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Thème de Anders Norén.

La cathédrale et son environnement : eau de pluie, vent, pollution atmosphérique. Une cathédrale ne peut être considérée seule, sans prendre en compte les éléments naturels autour d’elle mais aussi, plus récemment, la pollution créée par l’activité humaine. Comment les bâtisseurs ont-ils pris en compte ces éléments et quels sont les défis de conservation pour ces bâtiments anciens ? L’eau L’eau de pluie entraîne le phénomène bien connu de l’érosion. Le ruissellement provoque une abrasion mécanique mais aussi chimique de la pierre. Chimique parce que certaines pierres, comme le calcaire, sont sensibles à la dissolution par l’eau du calcium qui les compose. La présence de l’eau dans les pierres cause d’importants dégâts dans les régions sujettes aux températures froides. En effet, une fois infiltrée dans la pierre, l’eau va geler et créer des failles encore plus grandes (car la glace prend plus de place que l’eau et fait éclater la pierre lors de son expansion). L’effet s’auto-entretient ensuite, puisque les failles ne vont cesser de se creuser, l’eau s’infiltrant toujours plus loin. L’eau favorise également le développement des microorganismes (mousses, bactéries, herbes, etc) qui altèrent durablement l’apparence de la pierre et participent à sa corrosion. Les solutions mises en place par les bâtisseurs Les cathédrales sont conçues pour conduire très efficacement l’écoulement de l’eau à l’extérieur du bâtiment, en touchant le moins possible les façades grâce à un efficace réseau de gouttières et de gargouilles. Pour contrer l’érosion, des enduits et des peintures étaient appliqués sur les façades et renouvelés fréquemment, pour subir l’érosion à la place des pierres et les protéger de l’infiltration. Des hydrofuges étaient également utilisés (produits qui repoussent l’eau, comme les huiles et les cires par exemple). Le vent Les cathédrales gothiques, en s’élevant toujours plus haut et en limitant les murs porteurs, se sont fragilisées vis-à-vis des effets du vent. Les grandes verrières y sont particulièrement sensibles. La cathédrale de Beauvais, par exemple, s’est écroulée lors d’une tempête en 1284. Il faut dire que les recherches ont montré depuis que ses piliers étaient entrés en résonnance à cause du vent. Les solutions mises en place par les bâtisseurs Les cathédrales gothiques ont été renforcées par des structures métalliques intégrées dans leurs murs et fenêtres. Les surfaces vitrées disposent d’armatures en fer pour les consolider face au vent. Concernant Beauvais, celle-ci est tellement fragilisée qu’elle a dû être renforcée par des tirants métalliques au Moyen âge et qu’elle fait encore aujourd’hui l’objet d’une attention particulière. La pollution La sulfatation est la formation de gypse à la surface de la pierre : elle prend l’aspect en général d’une croûte noire. Ce gypse est le résultat d’un mélange humidité, dioxyde de soufre (pollution industrielle, chauffage au fuel, etc) et calcium (issu de la pierre elle-même ou présent dans la poussière). Il est normalement transparent mais les particules de pollution dans l’air, ainsi que les débris végétaux, le rendent foncé. Les gazs d’échappement, en particulier du diesel, libèrent des particules fines dans l’air appelées « carbone noir ». Cela provoque un encrassement important des bâtiments lorsqu’ils sont proches de la circulation. Les pluies acides, issues de la pollution atmosphérique, aggravent le phénomène d’érosion des pierres par l’eau, en renforçant son pouvoir de dissolution. Les solutions modernes Le nettoyage de la pierre, par microabrasion ou traitement laser, lorsque celle-ci est intacte sous la couche de gypse ou sous l’encrassement. Lorsque la pierre n’est pas intacte, la restauration est beaucoup plus difficile et nécessite de resculpter ou remplacer complètement la pierre. Des sculptures sont parfois remplacées par des copies pour les préserver.

La cathédrale et son environnement

Ces principes sont valables pour une cathédrale mais aussi pour tout autre bâtiment en pierre…

Pour aller plus loin :

Thèse de Claire Moreau : Vieillissement naturel en milieu urbain de pierres calcaires hydrofugées : évaluation de la durabilité des traitements et de leur impact sur le nettoyage.

Thèse de Maxime L’Héritier : L’utilisation du fer dans l’architecture gothique : les cas de Troyes et de Rouen.

Le cas particulier de la cathédrale de Beauvais, sur le site www.patrimoine-histoire.fr.