Pouvez vous nous rappeler les faits relatifs aux problèmes biologiques de la grotte de Lascaux ?
par Claude Alabouvette
1963, la grotte de Lascaux est fermée au public suite à une prolifération d’algues vertes dont le développement est favorisé par l’éclairage mis en place pour les visites du public. Durant cette période, des traitements de désinfection à base de formol sont appliqués sur les sols de manière routinière.
2001, suite à des interventions de maintenance, la grotte est rapidement envahie par un mycélium blanc qui recouvre l’ensemble des sols, des banquettes latérales et des plans inclinés. Ce mycélium est très vite identifié par le Laboratoire de recherche des monuments historiques (LRMH) comme étant un Fusarium solani, champignon tellurique présent dans tous les sols. Face à cette colonisation importante et subite, il fallait intervenir rapidement et les microbiologistes du LRMH conseillent tout d’abord, un traitement biocide classique, à base d’un ammonium quaternaire, connu pour ses propriétés fongicides et largement préconisé dans le domaine du Patrimoine. Puis, devant l’ampleur de la contamination, ils proposent l’utilisation de chaux vive en épandage sur tous les sols de la grotte. Cet apport permet de bloquer la progression du champignon et la transformation de la chaux en calcite n’entraîne de perturbations néfastes dans la cavité. Les applications à base d’ammmonium quaternaire, seul ou associé à des antibiotiques, sont poursuivies à intervalles réguliers.
Décembre 2003, les traitements à base d’ammonium quaternaire sont interrompus pour permettre à la grotte de retrouver un équilibre microbien. L’état sanitaire de la grotte s’est stabilisé, les équipes de restauration s’emploient à éliminer mécaniquement les colonies les plus importantes.
Eté 2007, des « taches noires » correspondant à des colonies de champignon à paroi mélanisée (Ulocladium, Gliomastix, Verticillium) attirent l’attention. Elles sont apparues dans un secteur de la grotte connu pour la teinte jaune pâle de la roche sur laquelle elles contrastent fortement. L’extension de ces colonies est sans doute une conséquence des perturbations des conditions microclimatiques, elles mêmes liées, au moins pour partie à une présence humaine importante (la réalisation d’un constat d’état a nécessité la pose d’échafaudages et un éclairage puissant pour permettre les prises de vue).
Dans quelles circonstances le comité scientifique de la grotte de Lascaux a-t-il sollicité vos compétences ?
Personnellement, parce que mon nom était largement associé à celui du genre Fusarium, j’ai été contacté à l’automne 2001 par l’intermédiaire du Chef du Département Inra "Santé es plantes et environnement "et de la directrice du LRMH, après que les collègues du LRMH aient identifié Fusarium solani comme principal colonisateur des sols et des talus.
A cette époque, le Comité Scientifique n’avait pas encore été créé par le Ministère de la culture et de la communication (MCC) et j’ai essentiellement discuté avec une collègue du LRMH des différentes propositions de traitement et de désinfection qui pouvaient être faites.
Quel était votre rôle et à quel moment êtes vous intervenu ?
Je n’ai pas pu visiter la grotte à l’automne 2001. Je ne connais la situation que par les photos prises à cette époque et par le dire des équipes de restauration. Des colonies d’aspect blanc se développaient sur les passages et les talus, elles n’ont jamais atteint les zones ornées, mais il fallait intervenir pour éviter cette extension vers les parois décorées.
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Les premiers prélèvements, réalisés par B. le Bihan, ont révélé une diversité fongique beaucoup plus importante que celle à laquelle nous nous attendions. En effet tout le monde avait pris l’habitude de parler du Fusarium solani comme s’il était l’unique colonisateur.
Conidiophores de Fusarium solani.
© DRAF Lorraine, Laboratoire national de la protection des végétaux
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Ma première visite de la grotte s’est déroulée en octobre 2003, c'est-à-dire bien après le pic de contamination de l’été 2001. La grotte avait été traitée et je dois dire que je n’aurais pas distingué les colonies fongiques si je n’avais été guidé par Marie-Anne Sire qui coordonne l’ensemble des interventions dans la grotte. J’ai coutume de dire que la grotte présente un aspect beaucoup plus propre qu’une cave de viticulteur !
Les observations et les prélèvements ont confirmé la présence d’une microflore bactérienne et fongique diversifiée et m’ont permis d’établir un rapprochement entre la situation de la grotte et des situations agronomiques que je connais mieux. On attendait de moi que je donne le point de vue du « spécialiste » des Fusarium et que je conseille des traitements efficaces. En effet pour les non spécialistes, l’idée qui prévalait était celle de l’éradication du F. solani et ma première intervention au comité scientifique a surpris quand j’ai déclaré qu’il faudrait apprendre à vivre avec ce champignon, qu’il était illusoire de penser l’éradiquer et que l’expérience acquise avec la désinfection des sols avec des biocides aussi efficaces et dangereux que le bromure de méthyle montrait que l’on n’éradiquait jamais un microorganisme du sol. Or, il était évident pour moi que la grotte était naturellement « habitée » par des micro-organismes du sol. La question posée est celle des causes de cette prolifération visible de certains micro-organismes et en particulier celle des de la source carbonée indispensable à leur développement.
A l’automne 2003, plusieurs intervenants commençaient à douter de l’efficacité des traitements répétés avec un ammonium quaternaire. En effet, les colonies réapparaissaient rapidement, souvent aux mêmes endroits, laissant à penser que les champignons étaient devenus résistants à cette molécule. Vérification faite au laboratoire du LRMH, ce n’était pas le cas, d’où l’hypothèse selon laquelle ce sont des bactéries qui métabolisent la molécule toxique et permettent ainsi la croissance du champignon. Une des sources nutritives à l’origine du développement du champignon pourrait être les résidus des produits de traitement. Cette hypothèse, qui s’appuie sur des données bibliographiques, reste à vérifier et constitue un de nos objectifs actuels. Toujours est-il que le comité scientifique a pris la décision de suspendre les traitements ce qui s’est traduit par une stabilisation, voir une amélioration de l’état sanitaire de la grotte jusqu’au courant de l’été 2007.
Quelles méthodologies avez-vous mises en œuvre ? Quels en sont les résultats ?
En premier lieu j’ai souhaité montrer aux « non microbiologistes » qu’il existait autant de micro-organismes là où l’on n’observait pas de colonisation de surface que là où le développement était évident. Pour ce faire j’ai eu recours d’une part aux techniques classiques de mise en culture des champignons et des bactéries sur des milieux appropriés et aux techniques moléculaires consistant à extraire l’ADN de la terre puis à identifier les micro-organismes par clonage et séquençage. La première méthode ne met en évidence que les micro-organismes cultivables, la seconde révèle plus largement tous les micro-organismes présents dans le prélèvement. Ces résultats ont permis de mettre en évidence la grande diversité microbienne qui peut être comparée à celle d’un sol. Ces résultats confirment notre hypothèse concernant la présence plus ou moins uniforme des micro-organismes dans les zones apparemment colonisées et apparemment non colonisées et justifient de rechercher les conditions qui permettent un développement visible à certains endroits seulement. Cette question est à l’origine du projet de recherche « microbiologie-microclimat » que je coordonne et auquel est associée Fabiola Fabian, ingénieur de recherche sous contrat co-financé par le Ministère de la culture et de la communication. Il vise à corréler les paramètres du microclimat (température, humidité) à la surface et dans les couches superficielles de la roche avec l’extension ou la régression du développement fongique de surface.
Que peut-on attendre de ces travaux pour la conservation des œuvres d’art ? Dès lors que nous admettons que les traitements répétés ne constituent pas la solution, nous ne pourrons agir que sur les facteurs climatiques qui favorisent le développement des champignons. Le climat de la grotte est régulé depuis de nombreuses années. Notre espoir est d’acquérir suffisamment de données relatives aux conditions de développement des champignons pour fournir des outils d’aide à la décision de gestion du climat.
Allez vous poursuivre ce travail ?
Bien sûr, tant que nous en aurons les moyens. Deux questions me tiennent particulièrement à cœur. Je souhaite d’une part pouvoir montrer que certaines des bactéries présentes dans la grotte ont la capacité de dégrader les ammoniums quaternaires utilisés pour les traitements, ce qui permettraient d’appuyer notre décision de non traitement sur des données objectives. Je désire d’autre part rechercher parmi les bactéries celles qui sont chimiolitotrophes, c'est-à-dire qui sont capables de se développer en dégradant le substrat rocheux. Ces bactéries pourraient être à l’origine du cycle biologique dans la grotte et plus particulièrement du cycle du carbone organique utilisé par les champignons hétérotrophes pour leur développement
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Claude Alabouvette est directeur de recherche au sein de l’UMR1229 Microbiologie du sol et environnement, Centre de recherche Inra de Dijon, l'unité est sous la double tutelle de l'Inra - départements Environnement et Agronomie et Santé des Plantes et Environnement - et de l'Université de Bourgogne.
L'enjeu des recherches de l'UMR est triple :
- définir les paramètres microbiens permettant de caractériser la qualité des sols et donc d'appréhender l'impact des activités anthropiques sur cette qualité afin de fournir des éléments d'aide à la décision pour une gestion durable de notre environnement tellurique,
- comprendre et connaître les processus microbiens, impliqués dans les fonctions contribuant à la qualité de notre environnement et de nos aliments,
- agir sur ces processus microbien en orientant les communautés et populations microbiennes correspondantes ainsi que leurs activités (agriculture durable) et en introduisant des souches microbiennes sélectionnées pour leurs activités bénéfiques, afin d'améliorer la qualité des sols et réduire l'utilisation d'intrants de synthèse (pesticides) contribuant ainsi à améliorer également la qualité de nos aliments (réduction des résidus).
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Voir aussi
