Grottes ornées paléolithiques : espaces naturels, espaces culturels, art et déterminisme. L’apport des modélisations, l’exemple de Lascaux et de Cussac

Palaeolithic decorated caves : natural spaces, cultural spaces, art and determinism. Modeling contribution on the Lascaux and Cussac examples

• Auteur / Autrice : Armance Jouteau
• Direction : Jacques Jaubert, Delphine Lacanette
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Préhistoire
• Date : Soutenance le 26/03/2021
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Environnements (Talence, Gironde ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : De la Préhistoire à l'Actuel : Culture, Environnement et Anthropologie (Talence)
• Jury : Président / Présidente : Pablo Arias
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacques Jaubert, Delphine Lacanette, Pablo Arias, Sophie Archambault de Beaune, Vincent Gibiat, Éric Robert, Stéphane Jaillet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sophie Archambault de Beaune, Vincent Gibiat

Mots clés

Mots clés contrôlés

Paléolithique

Grottes

Art pariétal

Mots clés libres

Grottes ornées paléolithiques

Dispositif pariétal

Écholocation

Acoustique

Éclairage

Simulations numériques

Palaeolithic decorated caves

Parietal arrangement

Echolocation

Acoustic

Lighting

Numerical simulations

Résumé

Les grottes ornées sont des espaces naturels extrêmement stables qui ont nécessairement contraint les Préhistoriques à sélectionner et/ou adapter leurs activités souterraines aux caractéristiques du site élu. Comprendre la perception qu’ils avaient dudit site devient alors un élément clé pour en interpréter l’occupation paléolithique. Les simulations numériques sont apparues comme l’outil idéal pour investir la question de la perception paléolithique des cavités ornées. En effet, non seulement ils permettent de reproduire des phénomènes qui ne se conservent pas, tels le son ou la lumière, mais ils produisent, à partir de données entièrement calibrées, des résultats reproductibles. Il est aussi possible d’utiliser des modèles 3D reconstituant la morphologie considérée comme celle connue par les Paléolithiques, pourtant physiquement perdue depuis. Nous nous sommes intéressés aux modalités de l’investissement du monde souterrain par les Hommes du Paléolithique au travers de deux exemples : les grottes ornées de Cussac et de Lascaux (Dordogne), aux contextes archéologiques complémentaires. À Cussac, nous ne bénéficions que d’une portion du modèle 3D et celui-ci reproduit uniquement la morphologie actuelle, mais la présence d’une équipe pluridisciplinaire (PCR Cussac, dir. J. Jaubert) et l’attention portée à sa préservation ont permis d’obtenir des données sur le contexte archéologique. À l’opposé, la grotte de Lascaux a vu une grande partie de ses sols détruits, rendant impossible la contextualisation de nombre de ses vestiges. Cependant, la grotte bénéficie d’une reconstitution 3D complète, retravaillée pour proposer plusieurs états : actuel, de la découverte (en 1940), et lors des incursions paléolithiques (projet MicroPaGO, dir. D. Lacanette). Afin d’analyser l’appréhension du milieu souterrain par les Préhistoriques, nous avons choisi de mettre en place des outils de simulations numériques d’acoustique et d’éclairage. Encore peu utilisés dans l’analyse du contexte karstique, ces outils ont nécessité une approche fondamentalement innovante et rigoureuse avec l’enregistrement d’un maximum de paramètres physiques pour chacune des grottes étudiées. Des expérimentations ont été réalisées afin de reproduire des exemples d’éclairages préhistoriques et d’en mesurer les spectres et éclairements, tandis que pour connaître les facteurs de réflexion des parois et les coefficient d’absorption acoustique des matériaux en jeu, des mesures sur échantillons, et/ou dans des grottes ont été mises en place. Ces paramètres ont ensuite été intégrés aux logiciels Phanie et Icare, permettant respectivement de simuler des éclairages et des sons dans un modèle 3D. Nous avons ainsi pu, par exemple, éprouver la complémentarité entre les lampes à graisse et les torches selon les situations : à Cussac, l’exploration de vastes espaces a pu davantage bénéficier de la forte puissance et de la mobilité des torches tandis qu’à Lascaux, où les parois sont plus réfléchissantes et les espaces moins étendus, l’utilisation de lampes à graisse semble plus efficace. Il a également été possible de montrer l’intérêt de l’écholocalisation dans ce contexte, ou encore d’analyser les qualités acoustiques de la grotte de Cussac qui semble être un lieu particulièrement adapté à la parole, avec une faible réverbérance mais une excellente intelligibilité. Ces quelques exemples, non exhaustifs, nous ont permis de valider l’intérêt des simulations numériques dans la compréhension de la perception, de l’appréhension et de l’occupation de l’espace souterrain par les sociétés préhistoriques.

Decorated caves are extremely stable environments that have required Prehistoric People to select and/or to adapt their underground activities to the characteristics of the chosen site. Understanding their perception of the site then becomes a key element in interpreting its Palaeolithic occupation. Numerical simulations have emerged as the ideal tool to explore the question of the Palaeolithic perception of decorated caves. In fact, not only do they make it possible to reproduce phenomena that could not have been preserved, such as sound or light, but they also produce reproducible results from fully calibrated data. It is also possible to use 3D models reproducing a morphology considered to represent the one known by the Palaeolithic, although physically long lost. We decided to investigate the ways in which Palaeolithic People invested the subterranean world in the decorated caves of Cussac and Lascaux (Dordogne), whose archaeological contexts are complementary. In Cussac cave, we only have a portion of the 3D model, and it only reproduces the current morphology, but the presence of a multidisciplinary team (PCR Cussac, dir. J. Jaubert) and the attention paid to its preservation have enabled us to obtain data for the archaeological context, while the Lascaux cave has seen a large part of its grounds destroyed, making it impossible to contextualise many of its artefacts. However, the cave benefits from a complete 3D reconstruction, reworked to offer several states: current, of the discovery (in 1940), and during the Palaeolithic incursions (MicroPaGO project, dir. D. Lacanette). In order to analyse how the Prehistoric People understood the underground environment, we have chosen to set up numerical simulation tools for acoustics and lighting. These tools, still little used in the analysis of the karstic context, required a fundamentally innovative and rigorous approach with the recording of a maximum of physical parameters for each of the caves. Experiments were carried out in order to reproduce examples of prehistoric lighting and to measure its spectra and illuminances. To find out the wall reflection factors or the acoustic absorption coefficient of the materials involved, measurements on samples and/or in caves were carried out. These parameters were incorporated into Phanie and Icare, two software which enable the simulation of lighting and sound in a 3D model, respectively. For example, we were able to test the complementarity between grease lamps and torches depending on the situation: in Cussac, the exploration of large spaces benefited more from the high power and mobility of the torches, while in Lascaux, where the walls are more reflective and the spaces are smaller, the use of grease lamps seemed more efficient. It was also possible to show the interest of echolocation in this context, or to analyse the acoustic qualities of the Cussac cave which seems to be a place particularly suited to speech, with low reverberation but excellent intelligibility. Without any claim of exhaustivity, these examples have enabled us to validate the interest of numerical simulations in understanding the perception, apprehension and occupation of underground space by prehistoric societies.