This article appeared in a journal published by Elsevier. The attached

copy is furnished to the author for internal non-commercial research

and education use, including for instruction at the authors institution

and sharing with colleagues.

Other uses, including reproduction and distribution, or selling or

licensing copies, or posting to personal, institutional or third party

websites are prohibited.

In most cases authors are permitted to post their version of the

article (e.g. in Word or Tex form) to their personal website or

institutional repository. Authors requiring further information

regarding Elsevier’s archiving and manuscript policies are

encouraged to visit:

http://www.elsevier.com/copyright

Author's personal copy

Article original

Analyses archéométriques dans la grotte ornéeMayenne-Sciences (Thorigné-en-Charnie, Mayenne)

Archaeometry in the Mayenne Sciences cave(Thorigné-en-Charnie, Mayenne)

Romain Pigeaud a,*, Valérie Plagnes b, Michel Bouchard c,Jean-Jacques Bahain d, Christiane Causse e, Sylvie Demailly f,Chafika Falguères d, Éric Laval g, Franck Noël h, Joël Rodet i,

Hélène Valladas j, Philippe Walter g

avec la collaboration de Pascal Bonic et Gabriel Renault,du groupe des Excentriques, et J.-J. Chaut, de la Sociétéfrançaise pour l’Étude et la Protection des Mammifères

aCNRS-UMR 7194, USM 103, département de préhistoire, Muséum national d’histoire naturelle,institut de paléontologie humaine, 1, rue René-Panhard, 75013 Paris, France

bCNRS-UMR 7619 Sisyphe, université Pierre-et-Marie-Curie, Paris 6, 4, place Jussieu, 75252 Paris, FrancecGetty Conservation Institute, 1200 Getty Center Drive, Suite 700, CA 90049, Los Angeles, États-Unis

dCNRS-UMR 7194, USM 204, département de préhistoire, Muséum national d’histoire naturelle,institut de paléontologie humaine, 1, rue René-Panhard, 75013 Paris, France

eFRET-CNRS, laboratoire de Moulis, 09200 Saint-Girons, FrancefDirection régionale des affaires culturelles aquitaine, 33074 Bordeaux, France

gCentre de recherches et de restauration des musées de France (C2RMF), musée du Louvre,14, quai François-Mitterrand, 75001 Paris, France

hAssociation Mayenne-Nature-Environnement, 2, rue du 124e RI, BP 1024, 53010 Laval cedex, FranceiCNRS-UMR 6143, laboratoire de géologie, université de Rouen, 76821 Mont-Saint-Aignan cedex, France

j Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement, centre de faibles radioactivités,domaine du CNRS, 91198 Gif/Yvette, France

Disponible sur Internet le 1 mars 2010

Résumé

Depuis 1998, une équipe pluridisciplinaire s’attache à étudier les représentations de la grotte ornéeMayenne-Sciences (Thorigné-en-Charnie, Mayenne). En particulier, des tentatives de datation U-Th

www.em-consulte.com

Disponible en ligne sur www.sciencedirect.com

L’anthropologie 114 (2010) 97–112

* Auteur correspondant.Adresse e-mail : romain.pigeaud@wanadoo.fr (R. Pigeaud).

0003-5521/$ – see front matter # 2010 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.doi:10.1016/j.anthro.2010.01.004

Author's personal copy

(TIMS) de la calcite qui les recouvre, ainsi qu’une étude de la thanatocénose des chauves-souris, qui pourraitpermettre de dater la fermeture de la grotte ornée, ont ainsi été réalisées. L’étude a d’ores et déjà permis demieux connaître les dessins noirs, réalisés au crayon sec (fusain) à base de charbon de bois. Cela a permisd’envisager et de réaliser deux prélèvements, qui viennent de fournir deux dates d’époque gravettienne,relançant ainsi le débat sur la position chronoculturelle de cette cavité, une des plus septentrionales connues.# 2010 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.

Mots clés : Mayenne-Sciences ; Dessin ; Fusain ; Charbon ; Dates C14 ; Gravettien ; Spectromètre de masse ; TIMS ;Calcite ; Chauves-souris

Abstract

Since 1998, a multidisciplinary team works on the study of the representations in the cave Mayenne-Sciences (Thorigné-en-Charnie, Mayenne). Particularly, there are trials for U-TH (TIMH) datations of thespeleothems recovering the drawings and fossils of the bats; this would help to know at what date thedecorated cave was closed. The studies already allowed to know better the black drawings, executed with awooden charcoal crayon. Thus, it was possible to make removals which gave two dates from the Gravettianphase; this feeds again the discussion about the chronocultural position of this cave, on of the mostseptentrional caves we know.# 2010 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Keywords: Mayenne-Sciences; Drawing; Charcoal; Radiocarbon Date 14C; Gravettian; Spectrometer de masse; TIMS;Speleothem; Bat

1. Problématique

La recherche moderne en art paléolithique s’oriente suivant deux axes principaux :

� la définition de nouveaux critères stylistiques ;� la construction d’un système d’attribution chronoculturelle fiable.

En effet, de même qu’en industrie lithique ou osseuse, les manières de faire et lescomportements des artistes ont varié tout au long du Paléolithique supérieur (entre 40 000 et9000 BP environ) suivant les exigences des cultures et des sociétés auxquelles ils appartenaient.Aujourd’hui, l’évolution de l’art n’est plus considérée comme un phénomène linéaire qui irait dudessin maladroit jusqu’à l’œuvre d’art achevée, mais comme le résultat d’un buissonnementcomplexe de cultures qui interagissent les unes avec les autres. Cela implique de décrire d’abordprécisément des comportements symboliques et esthétiques, pour déterminer lesquels sont sujetsà des variations culturelles que l’on pourra alors étudier en parallèle avec ce que l’on sait de larépartition régionale et chronologique des artefacts paléolithiques. D’où la nécessité de pouvoirdisposer de repères chronologiques fiables et d’études monographiques de cavités qui prennenten compte ces nouvelles exigences de précision et d’analyses comportementales (façons de faire,techniques de réalisation, positionnement des figures en fonction des reliefs, etc).

L’étude des représentations de la grotte ornée Mayenne-Sciences (Thorigné-en-Charnie,Mayenne) a fourni l’occasion de mettre en place une équipe pluridisciplinaire. Cette équipes’intégrait dans le programme de recherches de l’UMR 6566-CReAAH du CNRS sur « lesoccupations paléolithiques de la vallée de l’Erve » mis en place depuis 1998 par Jean-LaurentMonnier (UMR 6566-CReAAH du CNRS, Université de Rennes 1). Cette étude s’est, par

R. Pigeaud et al. / L’anthropologie 114 (2010) 97–11298

Author's personal copy

ailleurs, déroulée dans le cadre d’une thèse sous la direction du professeur Denis Vialou,directeur de l’USM 103 du Muséum national d’Histoire naturelle (Pigeaud, 2001, 2004).

Le présent article a pour ambition de présenter un premier bilan de ses travaux, afin departiciper à la réflexion actuelle sur le renouvellement de la discipline, qui est aujourd’hui enpleine mutation, sous les coups de boutoirs des nouvelles découvertes (Cosquer, Chauvet,Cussac. . .) qui remettent en question les cadres de l’analyse stylistique et ce que l’on pensaitsavoir de la succession des traditions iconographiques au Paléolithique supérieur.

2. Présentation de la grotte ornée Mayenne-Sciences

La grotte ornée Mayenne-Sciences, à Thorigné-en-Charnie, en Mayenne, fut découverte le11 juin 1967 par l’équipe de spéléologues Mayenne-Sciences dirigée par Roger Bouillon (1940–2008). C’est l’une des 11 cavités ou abris ornés attribués au Paléolithique supérieur du Nord de laFrance (Fig. 1), avec les grottes de Gouy et d’Orival en Normandie, Boutigny, Le Croc-Marin etLes Trois Pignons en Essonne, la Grotte du Cheval et la Grande Grotte d’Arcy-sur-Cure en

R. Pigeaud et al. / L’anthropologie 114 (2010) 97–112 99

Fig. 1. Position géographique de la grotte Mayenne-Sciences et des autres cavités ornées du nord de la Loire. 1. GrotteMargot. 2. Mayenne-Sciences. 3. Church Hole. 4. Robin Hood. 5. Orival. 6. Gouy. 7. Boutigny. 8. Croc-Marin. 9. TroisPignons. 10. Grande Grotte. 11. Grotte du Cheval. 12. Geissenklösterle. 13. Hohle Fels. (Carte R. Pigeaud).Geographical location of the cave Mayenne Sciences and the other decorated caves situated north of the Loire River. 1.Margot Cave. 2. Mayenne-Sciences. 3. Church Hole. 4. Robin Hood. 5. Orival. 6. Gouy. 7. Boutigny. 8. Croc-Marin. 9.Trois Pignons. 10. Grande Grotte. 11. Grotte du cheval. 12. Geissenklösterle. 13. Hohle Fels. (Map R. Pigeaud).

Author's personal copy

Bourgogne, la grotte de Church Hole et Robin Hood, en Angleterre, ainsi que la grotte Margot,sur la même commune que Mayenne-Sciences. Mentionnons également les tracés de peinturespariétales retrouvées dans les grottes de Geissenklösterle et Hohle Fels (Hahn, 1986 ; Baffier etGirard, 1996 ; Conard et Uermann, 2000 ; Martin, 2001 ; Bahn et al., 2003 ; Pigeaud, 2004 ; Pikeet al., 2005 ; Pigeaud et al., 2006, 2007).

La grotte Mayenne-Sciences se situe dans le karst du « canyon de Saulges », un accidentgéomorphologique dû à l’Erve, un affluent de la Sarthe, qui entaille le plateau calcaire de Saulgessur près de 1,5 km. Il s’agit d’une petite caverne en angle droit, formée de quatre salles enenfilade, qui s’ouvre dans le Porche de la Dérouine. D’environ 60 m de longueur en suivant lecheminement spéléologique actuel (Fig. 2), mais de 50 m seulement si l’on part de l’entréepaléolithique probable, à partir de la Salle 0, son cheminement principal est globalementhorizontal, si l’on garde le niveau du sol du porche comme altitude de référence.

Dans l’état actuel des recherches, la cavité renferme 59 représentations, dont 16 figures (neufchevaux, deux mammouths, un bison et quatre indéterminés), 19 signes, 12 tracés indéterminés et12 traces digitales rouges : trois digitations et neuf empreintes de paumes, de pouces ou de doigtsjointifs, auxquels il faut rajouter six cas douteux, c’est-à-dire dont le caractère anthropique et/oupaléolithique n’a pas pu être formellement démontré. Il s’agit pour la majorité de dessins aupigment noir : ce qui est recherché, c’est l’étude du trait et de son contour dans demultiples jeux etvariations, non celle du rendu de la masse du corps avec remplissage et couleur (Pigeaud, 2003).

3. Nature des pigments noirs

Le premier problème qu’il a fallu résoudre était celui de la nature des pigments employés dansles dessins noirs et les tracés digitaux rouges. L’accent sera mis ici sur les premiers, puisque cesont eux qui vont permettre une datation carbone 14.

La grotte Mayenne-Sciences renferme donc 27 représentations tracées au pigment noir. Lorsde la découverte, Roger Bouillon remarquait que leur tracé était « (. . .) exécutévraisemblablement avec de l’oxyde de manganèse mêlé à de l’argile. On a pu remarquer laprésence de filonnets de cette matière dans le sol de la grotte elle-même. Les conditionsatmosphériques du milieu, ainsi que la stabilité de l’oxyde de manganèse, expliquent le bon étatde conservation des peintures. D’autre part, les brusques variations du trait, impliquent trèscertainement qu’il a été tracé, non avec le doigt, mais avec un pinceau grossier. On peut penser àune touffe de poils d’animaux, ou bien, à une tige de bois dont l’extrémité a été mordillée »(Bouillon, 1967 : p. 27). Dès le départ se trouvait donc posé le double problème de la technique deréalisation, ainsi que celle de la nature du pigment noir.

Beaucoup de manganèse, se retrouve dans le sol de la grotte. Ceci a été confirmé d’ailleurs parspectrométrie Raman. Il se pouvait donc que l’artiste préhistorique s’en soit servi pour laréalisation des dessins. Afin d’en avoir le cœur net, nous avons procédé en deux temps : l’un denous (Ph. W.) a observé à la loupe binoculaire à fort grossissement (LEICA1 M420), lespigments noirs sur les chevaux 15 et 16 (Fig. 3). Ces figures sont en effet parmi les mieuxconservées et sont relativement préservées des coulées de calcite. Les observations, avec unchamp d’observation compris entre 2 et 10 mm (un grossissement pouvant atteindre 100 fois),menées dans des conditions difficiles (la paroi étant très humide et recouverte d’un film d’eau quiréfléchissait la lumière des fibres optiques) n’ont rien donné en ce qui concerne le cheval 15, dontle tracé est épais et partiellement continu ; en revanche, pour ce qui est du cheval no 16, le pigmentnoir est appliqué de manière discontinue, avec séparation très nette de « paquets » de grains, cequi a facilité leur identification comme morceaux de charbon.

R. Pigeaud et al. / L’anthropologie 114 (2010) 97–112100

Author's personal copy

R. Pigeaud et al. / L’anthropologie 114 (2010) 97–112 101

Fig. 2. Topographie du Porche de la Dérouine et de la grotte Mayenne-Sciences. Les points noirs correspondent auxstations topographiques. (Levé S. Tribout, F. Métayer, L. Langlois et P. Lecornet – ESGT, P. Bonic et G. Renault – Lesexcentriques, Cl. Pigeaud) (Mise au net : R. Pigeaud et G. Devilder).Topography of the Porche de la Dérouine and the cave Mayenne Science. The black spots indicate the topographicalstations (executed by S. Tribout, F. Métayer, L. Langlois and P. Lecornet – ESGT, P. Bonic and G. Renault – Lesexcentriques, Cl. Pigeaud) (Clear cut: R. Pigeaud and G. Devilder).

Author's personal copy

R. Pigeaud et al. / L’anthropologie 114 (2010) 97–112102

Fig. 3. Les chevaux 15 et 16 (cliché J.-D. Lajoux ; relevé R. Pigeaud).Horses 15 and 16 (photo J.-D. Lajoux; drawing R. Pigeaud).

Author's personal copy

Il fallait confirmer cette observation par une analyse archéométrique. La spectrométrie Ramanapparaissait comme la meilleure méthode (Smith et al., 1999 ; Smith et Bouchard, 2001 ;Bouchard-Abouchacra, 2001). Des prélèvements ont donc été réalisés à la base de la bossedorsale du mammouth 8 (RAM 5), au sommet de la patte du cheval 15, côté crânial (RAM 11) et àla base du dos et genou du cheval 17 (RAM 14) (Fig. 4). Les résultats ont été encourageants :l’identification au charbon a été confirmée pour RAM 5, RAM 11 et RAM 14, par l’obtentiond’un spectre Raman indiquant un carbone dans un état de cristallisation intermédiaire entre celuidu graphite pyrolitique et le graphite polycristallin (Fig. 5).

Les tracés noirs du mammouth 8, du cheval 15, du cheval 16 et du cheval 17 sont donc bien àbase de charbon. Les spectres obtenus n’ont pas révélé la présence de phosphate (caractéristiquede l’apatite présente dans les charbons à base d’os), suggérant que c’est bien avec du charbon de

R. Pigeaud et al. / L’anthropologie 114 (2010) 97–112 103

Fig. 4. Les prélèvements de pigment noir (relevé R. Pigeaud).The black pigment removals (drawing R. Pigeaud).

Author's personal copy

bois que ces trois figures ont été réalisées. Les résultats obtenus sur ces trois dessins ne signifientpas, bien sûr, que tous les dessins noirs aient été aussi réalisés au charbon (un prélèvement detoutes les figures noirs dans un but d’analyse n’est pas forcement envisageable), mais on verraque, pour les dessins de la Salle III tout au moins, les stigmates du tracé sont fort similaires etpermettent de supposer que la composition du pigment est vraisemblablement identique2.

4. Datation du cheval 15

Pour le moment, rien dans le contexte archéologique de la vallée de l’Erve ne permet defournir des arguments pour une datation des représentations de Mayenne-Sciences (Pigeaud,2004 ; Monnier et al., 2005). Des fouilles en cours dans la grotte de Rochefort par StéphanHinguant (INRAP/UMR 6566, Université de Rennes 1) ont, par contre, mis au jour une séquencestratigraphique très prometteuse, d’époque solutréenne (Hinguant et al., à paraître).

Un micro-sondage (Bigot, 1988) réalisé dans l’entrée de la cavité (Salle 0), a mis au jour unelentille de sédimentation avec 1,5 kg d’ossements brûlés dont 500 g ont été datés par la méthodetraditionnelle du C14 de 22 600 � 380 BP (GifA 7714). Mais comme ce niveau d’âge gravettienne bouchait pas l’entrée, rien ne permet de le mettre directement en rapport avec la décorationpariétale. . . De plus, comme le fait remarquer Vialou (1997), une date d’époque gravettienne ne

R. Pigeaud et al. / L’anthropologie 114 (2010) 97–112104

Fig. 5. Spectres Raman des prélèvements de la bosse dorsale duMammouth 8 et de la croupe et du poitrail du Cheval 17.Raman spectrum of the removals from the dorsal hump of mammoth 8 and from the rump and the breast of horse 17.

2 Peut-on identifier le bois en question ? Des coupes stratigraphiques ont été effectuées par l’un de nous (S. D.) sur leséchantillons RAM 5 et RAM 14, avec inclusion d’une partie de l’échantillon dans une résine polyester, coupéetransversalement, polie sur disque au carbure de silicium et polie à la poudre diamantée. Une observation a ensuiteété conduite par microscopie optique par réflexion pour déterminer le nombre de couches présentes, leur structure, leurcouleur et leur aspect. Aucune trace de cellule de bois n’a pu être mise en évidence. Pour RAM 14, une analysecomplémentaire par microscopie à balayage munie d’une micro-sonde X a été tentée : elle a mis en évidence la présenced’aluminium, de potassium, de calcium et de fer. Ces composés pourraient provenir d’une terre noire ou plusprobablement d’une contamination moderne : ce prélèvement a en effet été effectué sur le Cheval 17, en bordured’un badigeon d’argile d’âge holocène ; d’autre part, le Cheval 17 fut la dernière figure retrouvée avant que débute notretravail (Bouillon, 1968) ; elle se situe à un endroit très étroit où les spéléologues avaient coutume de passer, sans voirl’animal, pour aller effectuer des désobstructions plus au fond de la cavité. Le calcium broyé pourrait égalementcorrespondre à un noir d’os, mais cependant aucune trace de phosphore n’a pu être décelée, comme on vient de le voir.

Author's personal copy

signifie nullement que des hommes de culture gravettienne soient passés par là, puisque lescultures n’évoluent pas partout à la même vitesse ; les calages chronologiques du Gravettien sontbasés sur des datations de sites de références, mais il se peut très bien, par exemple, qu’à l’époqueoù des hommes taillaient des outils gravettiens en Périgord, d’autres en Mayenne en étaientencore à l’Aurignacien. Enfin, aucune pièce typique n’a été mise au jour dans ce sondage, qui n’afourni pour l’essentiel que des lamelles à dos (Bigot, 1988 : p. 16–17).

Reste le carbone 14. Le pigment noir des principaux dessins de la cavité étant à base decharbon, son emploi devenait légitime. Ceci s’annonçait très délicat puisque, comme on l’a ditsupra, ces dessins ont été réalisés de chic, sans reprise apparente, par simple passage d’un crayonsec sur la paroi. En effet, il est vite apparu malheureusement que la couche de pigment n’était pasassez épaisse pour permettre de nombreux prélèvements ; de plus, une importante calcification(2–3 cm) de la paroi, couplée à une forte humidité, risquait d’introduire un biais conséquent,proportionnel à la faible quantité que l’on allait enlever. Finalement, il a été décidé de ne préleverdu charbon qu’à deux endroits où le pigment semblait plus abondant, soit sur la patte antérieure,au niveau du genou (MS2) et sur la ligne de dos du cheval 15 (MS3) (Salle III, Fig. 6).

Les résultats obtenus sont compatibles à un sigma : 24 220 � 850 BP (GifA 100647) sur leprélèvement MS2 et 24 900 � 360 BP (GifA 100645) sur MS3.

Ces résultats (Pigeaud et al., 2003 ; Pigeaud, 2004, 2008) se placent dans la fourchettechronologique estimée à partir du style des représentations : une phase moyenne du Gravettien(Jaubert, 2008), ce qui rend certaines figures de Mayenne-Sciences contemporaines du Chevalponctué du Pech-Merle (Lot), du Mégacéros femelle de Cougnac (Lot), de la grotte duMoulin deLaguenay (Corrèze) et légèrement postérieure à la seconde phase de décoration de Cosquer

R. Pigeaud et al. / L’anthropologie 114 (2010) 97–112 105

Fig. 6. Position des deux prélèvements sur le Cheval 15 et datés par le C14 (relevé R. Pigeaud).Position of the two removals from horse 15 dated by radiocarbon (drawing R. Pigeaud).

Author's personal copy

(Bouches-du-Rhône), ainsi qu’à la deuxième phase de fréquentation et/ou de décoration de lagrotte Chauvet (Ardèche) (Clottes et Courtin, 1994 ; Clottes et al., 1995, 2005 ; Clottes, 2001 ;Lorblanchet, 1995 ; Lorblanchet et al., 1995 ; Pigeaud et Primault, 2007). Problème : leGravettien est pour le moment quasi-absent du contexte archéologique de la cavité. Alors,seraient-ce des Aurignaciens tardifs qui auraient décoré les parois de Mayenne-Sciences ?

5. Essai de datation par TIMS d’une couche de calcite récente

Une observation attentive des dessins et gravures de Mayenne-Sciences nous a montré que lesPaléolithiques ne semblaient pas apprécier la roche nue pour réaliser leurs tracés : en effet, celle-ci, du calcaire de Sablé gris-bleu, « accroche » mal le pigment, au contraire de la calcite sèche ouhumide (ce qui nous a été confirmé par des expérimentations menées dans une grotte sans intérêtarchéologique située à proximité). D’autre part, en certains endroits (dos du Mammouth gravé B,corps du Bison 14, tête du Cheval 15), une nouvelle couche de calcite plus récente a recouvert unepartie des dessins. Nous étions donc devant une situation particulièrement favorable : ces deuxcouches de calcite ancienne et récente devraient permettre de prédater et de post-dater lesreprésentations. Une datation Uranium-Thorium par spectrométrie de masse (TIMS) semblaitenvisageable. En effet, contrairement à la méthode traditionnelle des déséquilibres de la famillede l’uranium, qui n’offre une précision acceptable que pour une échelle de temps qui déborde lecadre du Paléolithique supérieur, la spectrométrie de masse permet de dater des échantillons depetites dimensions (1 à 2 g) et d’âge très récent, sans que les intervalles d’incertitude soient tropélevés. Cette technique a déjà été utilisée avec succès sur du matériel comparable pour post-daterdes peintures recouvertes de calcite dans une grotte de Bornéo (Plagnes et al., 2003).

Dans Mayenne-Sciences, ont été rencontrées un certain nombre de difficultés :

� les formations calcitiques sont peu épaisses et en particulier la couche la plus récente ;� les teneurs en uranium de ces formations sont particulièrement faibles (< 1 ppm), ce quinécessite des échantillons plus volumineux que de coutume (2 à 4 g) pour obtenir une mesuredu rapport chronomètre 230Th/234U ; cette masse doit être d’autant plus élevée que l’âgeattendu est jeune ;

� la couche superficielle (postérieure aux dessins) semble parfois active : l’humidité qui lacaractérise ne laisse pas imaginer une absence actuelle de cristallisation ;

� il est difficile de voir la limite entre les couches antérieure et postérieure aux peintures : parexemple, les pigments utilisés semblent parfois avoir été mis en suspension dans l’eau depercolation et être inclus dans la calcite la plus récente ;

� les prélèvements ne doivent pas être trop éloignés des dessins pour que les échantillons puissentsans ambiguïté être respectivement rattachés à la phase antérieure et à la phase postérieure auxdessins. Ils doivent être suffisamment éloignés pour ne pas dégrader l’environnement prochedes œuvres et ne pas occasionner de dégradation lors du prélèvement ;

� l’ouverture toujours possible du système géochimique U-Th due à la solubilité de l’uraniumimpose de ne jamais raisonner sur une datation isolée mais de considérer un ensemble dedonnées obtenues à partir d’un ensemble d’échantillons dont on peut estimer la chronologierelative (Plagnes et al., 2003) ;

� les calcites, du moins celles qui sont sous les dessins, sont souvent impures, chargées d’argiles,ce qui introduit une fraction de thorium d’origine détritique qui complique la mesure par TIMSet perturbe le calcul d’âge. Cela est encore plus vrai pour les planchers stalagmitiques quiparaissent dans cette grotte impropres à ce type de datation.

R. Pigeaud et al. / L’anthropologie 114 (2010) 97–112106

Author's personal copy

R. Pigeaud et al. / L’anthropologie 114 (2010) 97–112 107

Fig. 7. Bison 14 (photo H. Paitier ; relevé R. Pigeaud).Bison 14 (photo H. Paitier; drawing R. Pigeaud).

Author's personal copy

Un premier prélèvement (B14A, masse totale : 14 g, dont 1,5 g d’éclats brun clair de la base et2,53 g de calcite blanche) a été effectué sur une formation multicouche de calcite à environ 20 cmau-dessus du Bison no 14 (Fig. 7), secteur 3 de la Salle III. À l’emplacement de ce prélèvement, lacouche de calcite est naturellement incomplète et les deux générations de calcite sont de couleurnettement contrastées. L’analyse de ce fragment nous renseignera sur la teneur en uranium descalcites de Mayenne-Sciences et nous permettra d’ajuster au mieux la masse des prélèvementsultérieurs.

Nous espérions dater la calcite la plus récente, avant de mettre en place un programme plusavancé de datations des différents états de concrétionnement de la cavité. Malheureusement, ladate obtenue fut de 54 800 W 585 ans. Ce qui appelle deux remarques :

� cet âge isolé est sans signification : une mobilisation secondaire d’uranium depuis lacristallisation de la calcite a pu modifier le rapport chronomètre Th/U et donc l’âge calculé ;

� il est difficile de juger sur le terrain de la chronologie relative des dépôts calcite/dessins. Parexemple, nous avions l’impression dans la grotte d’avoir une formation blanche postérieure àune formation plus colorée proche de l’encaissant, au niveau du prélèvement que nous avionsfait. Or, c’est faux. Au sciage, il est apparu que la formation est blanche jusqu’à l’encaissant,mais qu’il y a un passage latéral à la calcite colorée.

Dans l’état actuel, nous ne pouvons arriver à distinguer la « stratigraphie » desconcrétionnements sur les parois de la grotte ornée Mayenne-Sciences.

6. Essai de datation par carbone 14 (méthode traditionnelle) de fossiles de chauves-

souris : un moyen de dater la fermeture de la grotte Mayenne-Sciences ?

Un élément très important pour comprendre les constructions symboliques d’une grotteornée et l’épaisseur temporelle de sa fréquentation et/ou décoration, c’est d’essayer dedéterminer combien de temps elle resta accessible. Ce qui peut nous donner des indicationssupplémentaires pour dater les représentations, comme à la grotte Chauvet, où les karstologuesont réussi à donner un âge minimal pour l’effondrement de la zone d’entrée (Delannoy et al.,2001 : p. 243). Quand la grotte Mayenne-Sciences est-elle devenue inaccessible pour lesPaléolithiques ? On sait que l’entrée spéléologique actuelle, assez tortueuse (Fig. 2), n’est pasl’entrée originelle : celle-ci s’ouvrait dans la Salle 0, suivant une pente douce qui se trouveactuellement recouverte par environ trois mètres de sédiment. Un sondage a fourni une dateC14 d’âge gravettien, mais la couche en question (à supposer qu’elle était en place !) ne bouchaitpas l’entrée de la grotte. Le seul renseignement qu’elle puisse nous apporter, c’est qu’à cetteépoque, on pouvait encore pénétrer dans Mayenne-Sciences sans avoir à ramper ni trop courberla tête.

D’autre part, quelques griffades de Renard ou de Blaireau relevées dans la Salle 0 semblentindiquer que ce secteur a pu servir quelque temps de terrier, probablement à une époque oùl’entrée était devenue très étroite et ne pouvait plus que convenir à cet usage. Puis, le comblementa dû se poursuivre, interdisant toute pénétration jusqu’à ce 11 juin 1967, où Roger Bouillon etl’équipe deMayenne-Sciences désobstruèrent l’étroit boyau que l’on emprunte aujourd’hui. Cecin’a pas empêché ce dernier d’être lui aussi accessible à l’époque paléolithique. Il se trouve eneffet à 1,92 m du sol actuel du Porche, tandis que la couche datée en est à 2,6 m exactement.D’autre part, une troisième entrée est également possible, par un étroit boyau qui communiqueavec la grotte voisine des Vipères, aujourd’hui coupé en deux par un siphon de plusieurs mètres

R. Pigeaud et al. / L’anthropologie 114 (2010) 97–112108

Author's personal copy

de profondeur, mais qui n’était peut-être pas actif durant l’époque glaciaire, à moins que le réseauinférieur du karst du « canyon » auquel il appartient (et qui est aussi celui de la « Salle du Lac » deMayenne-Sciences comme de la « Salle des Squelettes de la grotte Margot) n’ait été de toustemps sous eaux. L’étude karstologique en cours par Rodet (2002) devrait permettre de ledéterminer.

Quoiqu’il en soit, en de nombreux endroits, mais surtout dans le Réseau supérieur deMayenne-Sciences (12 m au-dessus du sol de la Salle I), on rencontre des accumulationsd’ossements fossiles de chiroptères, créant une sorte de « tapis » de squelettes mêlés à l’argile.Pour Rodet, il est possible de « (. . .) voir l’origine de ces ossements dans un accident climatiquetype ‘‘glaciation’’», d’importantes colonies de chiroptères ayant pu être piégées dans la cavernelors d’un refroidissement sérieux du climat » (Rodet, 2001 : p. 45).

Les analyses morphométriques réalisées et la comparaison avec du matériel actuel (Fig. 8) ontpermis d’attribuer l’ensemble du matériel osseux à une forme antique du Murin de BechsteinMyotis bechsteini : M. b. intermedius (sous-espèce caractéristique de l’optimum climatiquepostglaciaire du Subboréal-Atlantique, soit 3–4000 ans av. J.-C.) ou à M. b. robustus (duPléistocène supérieur).

L’absence de dépôt d’ossements d’autres espèces de chiroptères actuellement présentes dansles grottes de Saulges est un argument supplémentaire pour penser que l’ensemble de lathanatocénose observée s’est déposé à une date antérieure au dégagement de son entrée parl’Homme, le 11 juin 1967 (actuellement trois espèces hivernent dans la grotte en nombrerestreint, utilisant probablement l’espace au-dessus de la porte pour s’infiltrer dans le site).

La datation demandée à l’Université Claude-Bernard de Lyon sur des ossements prélevés àl’entrée de la Salle III (Fig. 7) visait donc à estimer la période de fréquentation de la grotte par leschiroptères, à une période où l’une des trois entrées permettait encore leur passage. Le résultatobtenu est : 5940 � 45 ans (OxA-12633), avec un rapport isotopique C13/C12 de �19,5 pourmille. Ce qui nous donne un âge calibré de 4914–4716 ans avant J.-C.

Ceci corrobore les analyses morphométriques et permet de rattacher les ossements à la formeintermedius du Murin de Bechstein (Fig. 9). La fermeture des grottes (en tout cas l’impossibilité

R. Pigeaud et al. / L’anthropologie 114 (2010) 97–112 109

Fig. 8. Comparaison des mesures de longueur réalisées sur la mandibule (M1M3) de Murins de Bechstein fossiles de lagrotte Mayenne-Sciences avec des populations actuelles.Compared mandible measurements (M1M3) from fossils Murins of Bechstein of Mayenne-Sciences with the presentpopulation.

Author's personal copy

pour l’homme d’y pénétrer) peut donc être datée de cette époque. Jusqu’à sa découverte en 1967,la grotte Mayenne-Sciences aura donc préservé ses secrets pendant près de 25 000 ans.

7. Conclusion

Avec des fortunes diverses, différentes études pluridisciplinaires sont donc menées dans lagrotte Mayenne-Sciences. Elles ont pour but de mieux caractériser les représentationspaléolithiques par leur technique et de les dater, en tout cas de les situer dans une périodechronoculturelle précise. On sait maintenant que les dessins noirs ont été effectués avec desfusains au charbon de bois. Les prélèvements pour le spectromètre de masse ont fourni deuxdatations qui vont permettre d’argumenter à l’avenir sur la position chronologique desreprésentations de Mayenne-Sciences (Pigeaud, 2004, 2008). Quant à l’étude des fossiles dechauves-souris, nous fondons dessus de grands espoirs. Le parti pris de la stylisation choisi parles artistes paléolithiques entraîne en effet de grands problèmes pour une analyse comparativefiable, car les risques de convergences de pure forme sont plus étendus. Les datationsradiométriques seront d’un grand secours pour renouveler l’approche du décor de Mayenne-Sciences qui fait cependant partie des cavités où une problématique moderne, faite decollaborations entre spécialistes, est aujourd’hui possible. Elle est aussi en passe d’être mieuxconnue, une fois rassemblés les résultats de toute l’équipe.

R. Pigeaud et al. / L’anthropologie 114 (2010) 97–112110

Fig. 9. Fossiles de murins de Bechstein récoltés sur le sol de la grotte Mayenne-Sciences, à l’entrée de la salle III (photoF. Noël).Fossilised Murins de Bechstein collected on the ground of the cave Mayenne Science, entering hall III (photo F. Noël).

Author's personal copy

Références

Bahn, P., Pettit, P., Ripoll, S., 2003. Discovery of Palaeolithic cave art in Britain. Antiquity 77, 227–231.Baffier, D., Girard, M., 1996. La grande grotte d’Arcy-sur-Cure (Yonne) : second sanctuaire paléolithique bourguignon.

L’Anthropologie 100, 208–216.Bigot, B., 1988. Premiers sondages dans la grotte Paléolithique de la Dérouine (Thorigné-en-Charnie, Mayenne). Journée

Archéologique. Châteaubriant 6–8.Bouchard-Abouchacra, M., 2001. Évolution des capacités de la microscopie RAMAN dans la caractérisation minéra-

logique et physico-chimique de matériaux archéologiques : métaux, vitraux et pigments. Thèse de Doctorat duMuséum National d’Histoire Naturelle, Paris.

Bouillon, R., 1967. Activités spéléologiques, saison 1967. Bulletin de Mayenne-Sciences 24–32.Bouillon, R., 1968 (1969). Nouvelles découvertes dans la grotte Mayenne-Sciences. Bulletin de Mayenne-Sciences, 103–

107.Clottes, J.D., 2001. La grotte Chauvet, l’art des origines. Éditions du Seuil, Paris.Clottes, J., Chauvet, J.M., Brunel-Deschamps, E., Hillaire, C., Daugas, J.P., Arnold, M., et al., 1995. Les peintures

Paléolithiques de la grotte Chauvet-Pont d’Arc, à Vallon-Pont d’Arc (Ardèche France) : datations directes et indirectespar la méthode du radiocarbone. Comptes Rendus de l’Académie des Sciences de Paris 320 (IIa) 1133–1140.

Clottes, J., Courtin, J., 1994. La grotte Cosquer. Peintures et gravures de la caverne engloutie. Éditions du Seuil, Paris.Clottes, J., Courtin, J., Vanrell, L., 2005. Cosquer redécouvert. Éditions du Seuil, Paris.Conard, N., Uermann, H.P., 2000. New Evidence for Palaeolithic Rock Painting in Central Europe. Current Anthropology

41, 853–856.Delannoy, J.J., Debard, E., Ferrier, C., Kerzavo, B., Perrette, Y., 2001. La cartographie morphologique souterraine :

apports aux reconstitutions paléogéographiques et paléoenvironnementales. Application à la grotte Chauvet (Ardèche,France). Quaternaire 12, 235–248.

Hahn, J., 1986. Kraft und Aggression: die Botschaft der Eiszeitkunst im Aurignacien Süddeutschlands? ArchæologicaVenatoria 7, Tübingen.

Hinguant, S., Biard, M., Moullé, P.E., Pigeaud, R. La vallée de l’Erve (Mayenne) : présence solutréenne au nord de laLoire. Actes du colloque international « le Solutréen. . . 40 ans après Smith’6 ». In: Almeida, M., Aubry, T., Walter, B.(Eds.), SERAP Vallée de la Claise, Preuilly-sur-Loire, 28 octobre – 31 novembre 2007 (à paraître).

Jaubert, J., 2008. L’« art » pariétal gravettien en France : éléments pour un bilan chronologique. Paléo 20, 439–471.Lorblanchet, M., 1995. Les grottes ornées de la Préhistoire. Nouveaux regards. Éditions Errance, Paris.Lorblanchet, M., Cachier, H., Valladas, H., 1995. Datation des chevaux ponctués du Pech-Merle. International Newsletter

on Rock Art 12, 2–3.Martin, Y., 2001. Authentification d’une composition graphique paléolithique sur la voûte de la grotte d’Orival (Seine-

maritime). Comptes Rendus de l’Académie des Sciences de Paris 332, 209–216.Monnier, J.L., Hinguant, S., Pigeaud, R., Arellano, A., Mélard, N., Merle, D., et al., 2005. Art mobilier et parures sur

matières dures animales : collections anciennes et découvertes récentes dans le Paléolithique supérieur de la vallée del’Erve (Mayenne). In: Dujardin, V. (Ed.), Industrie osseuse et parures du Solutréen au Magdalénien en Europe. Actesde la Table ronde sur le Paléolithique supérieur récent, Angoulême (Charente), 28–30 mars 2003, Mémoire de laSociété Préhistorique Française 34, p. 101–121.

Pigeaud, R., 2001. Les représentations de la grotte ornée Mayenne-Sciences (Thorigné-en-Charnie, Mayenne) dans leurcadre archéologique et régional, thèse de Doctorat du Muséum National d’Histoire Naturelle, Paris, en collaborationavec l’Université de Rennes 1, 2 volumes.

Pigeaud, R., 2003. Le panneau principal de la grotte ornée Mayenne-Sciences (Thorigné-en-Charnie Mayenne). RevueArchéologique de l’Ouest 20, 13–31.

Pigeaud, R., 2004. (avec la collaboration de Michel Bouchard et d’Eric Laval). La grotte ornée Mayenne-Sciences(Thorigné-en-Charnie Mayenne) : un exemple d’art pariétal d’époque gravettienne en France septentrionale. GalliaPréhistoire 46, 1–154.

Pigeaud, R., 2008. Les cavernes vagabondes. Mobilité des thèmes, mobilité des styles. In: Gomez de Soto, J. (Ed.), Lanotion de mobilité dans les sociétés préhistoriques. Actes du 130e Congrès des Sociétés historiques et scientifiques,« Voyages et Voyageurs », La Rochelle, 18–23 avril 2005, http://cths.fr/ed/edition.php?id=4257.

Pigeaud, R., Hinguant, S., Rodet, J., Mélard, N., Bénard, A., Devièse, T., et al. The Margot Cave (Mayenne): a newPalaeolithic sanctuary in Western France. Actes du xve Congrès de l’Union International des sciences pré- etprotohistoriques, Lisbonne, 4–9 Septembre 2006 (à paraître).

Pigeaud, R., Primault, J., 2007. Une première date pour la grotte ornée du Moulin de Laguenay (Lissac-sur-CouzeCorrèze). Préhistoire du Sud-Ouest 14, 161–162.

R. Pigeaud et al. / L’anthropologie 114 (2010) 97–112 111

Author's personal copy

Pigeaud, R., Rodet, J., Devièse, T., Betton, J.P., Bonic, P., 2006. Palaeolithic Cave art in Northern Europe: an exceptionaldiscovery. Antiquity 80, http://antiquity.ac.uk/ProjGall/pigeaud/index.html.

Pigeaud, R., Valladas, H., Arnold, M., Cachier, H., 2003. Deux dates carbone 14 en spectrométrie de masse paraccélérateur (SMA) pour une représentation pariétale de la grotte ornée Mayenne-Sciences (Thorigné-en-CharnieMayenne) : émergence d’un art gravettien en France septentrionale ? Comptes Rendus Palevol 2, 161–168.

Pike, A.W.G., Gimour, M., Pettit, P., Jacobi, R., Ripoll, S., Bahn, P., et al., 2005. Verification of the age of the Palaeolithiccave art at Creswell Crags, UK. Journal of Archaeological Science 32, 1649–1655.

Plagnes, V., Causse, Ch., Fontugne, M., Valladas, H., Chazine, J.M., Fage, L.H., 2003. Cross dating (Th/U and 14C) limitsfor an open system: calcite covering prehistoric paintings in Borneo. Quaternary Research 60, 172–179.

Rodet, J., 2001. Contexte karstologique de la grotte Mayenne-Sciences (Thorigné-en-Charnie, Mayenne) – état au30 Novembre 2001. In: Pigeaud, R. (Ed.), Rapport intermédiaire sur la campagne de relevés, d’études et d’analyses.Campagne 2001 (avec la collaboration de Bonic P., Langlois, L., Lecornet, P., Mercier, N., Moullé, P.E., Noël, F.,Renault, G., Rodet, J., Senée, A., Tréguier, J., Valladas, H.). Les occupations paléolithiques de la vallée de l’Erve :Étude des représentations de la grotte Mayenne-Sciences (Thorigné-en-Charnie, Mayenne). Programme UMR6566 du CNRS, Université de Rennes 1, et UMR 6569 du CNRS, Laboratoire de Préhistoire et de Géologie duQuaternaire du MNHN, Institut de paléontologie humaine, p. 44–50.

Rodet, J., 2002. Le karst, milieu conservateur. In: Miskovsky, J.C. (Ed.), Géologie de la Préhistoire. Éditions Géopré,Paris, PUO, Perpignan, 2e édition, p. 167–187.

Smith, D.C., Bouchard, M., Lorblanchet, M., 1999. An initial Raman microscopic investigation of prehistoric rock art incaves of the Quercy District, S. W. France. Journal of Raman Spectroscopy 30, 347–354.

Smith, D.C., Bouchard, M., 2001. Analyse de pigments des peintures pariétales de Pergouset par microscopie Raman. In:Lorblanchet, M. (Ed.), La grotte de Pergouset. DAF 85, p. 174–180.

Vialou, D., 1997. La datation des grottes préhistoriques. Universalia, Encyclopedia Universalis 153–157.

R. Pigeaud et al. / L’anthropologie 114 (2010) 97–112112