« De toutes les activités du CEA, celles liées au patrimoine pourraient sembler atypiques voire anecdotiques mais les sciences du patrimoine y ont, en réalité, « logiquement » toute leur place grâce aux compétences de ses équipes et à ses plateformes expérimentales uniques », comme le souligne Lucile Beck, responsable du Laboratoire de mesure du carbone 14 (LMC14) au Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (LSCE). Car, aux côtés des historiens, des archéologues ou des restaurateurs, les physiciens et les chimistes aussi contribuent à la compréhension, la préservation et la valorisation du patrimoine ancien, et le CEA y prend toute sa part.

Depuis des décennies, plusieurs de ses équipes développent et mettent en oeuvre un ensemble de techniques et de technologies innovantes, au service de l’art, de l’histoire et de l’archéologie. Leur contribution permet de documenter notre patrimoine, préserver les vestiges du passé mais aussi comprendre les processus d’altération des matériaux sur le très long terme.

Ainsi, « le LMC14, comme d’autres laboratoires du LSCE, sont en partie issus de la maîtrise des propriétés de la radioactivité naturelle et artificielle par le CEA qui, très tôt, l’a appliquée au développement de méthodes de datation basées sur la désintégration des noyaux », rappelle Lucile Beck. De même, à Grenoble, « c’est de l’intuition d’un jeune ingénieur que naît ARC-Nucléart en 1970 pour exploiter les propriétés du rayonnement gamma. Nous sommes aujourd’hui les seuls au monde à disposer d’un irradiateur gamma entièrement dédié au patrimoine et cela concourt à la notoriété du CEA », ajoute Karine Froment, ancienne directrice de l’atelier-laboratoire.

Et de même à Saclay où le CEA dispose de plateformes et de compétences technologiques uniques pour développer des approches analytiques originales sur les objets archéologiques.

 « La compréhension des mécanismes d’altération des objets archéologiques sert à conforter celle des matériaux destinés à isoler les déchets nucléaires à vie longue et haute activité en vue de leur stockage profond. Ici nous travaillons sur le temps long des matériaux et cela concerne à la fois le patrimoine et les missions clefs du CEA », complète Philippe Dillmann, responsable du Laboratoire archéomatériaux et prévision de l’altération (Lapa, UMR Nimbe CEA-CNRS).

Le CEA est un « lieu privilégié » où travaillent ensemble des spécialistes de différentes disciplines (physique, chimie, etc.) pour « l’analyse, la datation et la conservation », résument Lucile Beck et Karine Froment.

Pour l’analyse, direction le Lapa où on mène « des études physico-chimiques sur des matériaux anciens que ce soit pour des études d’altération, de provenance des objets ou même des savoir-faire anciens et de leur évolution », indique Philippe Dillmann.

La datation, c’est le métier du LMC14 qui, avec son spectromètre de masse par accélérateur, « produit des dates pour soutenir les projets de recherches liés à des problématiques historiques et archéologiques et, plus récemment, pour authentifier des œuvres d’art », explique Lucile Beck.

Enfin, c’est à ARC-Nucléart qu’une équipe pluridisciplinaire « composée d’ingénieurs en sciences nucléaires, de conservateurs et de restaurateurs, travaille à la préservation des œuvres et artefacts en matériaux organiques », poursuit Karine Froment. « Un lieu unique qui allie innovation et préservation de notre patrimoine », résume Stéphane David, son nouveau directeur.

Cette offre de services, qui bénéficie à l’ensemble de la communauté scientifique et patrimoniale française et européenne, ne va pas sans une activité de recherche soutenue.
« Nous faisons de la R&D pour améliorer nos outils de modélisation et nos traitements, pour élaborer des traitements plus verts, plus durables, que nous appliquons aussi à des bois modernes, par exemple pour renforcer leur résistance à l’humidité », témoigne ainsi Karine Froment.

Ces approches se nourrissent mutuellement, comme le montrent les travaux menés sur le chantier scientifique de Notre-Dame mais également les collaborations menées avec d’autres institutions françaises (CNRS, ministère de la Culture…) ou internationales comme l’AIEA. Elles permettent au CEA d’adopter une démarche globale : on n’analyse plus aujourd’hui un objet archéologique, une sculpture, un tableau ou un monument comme on le faisait auparavant et on restaure avec des techniques et une déontologie repensées pour restituer l’œuvre dans le respect de son contexte et de son histoire.

« Les études pour le patrimoine sont aujourd’hui menées de manière holistique », confirme Philippe Dillmann. « Ce sont des systèmes anciens qui font l’objet de recherche et non plus des œuvres isolées, que ce soit pour la datation, l’altération ou la recherche de provenance. Les résultats des analyses physico-chimiques ne prennent de sens que replacés dans leur environnement physico-chimique mais aussi historique ». Des approches complémentaires qui font la force du CEA.