Pour la première fois, des peintures pariétales de la Grotte de Font-de-Gaume en Dordogne ont pu être datées de manière absolue. Ces travaux, publiés dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, ont été menés par une équipe internationale impliquant notamment Ina Reiche, directrice du Laboratoire de développement instrumental et de méthodologies innovantes pour les biens culturels (Chimie ParisTech-PSL / CNRS / Ministère de la Culture). Cette avancée ouvre de nouvelles perspectives pour l’étude de l’art paléolithique et des sociétés qui l’ont produit.

Une question scientifique restée sans réponse depuis même la découverte de l’art pariétal dans la région, il y a 130 ans.  Depuis longtemps, les scientifiques cherchent à dater précisément les peintures des grottes paléolithiques de Dordogne, dont celles de la célèbre Grotte de Lascaux. Mais un obstacle majeur persistait : les pigments noirs étaient réputés constitués uniquement d’oxydes de fer ou de manganèse, dépourvus de carbone, ce qui rendait impossible une datation au carbone 14. Pourtant, cette absence de carbone n’avait jamais été démontrée expérimentalement. Les travaux menés par l’équipe de recherche ont donc consisté à vérifier précisément la composition chimique de deux figures noires – un bison et un masque – dans la grotte de Font-de-Gaume.

Une méthodologie innovante pour révéler l’invisible. Les scientifiques du Laboratoire de développement instrumental et de méthodologies innovantes pour les biens culturels (Chimie ParisTech-PSL/CNRS/Ministère de la culture), du Laboratoire de mesure du carbone 14 (CEA/CNRS/IRD/ASNR/ Ministère de la Culture), de la plateforme nationale rattachée au Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (CEA/CNRS/ Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines), du laboratoire Histoire naturelle des Humanités préhistoriques (CNRS/MNHN/Université de Perpignan Via Domitia), du Centre des monuments nationaux et du Centre de recherche et de restauration des musées de France, ont mobilisé des techniques d’analyse de pointe, notamment la microspectrométrie Raman et l’imagerie hyperspectrale. Ces méthodes non invasives ont permis d’identifier la présence de traces de charbon de bois dans les pigments noirs. La répartition homogène de ce charbon sur les tracés a permis d’écarter l’hypothèse d’une contamination récente. Des micro-prélèvements, autorisés de manière exceptionnelle, ont ensuite permis d’effectuer une datation au carbone 14. Les analyses confirment une datation au Paléolithique supérieur. Le bison aurait été peint entre environ autour de 13300 cal BP(calibrated before ​present) avant le présent, tandis que différentes parties du masque pourraient remonter jusqu’à près de 16 000 ans.

L’expertise de Chimie ParisTech-PSL au service des sciences du patrimoine. Ces travaux illustrent le rôle central des méthodes physico-chimiques dans l’étude et la compréhension du patrimoine culturel. Au sein du Laboratoire de développement instrumental et de méthodologies innovantes pour les biens culturels, les chercheurs développent des outils d’analyse innovants permettant d’étudier les matériaux anciens tout en préservant leur intégrité. La participation de Ina Reiche, chercheuse à Chimie ParisTech-PSL et au CNRS, témoigne de l’engagement de l’établissement dans la recherche à l’interface entre chimie, archéologie et patrimoine.

Ina Reiche, qu’est-ce qui vous a conduit à remettre en question l’idée largement admise selon laquelle les pigments noirs des grottes paléolithiques ne contenaient pas de noir de carbone ?

« Depuis au moins la découverte de la grotte de Chauvet en Ardèche en 1994, nous savons que l’art pariétal pourrait contenir des figures au noir de carbone, probablement du charbon de bois. Les représentations de la grotte de Chauvet ont pu être datées grâce à la méthode de carbone-14 par spectrométrie de masse à l’accélérateur. Le charbon de bois était à côté des pigments minéraux comme les oxydes de fer et de manganèse une matière très disponible au Paléolithique. Elle est obtenue par du feu ou dans des foyers. Il n’y avait pas de raison que cette matière n’ait pas été utilisée en Dordogne aussi, une autre région très riche en sites et grottes préhistoriques.

Le défi analytique était de pouvoir l’identifier sur la paroi de la grotte sans prélèvement et sans toucher ou modifier les œuvres pariétales. Grâce au nouveaux dispositifs expérimentaux que nous développons nous pouvons transporter « le laboratoire » en grotte et de nouvelles découvertes telles que celles-ci deviennent possible, même dans les sites préhistoriques profondes ».

Quelles nouvelles perspectives cette méthodologie ouvre-t-elle pour la datation d’autres œuvres d’art pariétal en Europe ?

« Dans le cadre d’un programme collaboratif de recherche pluridisciplinaire dirigé par le préhistorien Patrick Paillet du Muséum National d’Histoire Naturelle nous allons d’abord continuer à étudier l’ensemble des œuvres connues et récemment découvertes à la grotte de Font-de-Gaume. Nous en connaissons actuellement environ 800 figures. Nous avons d’ores et déjà identifié d’autres figures dans la grotte de Font-de-Gaume ce qui permet d’établir un nouveau programme de datation au ¹⁴C d’autres figures à condition qu’on nous autorise les micro-prélèvements. Il est important de multiplier les datations afin de pouvoir établir une chronologie plus fine des représentations de la grotte et de mieux pouvoir contextualiser ces données, par ex. mieux comprendre la fréquentation du site et la signification des œuvres pariétales. Ensuite nous pouvons étendre la nouvelle méthodologie établie à d’autres sites préhistoriques en Dordogne, une région qui abrite des centaines de grottes et abris avec des représentations préhistoriques ».

Pour aller plus loin. Radiocarbon dating and chemical imaging of carbon black-based Paleolithic cave art in the Dordogne region (France). Ina Reiche, Lucile Beck, Ingrid Caffy, Yvan Coquinot, Matthias Alfeld, Anne Maigret, José Tapia, Marc Martinez, Anthony Lescale, Patrick Paillet. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 9 mars 2026. Radiocarbon dating and chemical imaging of carbon black–based Paleolithic cave art in the Dordogne region (France) | PNAS

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Légende de l’image : Image hyperspectrale obtenue par reflectance imaging spectroscopy (RIS) du panneau du Carrefour indiquant un contraste visuel entre les représentations réalisées avec le noir de carbone (en rouge, Cervidé HB14 et Bison HB15) et celles réalisées avec les oxydes de manganèse noirs (en vert, Bison HB14). © TU Delft, Matthias Alfeld/ CNRS, Ina Reiche.