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Article

1 - CONSERVATION DES BOIS ARCHÉOLOGIQUES

2 - TRAITEMENTS DE CONSOLIDATION ET DE SÉCHAGE

3 - RESTAURATION

4 - DIFFICULTÉS RENCONTRÉES LORS DE LA RESTAURATION DES BOIS ARCHÉOLOGIQUES

5 - CONSERVATION PRÉVENTIVE

  • 5.1 - Conditionnement des objets restaurés
  • 5.2 - Importance du climat pour leur conservation

6 - CAS PARTICULIERS

7 - CONCLUSION

8 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : N4250 v1

Glossaire
Conservation-restauration du bois archéologique gorgé d’eau

Auteur(s) : Gilles CHAUMAT, Khoi Quoc TRAN, Floriane HELIAS, Sophie FIERRO-MIRKOVICH, Stéphane GARRIVIER, Henri BERNARD-MAUGIRON, Karine FROMENT

Relu et validé le 26 mars 2024

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Sommaire

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RÉSUMÉ

Le bois découvert dans les sites de fouilles archéologiques présente souvent une structure très altérée en raison de la réduction drastique de ses constituants biodégradables que sont les hémicelluloses et la cellulose en milieu subaquatique ou terrestre. La structure poreuse avec des parois cellulaires très amincies se sature en eau après des siècles d’immersion, d’où le terme bois gorgé d’eau. Dans un but de conservation, il est indispensable de consolider ces objets afin de pouvoir les manipuler pour les étudier, ou les exposer dans un musée. Cet article décrit le comportement de ce matériau particulier, ainsi que l’ensemble des opérations nécessaires à sa stabilisation et à sa restauration.

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ABSTRACT

Conservation-restoration of waterlogged archaeological wood

Wood discovered during archaeological excavations shows a much degraded structure, due to the dramatic reduction of its biodegradable constituents, i.e. cellulose and hemicellulose, in subaquatic or terrestrial media. Waterlogging occurs after centuries of immersion. For conservation purposes, it is essential to consolidate these objects for subsequent handling, research or display in museums. This article describes the behavior of this unusual material, and all the operations needed for its stabilization and restoration.

Auteur(s)

  • Gilles CHAUMAT : Ingénieur-chercheur - ARC-Nucléart, Grenoble, France

  • Khoi Quoc TRAN : Ingénieur-chercheur - ARC-Nucléart, Grenoble, France

  • Floriane HELIAS : Conservateur-restaurateur - ARC-Nucléart, Grenoble, France

  • Sophie FIERRO-MIRKOVICH : Conservateur-restaurateur - ARC-Nucléart, Grenoble, France

  • Stéphane GARRIVIER : Régisseur des collections - ARC-Nucléart, Grenoble, France

  • Henri BERNARD-MAUGIRON : Conservateur-restaurateur - ARC-Nucléart, Grenoble, France

  • Karine FROMENT : Ingénieur-chercheur - ARC-Nucléart, Grenoble, France

INTRODUCTION

Les objets archéologiques découverts lors de fouilles peuvent devoir être conservés, pour permettre de les étudier puis de les exposer dans un musée à titre de témoignage de notre histoire.

En revanche, une fois extraits de leur milieu (subaquatique ou terrestre), certains d’entre eux, en particulier le bois mais aussi d’autres matériaux organiques non traités dans cet article (cuir, fibres végétales…), présentent une structure souvent très altérée en raison de la réduction drastique, durant leur immersion de plusieurs siècles, de leurs constituants biodégradables que sont les hémicelluloses et la cellulose.

Un nouveau matériau dénommé « bois gorgé d’eau », dont les propriétés mécaniques ont été complètement modifiées par rapport à un bois « moderne », peut être caractérisé et décrit. Sa manipulation future à des fins d’étude et d’exposition nécessite qu’il soit d’abord consolidé : après un bref historique des traitements utilisés depuis le XIX e siècle, les différentes techniques rencontrées de nos jours sont exposées dans cet article. À la suite de ces traitements, la conservation-restauration des objets archéologiques, qui doit respecter une certaine déontologie, se traduit toujours par des compromis dans les gestes de conservation curative et de restauration : ceux-ci sont décrits et illustrés. Enfin, l’exposition de ces objets, voire même leur stockage en réserve, demande en général que soit conçu et fabriqué un support ou un conditionnement adapté.

Les différentes étapes de conservation-restauration doivent s’adapter en permanence à chaque objet très particulier, mais rencontrent souvent certaines difficultés communes qui sont évoquées dans l’article (présence de sels instables de soufre pouvant engendrer une production d’acide in situ dans l’objet, fluage des objets traités au cours du temps).

Une fois toutes les opérations terminées, l’objet, prêt à être stocké ou exposé, est encore susceptible d’évoluer selon les conditions climatiques du milieu : c’est le rôle de la conservation préventive de donner les recommandations nécessaires à la bonne santé future de l’objet restauré.

Enfin, quelques compléments pour des cas particuliers, comme les objets dits « composites » (formés de matériaux de natures différentes) ou de très grande taille (épaves de bateaux), figurent en fin d’article.

Si les techniques de conservation-restauration décrites sont utilisées avec un certain succès, des progrès sont attendus à la fois dans le domaine des traitements eux-mêmes, mais aussi de la caractérisation de ces objets qu’il est difficile de manipuler et découper ! La recherche et la collaboration dans ces domaines sont internationales.

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KEYWORDS

conservation   |   restoration   |   waterlogged wood   |   treatment

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-n4250


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8. Glossaire

Bois gorgé d’eau ; Waterlogged wood

Se dit d’un bois qui a séjourné plusieurs siècles dans un milieu humide (subaquatique ou terrestre) et qui présente une structure très altérée en raison de la réduction drastique, durant son immersion, de ses constituants biodégradables que sont les hémicelluloses et la cellulose. Il est donc essentiellement formé par des parois cellulaires remplies d’eau, qui s’effondrent (on parle d’« effondrement cellulaire ») si on le sèche sans précautions.

Conservation ; Conservation

Ensemble des traitements du bois gorgé d’eau qui visent à sa consolidation, de manière à pouvoir le sécher avec des déformations les plus limitées possibles.

Imprégnation ; Impregnation

Traitement de conservation qui permet, par diffusion en phase aqueuse, de faire pénétrer une résine dans la structure altérée du bois gorgé d’eau.

Résine polyéthylène glycol (PEG) ; Polyethylene Glycol resin

Résine de masse moléculaire variable (de 200 à 4 000), soluble dans l’eau, qui permet par imprégnation de renforcer la tenue mécanique des parois cellulaires des bois gorgés d’eau.

Lyophilisation ; Freeze-drying

Action de congélation suivie d’une sublimation (transformation d’un solide en vapeur sans passer par une phase liquide) permettant de sécher un bois gorgé d’eau sans déformation importante. Ce séchage s’opère à – 30 °C et sous vide primaire (0,1 bar).

Résine styrène-polyester insaturé ; Styrene-unsaturated poly-ester resin

Résine à base de monomère styrène et de polyester insaturé, utilisée pour renforcer des bois déjà séchés, polymérisant (durcissant) sous irradiation gamma.

Rayonnement gamma ; Gamma rays

Le rayonnement gamma est une onde électromagnétique comme la lumière ou les rayons X, avec une énergie moyenne de 1,2 MeV, émis par des sources de cobalt 60, n’induisant aucune radioactivité dans la matière traversée. Considérés comme rayonnements ionisants, les photons gamma vont former des radicaux libres au sein de la matière traversée et, de ce fait, pouvoir amorcer les réactions de polymérisation de type radicalaire des monomères et des...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - NILSON (T.), BJÖRDAL (C.G.) -   Culturing wood degrading erosion bacteria.  -  International Biodeterioration and Biodegradation, 6(1), p. 3-10 (2008).

  • (2) - TAMBURINI (D.) et al -   Characterisation of archaeological waterlogged wood from Herculaneum by pyrolysis and mass spectrometry.  -  International Biodeterioration and Biodegradation, 86, Part B, p. 142-149 (2014).

  • (3) - BARDET (M.), GERBAUD (G.), QUOC TRAN (K.), HEDIGER (S.) -   Suty of intereactions between polyethylene glycol and archaeological wood component by C13 high-resolution solid-state CP-MAS NMR.  -  Journal of Archaeological Science, n° 34, p. 1670-1676 (2007).

  • (4) - GRATTAN (D.W.), CLARKE (R.W.) -   Conservation of waterlogged wood.  -  Conservation of Marine Archaeological Objects, Butterworths & Co. (Publishers) Ltd., p. 164-206 (1987).

  • (5) -   Proceedings of the 10th ICOM-CC Group on Wet organic Archaeological Materials Conference, Amsterdam.  -  Editors STRAETKVERN (K.) and HUISMAN (D.J.) ICOM-CC WOAM Working Group, p. 589-614 (2007).

  • ...

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