Les scientifiques se sont intéressés à la composition chimique de deux dessins noirs, représentant un bison et un masque, en ayant recours à la microspectrométrie Raman et à l'imagerie hyperspectrale*. Ces méthodes non-invasives ont permis de révéler des traces de charbon de bois dans les pigments noirs. La présence uniforme de charbon sur l'ensemble des tracés noirs des figures a exclu l'hypothèse d'une contamination liée aux graffitis ou à l'activité touristique dans la grotte.
Des micro-prélèvements ont été autorisés exceptionnellement pour la datation au carbone 14 sur le spectromètre de masse par accélérateur ARTEMIS, Instrument National situé au CEA à Saclay. Les analyses ont confirmé une datation au Paléolithique supérieur, un peu plus jeune que jusqu'alors estimé : le bison aurait été dessiné il y a environ entre 13 500 et 13 200 ans, tandis que les différents parties du masques auraient été peintes avant, entre 15 100 et 16 000 ans, et après, entre 8 600 et 9 000 ans.
Grâce à cette nouvelle méthodologie d'analyse, combinant imagerie non destructive et datation, les scientifiques espèrent obtenir la datation précise d'autres figures paléolithiques, ouvrant la voie à une meilleure compréhension de l'art pariétal et des populations qui en sont à l'origine.