Matériaux du patrimoine et altération. Analyses ... - Mediachimie.org

STROUD DISTRICT LOCAL PLAN: DRAFT FOR DEPOSIT - NOVEMBER 1999APPENDIX 638 Parsonage Wood SO882032 Chalford Ancient Woodland39 Blackness Banks SO880024 Chalford, Thrupp LimestoneGrassland40 Coaley Wood, Coaley Peakand Coaley Wood Quarries41 Cotswold Commons andBeechwoods including:A-Painswick BeaconB-Cranham CommonC-Sheepscombe CommonD-Buckholt WoodE-Rough Park WoodF-Pope’s WoodG-Castle End WoodH-Bailey’s PincottI-Saltridge Wood andSaltridge Common WoodJ-Cranham WoodK-Workman’s WoodL-Blackstable WoodST787996 Coaley, Uley Ancient Woodland,Scrub, LimestoneGrassland,Geological(Part GWTReserve)SO81/SO91Cranham,Painswick,Miserden, UptonSt.LeonardsAncient Woodland,LimestoneGrasslands(GWT Reservesincluded)42 Gravelpits Wood ST760968 Dursley Ancient WoodlandSSSILargely SSSIalso NNR43 Hermitage Wood ST754977 Dursley Ancient Woodland44 Mole Grove SO786074 Eastington Ancient Woodland45 Church Covert SO766147 Elmore Ancient Woodland46 Groundless Pool SO791161 Elmore Wetland47 Hockley and St.Martin’sWoodsSO782141 Elmore Ancient Woodland48 Shatford Grove SO769141 Elmore Ancient Woodland49 Frampton Pools SO753073 Frampton onSevernWetlandSSSI50 Upper Severn Estuary SO715055 Frampton onSevern,Slimbridge,Fretherne withSaul51 Lock Meadow SO755094 Fretherne withSaul52 Saul Gravel Pits SO751091 Fretherne withSaulEstuary, FloodMeadows andDykesNeutral GrasslandWetland53 Lower Stone Wood ST673945 Ham and Stone Ancient WoodlandSSSI, SPA,RAMSARSite Grid Ref. Parish Description StatutoryDesignation54 Severn Estuary ST630980 Ham and Stone Estuary, Mud Flatsand SaltmarshSSSIproposed SPAand RAMSAR141

La chimie et l’arttion entre l’acide gallique etles ions Fe 2+ du sulfate defer, qui, en présence de l’oxygèneambiant, conduisent àune oxydation de Fe 2+ en ionsFe 3+ , avec la formation d’uncomplexe dit binucléaire.Déjà connue dans l’Antiquitéet très répandue auMoyen Âge, cette recette s’estaffinée au cours du temps parl’ajout d’un « liant » tel que lagomme arabique, dont le rôleest d’ajuster la viscosité del’encre et faciliter l’écriture.100Figure 4Des manuscrits anciens ont étéabîmés au cours du temps par desencres ferro-galliques.2.1. L’encre ferro-galliqueet le papier : qu’est-ce quec’est ?2.1.1. La chimie de l’encreferro-galliqueLes encres ferro-galliquessont des préparations élaborées,comportant bienen tendu du fer, mais aussi destanins, ces substances organiquesque l’on trouve dansde très nombreux végétaux :pépins de raisins ou écorcesde chêne ; on les retrouvetypiquement dans le vin, maisaussi le thé. Un exemple deprécurseur de tanin bienconnu est l’acide gallique, undérivé du phénol présent dansla noix de galle, d’où le nom« ferro-gallique » donné àl’encre (Figure 5).La recette générale desencres ferro-galliques est lasuivante (Figure 5) : on prendde l’extrait de noix de galle– ce qui revient à en récupérerl’acide gallique – et onle mélange avec du sulfatede fer. On obtient un précipiténoir qui peut alors êtreutilisé comme encre. Que sepasse-t-il chimiquement ? Ilse produit en fait une réac-2.1.2. La chimie du papierQuant au papier sur lequelon écrit, il est essentiellementcomposé de cellulose.La cellulose est un polymère,constitué par l’enchaînementd’un très grand nombre demolécules glucose, environ3000 molécules, reliéesentre elles par des liaisonsfortes appelées « liaisonsglycosidiques » (Figure 6). Cesont ces longues chaînesde glucose qui confèrent aupapier sa souplesse et en fontla solidité.2.2. Comment l’encre peutelledétruire le papier ?Dès lors que l’on écrit, on créela rencontre entre deux milieuxchimiques qui vont pouvoirréagir ensemble progressivement.Les chimistes ontproposé deux mécanismespossibles permettant d’expliquercomment l’encreferro-gallique peut détruire lacellulose du papier :− La cellulose est hydrolysée: dans l’encre ferrogallique,le fer se trouve ensolution aqueuse sous formed’ions ferreux Fe 2+ ou ferriques

Matériaux du patrimoine et altérationFigure 5La recette de l’encre ferro-gallique, cette encre ancienne avec laquelle oncalligraphiait les parchemins à la plume d’oie.Figure 6Le papier est fait de cellulose,un polymère comportant de trèslongues chaînes de glucose, qui luiconfèrent sa souplesse.101

La chimie et l’art102Fe 3+ , qui tendent à s’associerrapidement avec les ionshydroxydes OH - fournis parl’eau, formant avec eux descomposés stables. Au coursde cette réaction sont libérésdes protons H + , responsablesde l’acidification du milieu. Or,les liaisons glycosidiques de lacellulose sont sensibles auxmilieux acides, et dans de tellesconditions, elles ont tendanceà se rompre. Chimiquement,cette rupture est une réactiond’hydrolyse de la cellulose(voir Encart « Derrière ladégradation du papier ancien, lachimie »). Ses longues chaînesde glucose en sortent raccourcies,ce qui se traduit par uneperte de la souplesse du papieret une fragilisation.− La cellulose est oxydée :dans ces conditions acides,l’oxygène ambiant peut luiaussi intervenir dans leprocessus de dégradation dupapier. Il peut en effet survenirune réaction entre l’oxygène etles ions ferreux de l’encre, quientraîne des réactions radicalairesen cascade, aboutissantà la formation de radicauxhydroxyles OH° (voir l’Encart« Derrière la dégradation dupapier ancien, la chimie »).Ces radicaux instables attaquentles liaisons glycosidiquesde la cellulose ; leschaînes se rompent, la cellulosese dépolymérise.C’est ainsi que les chimistesont tenté d’expliquer àl’échelle moléculaire pourquoile papier est endommagé, làoù l’encre est passée. Afin dene plus se laisser prendre parce phénomène qui dégradenos précieux manuscritset mène à la perte de notrepatrimoine, les scientifiquesont voulu analyser expérimentalementle mécanismede dégradation dans le temps,afin de mieux l’appréhender.C’est alors que l’on a fait appelau synchrotron…2.3. Décortiquer ladégradation du papier :entrée en jeu du synchrotronDès le dépôt de la goutte d’encresur le papier, que se passet-ildans les premières heures,dans les premiers jours, dansles premières semaines etmois ? Que se passe-t-il véritablementdans les premiers centjours qui suivent la naissanced’un manuscrit ?2.3.1. Suivre la dégradation encontrôlant les conditionsPour reproduire ces conditionsau point de départ, on aréalisé une expérience où l’onplace dans une série d’éprouvettesdes échantillons depapier en cellulose 20 . Sur ceséchantillons, on a déposé soitune simple solution de Fe 2+ ,soit une encre ferro-gallique,contenant donc du fer etde l’acide gallique. Aprèsséchage, les échantillons ontété stockés pendant plusieursmois à température ambiante,dans différentes conditionsbien contrôlées en humiditéet oxygène (Figure 9). Lesconditions reproduisant cellesoù les archives sont conservéescorrespondent à environ50 % d’humidité relative, avecla quantité d’oxygène usuelledans l’atmosphère. On jouesur les conditions expérimentalesen supprimant soit20. Le papier utilisé ici est unpapier standard récent, en cellulosepure (papier de filtrageWhatman [1]).

DERRIÈRE LA DÉGRADATION DU PAPIER ANCIEN, LA CHIMIEL’hydrolyse de la celluloseL’encre ferro-gallique contient des ions ferreux Fe 2+ et ferriques Fe 3+ qui réagissent avec l’eaupour former des hydroxydes de fer Fe(OH) 2et Fe(OH) 3, ce qui conduit à la libération de protonsH + . Le milieu ainsi acidifié est favorable à la réaction d’hydrolyse de la cellulose, par rupturede ses liaisons glycosidiques (Figure 7).Matériaux du patrimoine et altérationFigure 7En milieu acide, les liaisons glycosidiques qui contribuent au maintiende la structure de la cellulose se rompent par hydrolyse. Le papier ensort très fragilisé.La dépolymérisation oxydative de la celluloseLes ions ferreux Fe 2+ de l’encre réagissent avec l’oxygène ambiant pour générer des espècesradicalaires instables, qui vont elles-mêmes être engagées dans une succession de réactionsgénératrices de nombreux radicaux, notamment les hydroxyles OH°, du fait de l’acidité dumilieu. Ces derniers entrent dans un cycle de réactions où intervient l’oxygène, aboutissant àl’oxydation de la cellulose (Figure 8).Figure 8En présence d’encre ferro-gallique, d’oxygène et en milieu acide, tous les ingrédientssont réunis pour favoriser le déclenchement d’une cascade de réactions radicalaires,qui aboutissent à l’oxydation de la cellulose, laquelle se dépolymérise [1].Si ces mécanismes chimiques peuvent théoriquement permettre de rationaliser les phénomènesde dégradation du papier, aucune relation directe n’a encore été établie entre la quantitéd’ions Fe 2+ , mesurée sur un certain nombre de documents anciens, et l’avancement de ladégradation. Les conditions d’humidité et d’aération ont aussi leur rôle à jouer.103

La chimie et l’art2.3.2. Les techniques pouranalyser la dégradationIl s’agit maintenant de suivrela dégradation des échantillonsde papier. Pour cela,il faut en suivre les acteursprincipaux (les ions Fe 2+ etFe 3+ ) et les effets, c’est-àdireles diminutions de tailledes chaînes de polymère dela cellulose. Pour suivre lespremiers, on fait appel aurayonnement synchrotron(Figure 10), qui donne accèsau rapport Fe 2+ /Fe 3+ . Poursuivre les effets, on mesurela viscosité des échantillonsà l’aide d’un viscosimètre,puisque l’on sait que les polymèressont d’autant plusvisqueux que les chaînes sontplus longues.Figure 9Des échantillons de papier stockéspendant cent jours, soumis au testde la dégradation par l’encre.Figure 10la présence d’eau, soit laprésence d’oxygène, afin d’appréhenderleurs influencesrespectives sur la dégradationdu papier.L’équipe du Professeur K. Janssens, en collaboration avec le DocteurV. Rouchon, utilise la spectroscopie d’absorption X au seuil des élémentslégers (« X-ray absorption near-edge spectroscopy », XANES) pourmesurer les quantités de fer présentes dans les échantillons de papier.Cette technique performante, utilisant le rayonnement synchrotron,présente l’avantage de ne pas introduire de nouvelle dégradation surle matériau analysé. Dans un tel projet de recherche, les analyses sontréalisées par une équipe qui se relaye jour et nuit !2.3.3. Les résultats :qui est responsablede la dégradation ?Les acteurs sont a priorinombreux : le fer, l’acidegallique, l’oxygène, l’eau…L’expérience nous donne desréponses.Pour tous les échantillons,on s’aperçoit que la longueurmoyenne des chaîne de cellulosediminue avec le temps,passant de 3000 à 2000 unités,et ce, d’autant plus rapidementque l’échantillon est aucontact avec l’oxygène. On peutdonc conclure que l’oxygènefavorise l’endommagement104

de la cellulose. Pour appuyercette conclusion, on constateque le taux en ions Fe 2+contenus dans les échantillonsstockés en présenced’oxygène diminue plus rapidementpar rapport à ceuxstockés en milieu désaéré.Or, on supposait bien que lesions Fe 2+ étaient impliquésdans les mécanismes d’oxydationradicalaire de la cellulose(voir l’encart « Derrière ladégradation du papier ancien,la chimie ») ; ainsi, leur diminutionsigne bien l’existenced’une réaction d’oxydation.Quant à l’eau, on remarquequ’elle ne joue pratiquementaucun rôle dans la dégradationdu papier.Qu’en est-il de l’influencede l’acide gallique ? Pour lesavoir, il faut comparer leséchantillons mis au contact deFe 2+ seul, et ceux au contactd’une encre ferro-gallique. Onest alors frappé de voir qu’aubout de quatre-vingt jours, lesions Fe 2+ du premier échantillonont disparu, alors quedans le second échantillon,sa concentration se maintientaux alentours de 40 %,et l’on observe une dégradationbien plus importante dela cellulose ! L’encre s’avèredonc être plus dégradanteque les seules solutions defer. Les mesures montrenten fait clairement qu’aprèsquatre-vingt jours, le papierimbibé de solution de Fe 2+ nesubit plus de dégradation,alors que le phénomène sepoursuit sur le papier imbibéd’encre. Cela suggère l’idéed’une régénération des ionsFe 2+ dans l’encre, ce qui luipermet d’agir sur le papier surune période beaucoup pluslongue, et donc de conduireà une détérioration plusconséquente. Effectivement,les chimistes expliquent quel’acide gallique est lui-mêmeoxydé en un composé capablede régénérer ces ions Fe 2+ .Ainsi, le rayonnement synchrotrona été un outil d’analysenon destructive qui apermis aux scientifiques decomprendre les phénomènesresponsables de la dégradationdes documents ancienspar l’encre ferro-gallique enprésence d’oxygène. Cetteconnaissance est une aideprécieuse pour les conservateursde musées et debibliothèques, qui peuventalors choisir les conditions destockage les meilleures pourassurer une protection efficacede notre patrimoine.Mais le rayonnement synchrotrona rendu encore d’autresservices à l’Art… Passons aumonde de la peinture.3La dégradation descouleurs : le jaunede cadmiumDe nombreux nouveauxpigments ont été développéspar une industrie chimiqueémergente à la fin du XIX e siècleet au début du XX e . Beaucoupde ces nouveaux matériauxsurpassaient les pigmentstraditionnels, par l’intensitéde leur couleur, leur pureté,leur pouvoir couvrant et leurfaible coût. Tous cependantne sont pas chimiquementstables à long terme.Au début du XX e siècle, denombreux artistes, parmilesquels on peut citer le belgeJames Ensor et le néerlandaisVincent Van Gogh, ontutilisé dans leurs tableaux unMatériaux du patrimoine et altération105

La chimie et l’artFigure 11Dans son tableau L’Intrigue, JamesEnsor utilisait une large panopliede pigments brillants.pigment jaune clair appeléjaune de cadmium, de formulechimique CdS (sulfure decadmium). Mais en regardantde près les tableaux utilisantce pigment jaune, on découvrede petites taches blanchesanormales à la surface de lapeinture.Pour comprendre la formationde ces taches et donc laperte de couleur du jaune decadmium dans ces peintures,les scientifiques ont étudié lesphénomènes chimiques enjeu grâce à l’outil du synchrotron.3.1. Un jaune très prisé, maisproblématiqueLe peintre James Ensor (1860-1949) a souvent utilisé dansses tableaux comme L’Intrigue(Figure 11) toutes sortesde couleurs très brillantes,telles que le bleu de Prusse(chapeau bleu), parfoisnommé le « premier pigmentmoderne », ou encore levert d’émeraude. Ces deuxpigments sont des dérivés del’arsenic et sont aujourd’huiinterdits à cause de leurtoxicité. Quant au jaune, sonanalyse montre la présencede chromate de plomb ou desulfure de cadmium.Vincent Van Gogh (1853-1890) a également utilisé dujaune de cadmium, commeen témoignent les analyseseffectuées sur les Bottes defoin (Figure 12). Des prélèvementsde ce pigment ontété réalisés afin de l’étudier ;leur examen au microscope apermis d’y observer de petitestaches blanches…L’anomalie se retrouvedans un autre tableau deJ. Ensor, Nature morte auchou (Figure 13) : le pigmentjaune du coin droit en bas dutableau présente égalementdes taches blanches, que l’ondistingue bien par contrasteavec la partie peinte de la toileque l’on découvre une fois lecadre retiré. En quatre-vingtsans, ces taches blanches sontdonc apparues progressivement,probablement sousl’influence de la lumière et del’humidité, alors que la partieinférieure, non exposée, neprésente pas ces signes d’altération.Que s’est-il donc passé avecle jaune de cadmium pourqu’apparaissent au fil dutemps ces taches blanches ?Pour comprendre le phénomène,les scientifiques l’ontpassé à la loupe, à l’échellemoléculaire.106

Matériaux du patrimoine et altérationFigure 12Dans les Bottes de foin, VincentVan Gogh a utilisé beaucoup dejaune de cadmium.Figure 13Des taches blanches apparaissentsur la peinture jaune de Naturemorte au chou (J. Ensor, 1921).Lorsque l’on soulève le cadre,on voit que la peinture jaune quiétait couverte est épargnée par ladégradation.107

La chimie et l’artFigure 14L’analyse par le synchrotron apermis d’élucider très précisémentla composition chimique del’échantillon de peinture.3.2. D’où viennent les tachesblanches ? Passage au testdu synchrotronDes échantillons de cepigment ont été prélevés pouranalyse. Le microscope électroniqueà balayage a d’abordrévélé que les taches blanchesse sont formées sur la surfacedu jaune de cadmium, et nefont pas partie de ce pigment.L’analyse a ensuite été pousséeau niveau des élémentsconstitutifs de ces taches,lesquelles se sont cependantrévélées instables sous lefaisceau électronique, rendantl’analyse difficile. C’estalors que l’on a fait appelau synchrotron ESRF deGrenoble, en utilisant enparticulier une techniqued’analyse par fluorescence X.À la suite d’une collaborationavec le Centre de recherche etde restauration des muséesde France (voir l’encart « LeC2RMF, un grand laboratoiredédié au Patrimoine »,du Chapitre de P. Walter),diverses cartographies ont étéréalisées sur des échantillonsdu pigment.Que révèlent ces cartographies? On observe bien dansla partie jaune la présence decadmium et de soufre, composantle sulfure de cadmiumCdS du pigment d’origine.Par ailleurs, dans le matériaublanc/transparent que l’onvoit, on détecte égalementdu cadmium et du soufre, cequi confirme l’hypothèse queles taches blanches se sontformées à partir du pigmentjaune. Mais ces éléments nes’y trouvent probablement passous la même forme ; et l’analyseau synchrotron à l’aidede faisceaux de rayons X trèsfins va permettre de connaîtreen particulier le degré d’oxydationdu soufre : soufre (S),sulfure (S 2- 2-) ou sulfate (SO 4) ?Grâce à une spectroscopied’absorption des rayons X,on a pu d’une part confirmerque le soufre contenu dans lapartie jaune est toujours biensous la forme de sulfure (CdS)108

et d’autre part on a trouvéque celui contenu dans lapartie blanche se trouve sousla forme de sulfate (CdSO 4),ce qui correspond à la formeoxydée du soufre (Figure 14).Ce que traduirait ce scénario :CdS jaune+ 2 O 2→ CdSO 4 blanc:le sulfure du pigment jaunea été oxydé par l’oxygène del’air en sulfate, formant alorsles taches blanches.On sait désormais de manièrecertaine qu’il faut conserverles toiles peintes avec lejaune de cadmium à l’abri del’air, afin d’éviter leur dégradation.Enfin, grâce aux cartographies,on peut visualiserjusqu’à quelle profondeurl’oxydation du pigment aeu lieu, et ainsi en déduireune vitesse de progressionde l’oxydation, informationégalement importante pourles conservateurs de musées.Dans ce cas précis, il apparaîtque le front d’oxydationa progressé d’environ d’unedizaine de micromètres enquatre-vingts années, desprofondeurs de la toile vers lasurface.4Les dessous d’uneœuvre d’art :Un coin d’herbe deVan Gogh4.1. Quand la peinture parlesur la vie du peintreAu cours de sa courte, maistrès productive carrière, lestyle de Vincent Van Gogh aévolué de manière radicale(Figure 15). Débutant commeFigure 15Autoportraits de Vincent Van Gogh(1853-1890). À travers sa courtecarrière, ses tableaux révèlentune évolution très marquée,artistiquement et chimiquement.Matériaux du patrimoine et altération109

La chimie et l’artFigure 16Quel secret cache Un coin d’herbe(1887), de Van Gogh ?Figure 17A) Un coin d’herbe, peint à Parisen 1887 ; B) Vue par radiographieaux rayons X du portrait d’unepaysanne, probablement peinten 1884 à Nuenen (Pays-Bas) ;C) Même portrait, vu parréflectographie Infrarouge.peintre conventionnel dansson village natal de Nuenenaux Pays-Bas, il a évolué endix ans de manière brillantevers un style totalementpersonnel. Au cours de cesannées, une évolution trèsclaire dans le choix et l’usagedes pigments ne pouvait paséchapper à l’œil du chimiste.On constate par exemple qu’àpartir de son séjour à Paris,il a commencé à utiliser lesmêmes couleurs que lespeintres impressionnistes,comme le jaune de cadmiumdont nous venons de parler(paragraphe 2).À certains moments de savie, Van Gogh a probablementconsidéré ses précédentesœuvres comme obsolètes,et choisi de les recouvrir parde nouvelles compositions.Un coin d’herbe (Figure 16),petite toile peinte pendant sapériode parisienne et actuellementconservée au muséede Kröller-Müller (Otterlo,Pays-Bas), va nous en donnerune bonne illustration, avecune merveilleuse surpriserécemment dévoilée par lesscientifiques.En effet, la radiographie decette toile a révélé le portraitd’une paysanne, cachéderrière le champ d’herbedepuis près d’un siècle ! Ceportrait date probablementde sa période dite conventionnelle,lorsqu’il vivait aux Pays-Bas (Figure 17).4.2. Un coin d’herbe sousl’œil du synchrotronSuite à cette découverte excitante,notre équipe a convaincula conservatrice du muséeoù le tableau était conservéd’aller le faire analyser parle synchrotron de Hambourg.Le tableau a alors été montéA B C110

sur un plateau motorisé, puisexaminé pour analyse élémentairepar fluorescence X(Figure 18). Toutes les précautionsont été prises pour évitertoute dégradation de l’œuvrependant l’examen ; ainsiles analyses ont duré troissecondes par position… maispour pas loin de 90 000 positions! Cela correspond àplusieurs jours d’analyse.Les spectres obtenus attestentde la présence de nombreuxéléments tels que le cuivre(Cu), intervenant dans le vertémeraude, ou le cobalt (Co)contenu dans divers pigmentsbleus, dont Van Gogh s’étaitdéjà servi pour ses précédentstableaux ; mais témoignentégalement de la présenceplus inhabituelle d’antimoine(Sb), entrant dans la compositiond’un nombre limité depigments, que l’on ne soupçonnaitpas être utilisés parVan Gogh !Cette découverte a intrigué lesscientifiques, autant qu’ellepeut intriguer des historiensd’art. Pour apporterune réponse « chimique », lepigment est passé au spectromètred’absorption desrayons X, afin de savoir sousquelle forme se trouve l’antimoine.L’analyse a révéléqu’il s’agit d’un antimonatede plomb Pb(SbO), autrementdit un pigment connu sous lenom de jaune de Naples. Ona ainsi prouvé que ce pigmentétait utilisé par Van Gogh, ceque confirmeront d’autresanalyses approfondies.Pour poursuivre l’étude, desanalyses spectroscopiquesont été réalisées pour établirdes cartes de répartition deséléments détectés, informationtrès riche pour remonterau travail même du peintre.Ainsi, des cartographies duCoin d’herbe ont été réaliséespour les différents élémentsdécelés (Figure 19) et permettentde déterminer pour queldessin, l’herbe ou le portrait,les pigments contenant cesdivers éléments ont servi. Ilest apparu que l’antimoine,au même titre que le mercureet l’arsenic, est un composantdes pigments utilisés pourpeindre le portrait caché.Figure 18Un Coin d’herbe, délicatementanalysé par fluorescence desrayons X. On obtient un spectre quirévèle l’ensemble des élémentschimiques présents dans lapeinture. La présence d’antimoine(Sb) a particulièrement attirél’attention des chimistes.Matériaux du patrimoine et altérationIntensité des rayons XÉnergie (keV)111

La chimie et l’artFigure 19Cartographies de la toile pourchacun des éléments constitutifs,qui témoignent combien VanGogh aimait à utiliser toutessortes de pigments. L’antimoineSb et le mercure Hg composaientles pigments du portrait, alorsque le chrome Cr et le cobaltCo composaient ceux du Coind’herbe.Connaissant maintenant lacomposition de la peinturecachée, on a pu reconstituer leportrait d’une paysanne néerlandaise(Figure 20), que VanGogh aurait peint trois annéesavant de le recouvrir par sonCoin d’herbe. Cette hypothèseest confortée par des comparaisonsavec d’autres toilesdu peintre datant de la mêmeépoque, qui présentent dessimilitudes de style (Figure 21).La découverte d’un nouveautableau de Van Gogh plusd’un siècle après sa mortest sans doute la raisonpour laquelle cette dernièreétude, largement saluéepar la presse, a eu un grandretentissement, et ce bienau-delà de la communautéscientifique. La presse françaiseécrivait alors : « UnVan Gogh peut en cacher unautre » !Le synchrotron, un compagnon de l’Art112Au-delà du tournant qu’a marqué le rayonnementsynchrotron dans l’histoire des découvertesscientifiques, l’essor de la technique d’analyseassociée, non destructive, s’est accompagnéde découvertes intéressantes, susceptiblesde servir l’Art : authentification et datation

Figure 20La révélation, par cartographieà l’antimoine, au mercure et àl’arsenic.Matériaux du patrimoine et altérationFigure 21Le portrait de la paysanne dateprobablement de la périodenéerlandaise de Van Gogh. Le stylede cette peinture se rapprochepar exemple des Mangeurs depommes de terre, datant de lamême période. On note trois ansaprès – ce qui est beaucoup sur lesdix ans de carrière de Van Gogh –un tournant flagrant au niveau dustyle et des couleurs, avec Un coind’herbe.113

La chimie et l’artd’œuvres pour l’histoire de l’Art (comme nousl’avons vu avec Van Gogh) ; conservation etprotection du patrimoine culturel dans lesmusées ou les archives, face aux altérationsdans le temps, grâce à la compréhension desmécanismes de dégradation (exemples del’encre ferro-gallique, des tableaux d’Ensoret de Van Gogh) ; restauration d’œuvres d’art,réalisée dans les laboratoires de musées, telque le Centre de recherche et de restaurationdes musées de France (C2RMF).L’accès à un synchrotron reste cependantcoûteux et difficile ; on ne peut y analyser queles objets qui méritent une analyse approfondieet qui peuvent ainsi servir de référence pour desétudes moins détaillées. De plus, les discussionssur l’authenticité ne sont pas vraiment l’enjeudes recherches que les scientifiques entendentmener pour l’instant, car les techniquesactuellement maîtrisées ne le permettentpas toujours. C’est pourquoi aucune étudesur les attributions d’œuvre n’a été soumiseà la puissance d’analyse d’un synchrotron,mais de telles recherches pourront peutêtreêtre envisagées d’ici quelques années.Dans tous les cas, des techniques d’analysescomplémentaires restent nécessaires, commela spectrométrie de masse, qui est mieuxadaptée à l’analyse des pigments modernes, deplus en plus complexes et variés.Bibliographie114[1] Chevallier E., Durand-Jolibois R., Meunier N.,Carlier P., Monod A. (2004).« Fenton-like » reactions ofmethylhydroperoxide andethylhydroperoxide with Fe 2+ inliquid aerosols under troposphericconditions. AtmosphericEnvironment, 38 : 921-933.

La chimie et l’artCréditsphotographiquesFig. 2B : EPSIM 3D/JF Santarelli,Synchrotron Soleil.Fig. 2C : Synchrotron Soleil.