Article paru en mars 2005La fluorescence X fait parler les mammouths de Rouffignac
Grâce à un système portable d'analyse par fluorescence X, une équipe du CEA List a réalisé l'analyse non destructive d'une vingtaine de peintures rupestres de la grotte de Rouffignac, en Dordogne. L'occasion d'identifier les pigments utilisés, leur composition et la diversité de leurs origines : la méthode, applicable à l'expertise de tous types d'?uvres d'art, n'en est qu'à ses débuts.
Dans la grotte de Rouffignac, il y a 13 000 à 15 000 ans, des hommes peignirent quelque 250 œuvres sur les parois : mam-mouths, bisons, chevaux, bouquetins, rhinocéros laineux... Aujourd'hui, 60 000 visiteurs visitent chaque année le site, qui continue à attiser la curiosité des paléontologues. C'est pour faciliter leurs investigations qu'une équipe du CEA List a réalisé en novembre dernier une première mondiale : l'analyse par fluorescence X de 20 peintures, sans destruction ni prélèvement d'échantillon, et la détermination des pigments qui les composaient.
"La fluorescence X est connue de longue date, mais personne ne l'avait encore utilisée dans un site d'art paléolithique, explique Jacques de Sanoit. Pour travailler dans cet environnement, nous avons réalisé un appareil portable - 2 kg à peine - capable de résister à des environnements hostiles." La campagne de mesures a en effet duré un jour et demi, par 12°C et 95 % d'humidité. Mais à part la condensation qui se fixait régulièrement sur la tête de détection, le système n'a donné aucun signe de faiblesse.
Les mesures et leur interprétation ultérieure, via une modélisation de type Monte Carlo, ont révélé la présence systématique de manganèse, associé à des proportions variables de titane et de fer et issu de provenances différentes. En revanche, aucun dessin n'a été exécuté exclusivement au charbon : une petite déception pour les spécialistes en datation au radiocarbone "Il appartient maintenant aux paléontologues d'interpréter nos résultats, souli-gne Dominique Chambellan, l'autre artisan de cette première. En attendant, peut-être, une nouvelle campagne."
La fluorescence X traditionnelle utilisée à Rouffignac ne peut en effet détecter les éléments les plus légers, comme le sodium, le magnésium ou encore l'aluminium. Mais une autre technique, la méthode PIXE (fluorescence X induite par des particules chargées) permet précisément de le faire grâce à l'utilisation d'une source radioactive émettant des particules alpha. L'idéal serait donc de mener une analyse complète (fluorescence X traditionnelle + PIXE) en une seule fois avec un seul système. C'est la piste retenue par l'équipe du CEA LIST, qui a développé avec l'INFN* un appareil complet portable et compte à terme l'utiliser en routine pour de nouvelles expertises d'œuvres : céramiques néolithiques, vases attiques et crétois, parchemins, faïence de la Renaissance
"Le point fort est à nouveau l'analyse non destructive, précise Jacques de Sanoit. La préservation des œuvres anciennes prend une telle importance que même des prélèvements de quelques milligrammes deviennent de moins en moins acceptables." D'autres domaines d'applications sont envisageables pour les analyses in situ qualitatives et quantitatives : boues de station d'épuration, produits agro-alimentaires, carottages pour la recherche pétrolière et pourquoi pas spatiale.
* Institut national de physique nucléaire italien
