d’eau disponible et un fertilisant (Figure 3).
Cette campagne de suivi démontre le caractère très fragile des vestiges organiques présents dans les couches sédimentaires au bord des lacs.
En plus d’ARC-Nucléart, le consortium du projet WoodPDLake incluait l’Université de Tuscia (coordinateur), l’Institut Central de la Restauration à Rome en charge de l’étude des deux lacs italiens, ainsi que l’Université Autonome de Barcelone pour le suivi des vestiges archéologiques sur le site de La Draga.



Projet Development of Storage and Assessment methods suited for
organic Archaeological artefacts – StAr
(2020 – 2023)


Ce projet initié le 1er octobre 2020 s’est achevé le 30 septembre 2023. Il entrait dans le cadre du Programming Initiative on Cultural Heritage and Global Change (JPI CH).
Financé par l’ANR pour la partie française, il fut dédié au suivi des objets archéologiques en bois avant traitement (sites de fouilles ou lieux de stockage provisoires) et après traitement de conservation (musées ou dépôts archéologiques).
Le consortium de ce projet comprenait 4 partenaires :
- ARC-Nucléart (coordinateur) en charge du développement de protocoles de stockage des objets humides à partir de leur découverte sur le site de fouille.
- Le Musée d’histoire culturelle d’Oslo dépendant de l’Université d’Oslo (Norvège) pour l’étude comparative du vieillissement des traitements de conservation appliqués sur des collections contenant du bois archéologique.
- L’Université de Pise (Italie) qui a pris en charge la caractérisation avancée des échantillons en matières organiques pour étudier leur dégradation (spectroscopie de masse).
- Le Centre archéologique de Biskupin (Pologne) qui a validé sur le terrain, en conditions de fouilles archéologiques terrestres réelles, les protocoles proposés par ARC-Nucléart.
De nombreuses études antérieures se sont focalisées sur les protocoles de traitement des objets archéologiques en matériaux organiques ; en revanche, peu de données pertinentes sont disponibles pour les professionnels concernant une situation critique: leur conservation avant et après traitement de stabilisation.
L’un des objectifs du projet StAr fut dédié au développement de protocoles de conservation d’objets archéologiques en matériaux organiques découverts à l’état humide.
L’état de dégradation avancé de ces objets fait qu’ils ne supportent en effet pas leur propre séchage à l’air libre. Il est donc nécessaire de les maintenir dans leur état gorgé d’eau durant toute la phase d’étude archéologique (qui peut durer plusieurs mois), tout en garantissant leur préservation dans un état satisfaisant afin d’éviter la perte d’informations précieuses. En d’autres termes, il est nécessaire de recourir à des principes biocides pour limiter les contaminations des solutions de stockage par des micro-organismes vivants (Figure 1). L’étude a ainsi porté sur l’optimisation de plusieurs stratégies possibles à partir d’un échantillonnage représentatif de bois archéologiques ; le principe étant de comparer l’état des échantillons avant et après stockage en eau. Les protocoles retenus ont été validés sur un site archéologique en activité: le site de Biskulpin en Pologne.

Il s’agissait ainsi de définir un principe actif, ou un mélange de principes actifs « doux », afin d’éviter l’emploi de biocides nocifs, voire toxiques.
Différentes familles de molécules ont été testées : des substances acides (acide citrique), basiques (carbonate de sodium), oxydantes (peroxyde d’hydrogène), ioniques (chlorure de calcium, acétate d’aluminium), des solvants (éthanol) ou des biocides issus du vivant (lysozyme et tannins végétaux : chêne et châtaignier). Pour contrôler l’efficacité de ces différents produits, l’ATP (Adénosine TriPhosphate) a été dosé dans les bains de stockage contenant des bois archéologiques. La quantité d’ATP peut en effet être directement reliée à la quantité de cellules vivantes dans le bain, car cette molécule est la source d’énergie utilisée par tous les organismes vivants terrestres. Plus la quantité d’ATP est haute, plus la solution de stockage est contaminée par des agents biologiques : champignons, bactéries, algues, protozoaires… La solution de référence (avant l’ajout de biocide avec un inoculum provenant du site de Biskupin) comptabilise des valeurs entre 105 et 106 eq.bact/mL.
En termes de résultats, les meilleurs biocides se sont révélés être des mélanges de biocides avec une synergie. Le résultat le plus intéressant est l’association de 1°% massique d’éthanol avec 1-2g/litre d’acide azélaïque. Avec une efficacité moindre, nous avons observé une synergie en mélangeant le tannin de châtaignier avec celui du chêne, alors qu’à concentration équivalente, aucune efficacité n’est mesurée quand les tannins sont utilisés seuls.
Preventive solutions for Sensitive Materials of Cultural Heritage – SensMat
(2018 – 2024)
Grâce au soutien du CEA-Grenoble, ARC-Nucléart a eu l’opportunité de soumettre en juin 2018 un projet d’action d’innovation collaboratif d’une durée de 3 ans, dans le cadre du programme Horizon 2020 financé par la Commission Européenne.
ARC-Nucléart/CEA a assuré la coordination de ce projet qui comportait 17 partenaires, localisés dans 6 pays européens, pour un budget total de 5,916 k€.

Link to the project website : www.sensmat.eu
Page LinkedIn : www.linkedin.com/company/sensmat
Le principal objectif du projet SensMat visait à développer des outils et des méthodologies permettant aux petits et moyens musées de déployer une politique de conservation préventive ambitieuse pour leurs collections.
Le développement du projet reposait sur trois axes complémentaires :
1) Développement de nouveaux multi-capteurs miniaturisés sans fil, permettant de suivre en temps réel les conditions environnementales et les transformations physicochimiques des artefacts.
2) Mise en réseau des multi-capteurs connectés (Internet of Things – IoT) afin d’alimenter en continu une base de données,
3) Développement des logiciels utilisés comme outils de management de la connaissance dédiée, afin de traiter les données (outils d’aide à la prise de décision) : gestion des alarmes, gestion du climat, programmation des actions de maintenance, gestion de la muséographie et des visites par le public, intégration des données pour les « Building Information Models – BIM), etc…

L’expertise dans le domaine de la conservation préventive a pu s’appuyer sur le Centre de Recherche et de Restauration des Musées de France – C2RMF/CNRS, le conseil d’experts EU de SensMat (Advisory Board), ainsi que sur la participation de musées partenaires.
Comme d’autres membres du consortium, ARC-Nucléart s’est impliqué dans différentes études de cas. Les démonstrateurs devaient être représentatifs de différentes configurations, différents climats et de différents types de collections. Ils ont été définis en prenant en compte les contraintes spécifiques de chacun d’eux : Musée Lugdunum (FR, Lyon), Universalmuseum Joanneum à Graz (AT), Strandingsmuseum St George (DK), Palais des Doges à Venise (IT). En tant que structure dédiée à la conservation du patrimoine, ARC-Nucléart a piloté la surveillance d’une réserve et d’un atelier de restauration dédiés aux sculptures, ainsi que d’une salle d’exposition au Musée Dauphinois (Grenoble). ARC-Nucléart s’est également associé au Musée Départemental d’Arles Antique pour le suivi de l’épave gallo-romaine d’Arles Rhône 3, et au Centre Interdisciplinaire de Conservation et Restauration du Patrimoine (CICRP/Marseille) pour une étude de cas au Musée Alexandra David-Neel (Dignes).

La réalisation des 10 cas d’étude prévus en situation muséale a permis l’évaluation des outils développés et de faciliter leur adoption par la démonstration, en insistant sur l’adaptabilité et la flexibilité de la solution. Dans un premier temps, ARC-Nucléart a défini le contenu de chacun des cas d’étude en fonction des problématiques environnementales spécifiques des différents acteurs culturels, puis a participé au lancement et au suivi de tous. Un bilan a conjointement été réalisé en fin de projet avec les musées impliqués et le CNRS/C2RMF durant l’été 2022, ainsi qu’une évaluation par les experts de la Commission Européenne.
17 Partenaires EU : CEA, CNRS/C2RMF, UBO, IC, BASSETTI, Musée Lugdunum, pour la France, LIU, RISE en Suède, USTUTT, TTI, en Allemagne, IUAV, CETMA, STRESS, GFM en Italie, TUG, Musée UJG en Autriche, Musée KULMUS au Danemark, + autres participants culturels pour les études de cas.
Plus de 160 capteurs ou multi-capteurs utilisés pour les 10 cas d’étude :

Bilan sur les principaux facteurs de dégradation rencontrés dans la réalisation des 10 cas d’étude :

Évaluation des outils développés dans le cadre du projet SensMat par les utilisateurs finaux du projet :


Ce projet a reçu un financement de l’Union européenne dans le cadre du programme Horizon 2020 de Recherche et Innovation sous la convention de subvention n° 814596