Des scientifiques au chevet de Notre-Dame de Paris

15 avril 2019, l’inenvisageable se produisait. Notre-Dame de Paris était en flammes. Depuis lors, les prouesses des compagnons du devoir sur leurs échafaudages sont relayées. D’autres acteurs sont moins placés sous le feu des projecteurs : des scientifiques regroupés dans une association. Spécialistes du bois et de la pierre, ils éclairent le maître d’œuvre dans ses décisions. Trois d’entre eux témoignent.

Sous le microscope des scientifiques

Jean-Jacques Soulas et Alain Cointe, deux scientifiques au chevet de Notre-Dame de Paris. (DR)

Voûte, flèche, charpente… sont sous le microscope de dizaines de scientifiques. Depuis plus de deux ans, les chercheurs sont au chevet de Notre-Dame, offrant leur expertise pour étudier sans relâche les restes calcinés et proposer au maître d’œuvre la meilleure solution pour la renaissance de ce vaisseau de pierre. Trois d’entre eux sont des  spécialistes « bois et pierre ».  Arnaud Ybert, ingénieur en géotechnique et génie civil, docteur en histoire de l’art, il est spécialiste de l’architecture gothique (sa thèse était consacrée aux techniques de construction des voûtes d’ogive au XIIe et XIIIe siècle) ; Alain Cointe, enseignant chercheur sur le patrimoine bois à l’Institut de mécanique et d’ingénierie de l’université de Bordeaux, et Jean-Jacques Soulas, maître de conférences à l’ENSAP (École nationale supérieure d’architecture et de paysages) de Bordeaux.

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Les équipes de l’entreprise Jarnias (cordistes) procèdent au déblaiement et au nettoyage de l’extrados des voûtes situées autour du transept central. Au premier plan à droite, le pied de gerbe sud-ouest, devenu “zone police” pour les besoins de l’enquête sur l’origine et les causes de l’incendie. (Crédit Stéphane Compoint pour Le Pèlerin)

Réunir un maximum de documentation

Notre-Dame est pour eux un « livre qui, pour être bien restauré, mérite d’être consulté à travers ses matériaux ». Avec 300 scientifiques du monde entier, ils se sont constitués en « Association des scientifiques au service de la restauration de Notre-Dame de Paris ». Leur but était de rassembler un maximum d’informations sur l’édifice et de mettre fin aux fausses informations qui se répandaient dans la presse.
« Le CNRS et le ministère de la Culture, raconte  Arnaud Ybert, a remarqué cette initiative. » Ces professionnels ont alors créé des groupes de travail par matériau « c’est la façon de fonctionner du Laboratoire de recherche des Monuments historiques ». Ils ont ainsi « documenté l’arc effondré de la nef ainsi que sur les voûtes du chœur et du transept ».

L’association se donne pour objectif d’aider et de conseiller les autorités en charge de cette mission de restauration. Sur son site, on peut trouver une centaine de fiches de vulgarisation : les architectes de Notre-Dame, les incendies dans l’histoire, mais aussi plus pointues : méthodes d’étude et d’analyse des matériaux de construction.

Une maquette à l’échelle 1

Jean-Jacques Soulas est lui dans le groupe de travail du CNRS « structure bois ». Celui-ci travaille à la compréhension de la charpente qui a été détruite. Cette étude permettra de déterminer la méthodologie de reconstruction. « La région Aquitaine, complète Alain Cointe, a financé une maquette, reproduction la plus fidèle possible, à l’échelle 1 d’une travée de la charpente qui correspond aux  fermes n°4 et 5 de la nef de la cathédrale. » D’une hauteur de dix mètres et de quatorze mètres de portée, elle a été réalisée  sur site à partir d’un scanner laser.

« La charpente est une chose mais faut-il que les murs tiennent… Les pierres sèchent de manière différentes selon la quantité d’eau reçue lors de l’extinction de l’incendie », précise Arnaud Ybert, spécialiste pierre. « Certaines maçonneries ont en effet plus souffert que d’autres. On dit que tel ou tel projet pour la charpente est arrêté mais il faut être prudent ! Chaque chantier de restauration est un cas unique et nous en sommes encore aux recherches et aux études… »

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Remontage au sol d’un claveau d’arc de la nef dans un des barums, sur le parvis de la cathédrale. (Crédit: Stéphane Compoint pour Le Pèlerin)

Tout se démonte et se change

Les pierres qui ont souffert seront remplacées. « En maçonnerie traditionnelle, tout se démonte et se change. Le gâchis est une conception contemporaine. » Des questions restent posées, souligne le scientifique : de quelles carrières provenaient-elles ? Est-ce déontologiquement honnête de choisir les mêmes pierres si on pense qu’une restauration se doit d’être visible ?

Jean-Jacques Soulas conclut en soulignant « qu’environ 30 % du territoire national est boisé ce qui représente environ 17 à 18 millions d’hectares de belles forêts dont 6 millions d’hectares de chênaies, soit plusieurs centaines de millions de chênes. On peut donc estimer que prélever 1000 ou 2000 arbres n’est pas un souci ! »

Béton, acier ou bois ?

Les scientifiques sont interrogés sur le matériau idéal. En bois, en acier ou en béton comme le choix avait été fait pour la cathédrale de Reims ?  « Ce n’est pas à nous de décider », insistent-ils. Toutefois, « Contrairement au béton, construire avec le bois n’a pas de conséquences négative sur l’empreinte environnementale. Fabriquer du ciment produit par contre une quantité non négligeable de CO2. »

Autre argument avancé, les charpentes réalisées en béton ou en acier l’ont été à une époque où les forêts avaient été dévastées par la Première Guerre mondiale. « Il faut être sensible, souligne Arnaud Ybert, à la durabilité du matériau bois et à sa facilité d’entretien courant qui permet de faire durer les édifices de façon économique. »

Restaurer le décor intérieur

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Restauration des peintures murales au niveau 4 de la chapelle “test” Saint Ferdinand. (Crédit Stéphane Compoint pour Le Pèlerin)

La cathédrale Notre-Dame de Paris compte 24 chapelles, construites de 1225 à 1320. L’architecte Viollet-le-Duc a procédé à une restauration au XIXe siècle, et les a enrichies de peintures murales et de vitraux s’inspirant de motifs médiévaux. Lors de l’incendie en 2019, ces décors ont été assez peu touchés. Mais un grand nombre déjà recouverts de poussières, ont subit les dommages dus aux fumées. Il faut procéder à un nettoyage approfondi, un travail qui donne l’occasion d’une restauration globale.

Deux chapelles, l’une avec peintures murales (celle dédiée à Saint-Ferdinand), l’autre sans (celle dédiée à Notre-Dame de Guadalupe), ont été sélectionnées. Elles servent de tests grandeur nature pour définir le protocole de nettoyage et de restauration qui sera appliqué à l’ensemble des chapelles. Trois étapes seront nécessaires pour les peintures murales : une pré-consolidation à l’aide de produits réversibles, un nettoyage qui n’altère pas les peintures et une réintégration picturale, pour redonner sa complète visibilité au décor altéré. Le travail sur les vitraux, se fait soit par une restauration sur place, sans dépose (dans la chapelle Notre-Dame de Guadalupe), soit en atelier ( pour les vitraux de la chapelle Saint-Ferdinand).  Au cours du nettoyage dans la chapelle Notre-Dame de Guadalupe, des décors sur des nervures de voûtes ont été découverts. Ils sont antérieurs à l’intervention de Viollet-le-Duc, sans qu’il soit possible pour l’instant de les dater avec précision.

Le magazine Le Pèlerin propose une visio-conférence mercredi 19 mai 2021 à 19h “les coulisses du chantier de Notre-Dame”

Les photos de cet article sont issus du numéro spécial Pèlerin N°7220 du 15 avril 2021 (Photos Stéphane Compoint pour Le Pèlerin)

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