Atlas de la grotte Chauvet-Pont d’Arc. Volume 1
| ,Partie 2. Les contextes de l’art et de l’archéologie
Chapitre 5. Contexte temporel : l’apport des différents supports de datation
Texte intégral
5.1. Introduction
1Hélène Valladas, Anita Quiles, Jean-Jacques Delannoy, Dominique Genty, Benjamin Sadier, Pierre Guibert, Jean Clottes, Jean-Michel Geneste, Julien Monney
2La grotte Chauvet-Pont d’Arc a fait l’objet, dès sa découverte, de plusieurs campagnes de datations vouées à déterminer les périodes de fréquentation humaine de la cavité et de réalisation des entités graphiques. On connaît l’impact international qu’ont eu les premières datations par le carbone 14 (14C) en spectrométrie de masse par accélérateur (SMA) obtenues en 1995 sur des entités graphiques de couleur noire et des traces charbonneuses pariétales (Clottes et al. 1995 ; Valladas et al. 2001a ; 2004 ; 2005). À l’image de l’étude concertée et globale de la cavité entreprise par l’équipe scientifique, les travaux menés sur les datations ont été pluriels afin de pouvoir, d’emblée, caler dans une même chronologie les phénomènes géologiques, humains et animaux. Cette démarche a mobilisé des techniques d’analyse de pointe afin de restreindre les incertitudes et de proposer un canevas chronologique cohérent pour l’ensemble des champs de recherche. Les méthodes qui ont été employées sont le 14C sur des vestiges organiques (charbons au sol, tracés pariétaux charbonneux et ossements), les déséquilibres dans la famille de l’uranium (U/Th) sur des concrétions carbonatées, ou encore le chlore 36 (36Cl), un isotope cosmogénique qui permet de dater l’ouverture des niches d’arrachement résultant des écroulements de la falaise ayant obstrué l’entrée préhistorique de la grotte. Enfin, la datation par thermoluminescence a été appliquée à des pierres chauffées (cf. infra, encadré « Datation de roches rubéfiées »).
3Les résultats obtenus ont révélé le fort potentiel de ces nouveaux champs d’investigation chronométrique et l’intérêt de les associer, dès l’amont de la recherche, aux autres études portant notamment sur les séquences de chronologie relative, sur l’évolution des thèmes, des styles et des techniques dans l’art pariétal, ainsi que sur les interactions de l’homme avec le milieu physique. À ce jour, l’enjeu n’est plus seulement d’obtenir des dates pour répondre à une problématique ponctuelle, mais bien de modéliser et de restituer une chronologie globale des événements enregistrés dans la grotte. Les informations chronologiques déduites des mesures physiques et des données archéologiques provenant de l’étude du contexte de la grotte ont été croisées afin de mettre en place un modèle cohérent. C’est dans cette perspective que s’est construite progressivement l’étude chronométrique de la grotte Chauvet-Pont d’Arc. Cette approche permet aujourd’hui d’apporter de nouveaux éléments de discussion sur des questions archéologiques restées jusqu’alors en suspens, et de replacer la grotte dans le cadre de l’évolution culturelle du début du Paléolithique supérieur, tout en situant dans le temps les événements qui ont contribué à la fermeture de la cavité et ont influé, par extension, sur son excellent état de conservation.
- 1 Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (ISCE / IPSL), CEA / CNRS / UVSQ, univers (...)
- 2 UMR 5138 du CNRS, université Claude-Bernard – Lyon 1.
- 3 Université d’Oxford, Royaume-Uni.
- 4 Université de Groningue, Pays-Bas.
- 5 Accélérateur pour la recherche en sciences de la terre, environnement, muséologie.
- 6 Plateforme nationale LMC14 (Laboratoire de mesure du carbone 14), CEA / CNRS / IRD / IRSN / MCC, L (...)
4L’étude chronologique des périodes de fréquentation préhistorique humaine et animale de la grotte Chauvet-Pont d’Arc, engagée dès la découverte de la cavité en 1994, avait pour objectif d’évaluer leur ancienneté. Les premières datations 14C, réalisées en 1995 par le Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (LSCE1) sur le spectromètre de masse par accélérateur (tandétron) du campus du CNRS à Gif-sur-Yvette, ont porté sur des échantillons pariétaux de l’Alcôve des Lions, des Panneaux des Chevaux, des Bisons et des Mégacéros, mais aussi sur des traces charbonneuses. Dans le même temps, des datations ont été réalisées au Centre de datation par le radiocarbone (CDRC2) par la méthode du 14C classique ou en SMA à l’Oxford Radiocarbon Accelerator Unit (ORAU3) sur des échantillons de charbons et d’os affleurant à la surface du sol actuel. À partir de 1999, l’étude chronologique s’est aussi concentrée, en étroite relation avec les travaux et les interrogations des différents chercheurs, sur le contexte archéologique à proximité des parois ornées. L’effort a porté notamment sur des échantillons de charbons de bois récoltés sous le crâne d’ours des cavernes déposé sur le bloc calcaire au centre de la Salle du Crâne, dans des structures de combustion de la Galerie des Mégacéros ou encore dans le sondage archéologique à l’entrée de cette galerie. En 2000, une quinzaine de nouveaux prélèvements a été réalisée sur des tracés pariétaux et au sol, notamment dans les secteurs les plus profonds de la grotte. En parallèle, des datations 14C en SMA d’ossements d’ours des cavernes ont été effectuées au Centrum voor Isotopen Onderzoek (CIO4), intégrant une étude plus large sur les isotopes stables du collagène et sur le génome des ours des cavernes (cf. infra, § 6.4.). À partir de 2007, les datations 14C sur charbons ont été réalisées au LSCE sur le spectromètre de masse Artemis5 implanté à Saclay au Laboratoire de mesure du carbone 14 (LMC14) du Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA6). Pour ce faire, ce ne sont pas moins de trente-sept échantillons de charbons qui ont été prélevés en 2008 et 2009 pour compléter l’échantillonnage spatial et tenter de répondre aux problématiques soulevées par les résultats antérieurs. Enfin, une trentaine de prélèvements a été effectuée en 2012, majoritairement sur des tracés pariétaux et des charbons au sol.
5Au cours des campagnes 2010 et 2011, des prélèvements de fragments de calcaire rubéfié tombés au sol ou décollés des parois de la grotte ont été réalisés pour caractériser leur état de chauffe au moyen de la thermoluminescence (TL). Cette étude menée au CRP2A (université Bordeaux-Montaigne) a montré que le faciès rubéfié observé sur les parois dans certains secteurs de la grotte avait bien pour origine une chauffe ancienne (Ferrier et al. 2014). Certains des fragments chauffés, prélevés sur les parois, ont ensuite été datés par TL, conduisant à une estimation chronologique de l’âge des feux paléolithiques correspondants (Guibert et al. 2015).
- 7 Université du Québec à Montréal, Québec.
6Parallèlement aux analyses 14C et TL, des datations par la méthode U/Th ont été réalisées au LSCE, à l’université de Melbourne et au Centre de recherche sur la dynamique du système Terre (Geotop7) sur des concrétions carbonatées (Genty et al. 2004 ; 2005 ; 2006 ; Genty 2012). L’objectif de ces datations était à la fois de définir des jalons chronologiques de l’histoire de la grotte, tels celui de l’Éboulis d’Entrée et du Grand Effondrement de la Salle Hillaire, de confirmer, par une méthode indépendante du 14C, l’ancienneté des sols archéologiques, et enfin de reconstituer le cadre paléoclimatique régional durant la période de croissance des spéléothèmes. Les analyses U/Th ont été multipliées sur certaines concrétions pour donner une échelle chronologique précise aux reconstitutions paléoclimatiques qu’elles permettent d’obtenir.
- 8 UMR 5204 du CNRS, université Savoie Mont-Blanc.
- 9 UMR 7330 du CNRS, Aix-Marseille Université.
7Enfin, en 2012, une étude géomorphologique innovante a été menée par le laboratoire « Environnement, dynamiques et territoires de la montagne » (Edytem8), en association étroite avec le Centre européen de recherche et d’enseignement des géosciences de l’environnement (Cerege9), afin de dater par la méthode du 36Cl, les différentes phases d’écroulement de la falaise au niveau de l’entrée préhistorique de la grotte (Delannoy et al. 2010 ; Sadier et al. 2012b).
8Ainsi, grâce aux avancées méthodologiques et instrumentales des méthodes de datation, il est possible de proposer aujourd’hui un ensemble de données chronométriques sans équivalent, à la fois par la quantité (plus de deux cent cinquante datations réalisées), par le nombre de laboratoires impliqués (une quinzaine), par la diversité des méthodes employées, la nature et l’emplacement des échantillons datés (paroi, sol, stratigraphie) dans tous les secteurs de la cavité, mais aussi par leur insertion au sein de réseaux de relations logiques (chronologies relatives). Le choix des échantillons a toujours obéi à une triple exigence : leur relation avec les problématiques scientifiques de l’équipe, la conservation de la grotte et leur accessibilité depuis les passerelles. Cette attention a été particulièrement soutenue dans le cas des prélèvements sur les entités graphiques.
9Reflet d’une approche intégrée et multiparamétrique, les données chronométriques obtenues peuvent aujourd’hui être organisées en une trame cohérente et fiable, aboutissant à un cadre chronologique détaillé des événements ayant eu lieu dans la grotte. Ces derniers sont décrits dans les différents textes de ce chapitre, relatifs aux datations 14C, aux datations U/Th et aux résultats des datations par la méthode du 36Cl.
10En fin de chapitre, un tableau présente l’ensemble des résultats des datations 14C obtenus jusqu’à présent afin de donner au lecteur une vision globale des études chronométriques menées dans la grotte Chauvet-Pont d’Arc [tabl. vi].
Note terminologique concernant les dates et les âges présentés dans l’Atlas
La mesure de la radioactivité carbone 14 (14C) d’un échantillon de matière organique fournit un « âge radiocarbone » exprimé, par convention, en âge BP (« before present ») dont l’année de référence est 1950. Cet âge est différent de l’âge calendaire, lequel est obtenu par calibration. L’âge calibré exprimé en cal BP (« calibrated before present ») est présenté sous forme d’un intervalle de temps dans lequel l’âge vrai a 95 % de chance de se trouver.
Les âges calibrés peuvent être comparés aux datations obtenues par les autres méthodes isotopiques (TL, U/Th et36Cl), qui correspondent à des années calendaires et sont exprimées en ka (kilo ans, soit 1 000 ans). Les âges U/Th sont exprimés, selon les auteurs, en années BP (1950 étant l’année de référence), ou en années b2k (« before year 2000 AD », 2000 étant alors l’année de référence).
5.2. Datation 14C des charbons au sol
11Hélène Valladas, Anita Quiles, Emmanuelle Delqué-Količ, Évelyne Kaltnecker, Jean-Michel Geneste, Julien Monney, Christophe Moreau
12Environ soixante-dix fragments de charbon de bois, récoltés dans des sondages ou au sol de la grotte, ont été datés par la méthode du 14C, par la technique classique pour quatre d’entre eux (mesure de la radioactivité bêta du 14C) et par comptage isotopique en spectrométrie de masse par accélérateur (SMA) pour tous les autres, menant à un total de cent soixante analyses 14C [tabl. vi]. En effet, certains charbons, possédant une masse suffisante, ont pu faire l’objet de plusieurs analyses indépendantes. Six d’entre-eux ont été intégrés à des programmes d’intercomparaison internationaux. Leur datation a par conséquent été reproduite par plusieurs laboratoires (Cuzange et al. 2007 ; Quiles et al. 2014a).
5.2.1. Stratégie d’échantillonnage
13La stratégie d’échantillonnage des charbons au sol a répondu à trois objectifs complémentaires. Le premier consistait à sélectionner en priorité les fragments ayant un intérêt archéologique majeur du fait de leur présence dans des structures aménagées (structures de combustion notamment) et au pied ou à proximité de parois ornées, et dont on pouvait supposer qu’ils étaient en lien avec les activités d’ornementation du site. Le second, d’ordre archéo-géomorphologique, concernait l’évolution des sols pendant et après les périodes de fréquentation humaine et animale. Le troisième objectif, d’ordre statistique, s’attachait à ce que, dans la mesure du possible, l’échantillonnage spatial garde un caractère aléatoire et qu’il couvre tous les espaces de la grotte [fig. 64], en évitant cependant les zones inondables, où les fragments très mobilisables avaient pu connaître des déplacements depuis le Paléolithique supérieur. Cette stratégie de prélèvement a permis de donner une représentativité statistique équivalente à l’ensemble des charbons datés (Quiles et al. 2016).
FIG. 64. Répartition des charbons datés prélevés au sol.
FIG. 64. The distribution of dated charcoal samples collected from the Chauvet-Pont d’Arc Cave floor.

Dans le but de disposer d’une certaine représentativité spatiale, les charbons présents sur les sols de la grotte Chauvet ont fait l’objet d’un échantillonnage aléatoire couvrant autant que possible l’ensemble des espaces accessibles. La carte A donne le détail des charbons datés de la Galerie des Mégacéros. Cette galerie, en particulier au troisième palier, présente d’importantes concentrations charbonneuses qui ont fait l’objet de prélèvements en vue de leur datation 14C, notamment dans le cadre des trois programmes internationaux d’intercomparaison.
To obtain a spatially representative sample, the charcoal fragments present on the floor of Chauvet Cave were randomly sampled to the greatest degree possible from all accessible spaces. Map A details the dated charcoal from the Megaloceros Gallery. This gallery, and in particular the third level, contains large charcoal concentrations from which samples were taken for 14C dating in the framework of three international cross-comparative dating programs.
- 10 UMR 7264 du CNRS, université Nice Sophia Antipolis.
14Ainsi, une vingtaine d’échantillons proviennent de la première partie de la grotte –de l’entrée préhistorique jusqu’à la Galerie du Seuil–, à savoir l’Éboulis d’Entrée (cinq échantillons), la Salle Brunel (un échantillon), le Diverticule des Ours (un échantillon), la Salle des Bauges (sept échantillons), la Galerie du Cactus (deux échantillons) et la Galerie des Panneaux Rouges (deux échantillons). Les autres, plus d’une cinquantaine, ont été récoltés dans la seconde partie de la cavité, c’est-à-dire dans la Galerie du Cierge (cinq échantillons), la Salle Hillaire (douze échantillons), la Salle du Crâne (six échantillons) [fig. 65], la Galerie des Croisillons (six échantillons), la Galerie des Mégacéros (une vingtaine d’échantillons) et la Salle du Fond (sept échantillons). Dans la mesure du possible, les charbons datés ont fait l’objet d’une analyse anthracologique préalable, au laboratoire « Cultures et environnements. préhistoire, Antiquité, Moyen Âge » (Cepam10), de sorte à identifier l’espèce végétale –qui, pour chaque échantillon, s’est avérée être du pin type sylvestre (Pinus sylvestris/ nigra) (Théry-Parisot, Thiébault 2005 ; Théry-Parisot et al. 2018) (cf. infra, § 6.3.).
FIG. 65. Prélèvement d’un échantillon de charbon de bois pour datation 14C.
FIG. 65. Collecting charcoal samples for 14C dating.

Ce fragment (éch. GC-12-27) prélevé dans la Salle du Crâne a livré un âge de 31 120 ± 420 BP (soit 35 965 - 34 276 cal BP). Le choix des prélèvements des charbons au sol répond à plusieurs objectifs qui peuvent être parfois combinés. Ici dans la Salle du Crâne, les dates obtenues permettent de raisonner à la fois sur les phases de fréquentation humaine de la cavité, sur l’évolution des sols (fente de dessiccation) et les dynamiques morphogéniques post-fréquentation.
This charcoal fragment (sample GC-12-27) collected in the Skull Chamber yielded an age of 31,120 ± 420 BP (35,965 - 34,276 cal BP). The selection of charcoal samples from the floor is based on several objectives that can sometimes be combined. Here in the Skull Chamber, the ages obtained provide information on the phases of human occupation in the cave, the evolution of the floors (shrinkage cracks), and the post-occupation morphogenic processes.
5.2.2. Les périodes de fréquentation humaine mises en évidence par le 14C
15Les dates obtenues sur les charbons récoltés au sol dans la première comme dans la seconde partie de la grotte mettent essentiellement en évidence deux grandes périodes séparées par quelques millénaires : la première s’étend d’environ 32 000 à environ 30 500 14C BP, la seconde d’environ 27 500 à environ 25 500 14C BP (Valladas et al. 2005 ; Quiles et al. 2016). Un échantillon de charbon récolté dans la Galerie du Seuil a fourni un âge beaucoup plus ancien que les autres, situé en limite d’application de la méthode du 14C, égal ou supérieur à 48 000 ans, suggérant que la cavité a été visitée avant le début du Paléolithique supérieur. Par ailleurs, cinq échantillons récoltés entre 10 et 50 centimètres de profondeur dans les couches sédimentaires du sondage GE1 au bas de l’Éboulis d’Entrée ont fourni des résultats 14C voisins, compris entre 32 290 ± 370 14C BP et 31 330 ± 270 14C BP, et sont associés à la première période de fréquentation humaine (cf. infra, Carte 4 ; § 6.2.). En revanche, l’unique échantillon daté du Diverticule des Ours et quatre des six échantillons de la Salle des Bauges relèvent de la seconde période de fréquentation de la grotte. Les charbons de bois à proximité de la Galerie des Panneaux Rouges, dans la Galerie du Cierge, dans la Salle Hillaire et encore dans la Galerie des Croisillons appartiennent à chacune des deux périodes. La Galerie des Mégacéros a fait l’objet d’un intérêt particulier, car elle est jalonnée de nombreuses structures de combustion contenant d’abondants fragments de charbon de bois de taille variable, dont on peut supposer qu’ils ont été produits pour servir, entre autres finalités, de matière picturale aux dessins noirs des grands panneaux ornés. La vingtaine d’échantillons prélevés dans et à proximité de certaines de ces structures ont été datés de la première période de fréquentation. Notons que certains charbons de ces structures [fig. 66] étaient de taille suffisante pour être divisés en parts égales et distribués à une dizaine de laboratoires de datation en Europe (Allemagne, Royaume-Uni, Autriche, France, Pays-Bas, Suisse), aux États-Unis d’Amérique et en Nouvelle-Zélande dans le cadre de trois programmes d’intercomparaison internationaux (Cuzange et al. 2007 ; Quiles et al. 2014a). Six fragments sélectionnés issus de trois structures différentes de la Galerie des Mégacéros ont ainsi fait l’objet de quatre-vingt huit mesures indépendantes, lesquelles ont donné des résultats comparables [TABL. VI]. Cet exercice a permis de réduire d’un facteur 3 les erreurs associées aux âges moyens de ces six échantillons, et donc d’obtenir des intervalles d’âge beaucoup plus précis.
FIG. 66. Prélèvement d’un charbon de bois pour datation 14C.
FIG. 66. Collecting charcoal samples for 14C dating.

À l’instar de ce fragment (éch. GC-13-a) prélevé dans la Galerie des Mégacéros, la grande taille de nombreux charbons, notamment dans la dernière partie de la cavité, a permis de multiplier les analyses chronométriques et de les répartir, dans le cadre de programmes d’intercomparaison, entre différents laboratoires de datation 14C.
Like this fragment (sample GC-13-a) collected in the Megaloceros Gallery, the large size of many of the charcoal fragments, especially in the last part of the cave, permitted numerous chronometric analyses. In the framework of cross‑comparative programs, the charcoal samples were distributed among several 14C dating laboratories.
5.2.3. Calibration et modélisation bayésienne
16Finalement, toutes les datations 14C obtenues ont été calibrées à partir du logiciel OxCal 4.2, utilisant les données de la courbe de calibration du 14C IntCal13 (Bronk Ramsey 2009 ; Reimer et al. 2013). Des analyses statistiques de ces résultats par modélisation bayésienne ont permis de contraindre les deux phases de fréquentation humaine de la cavité et d’estimer leur durée respective, en les distinguant des périodes durant lesquelles la grotte ne semble pas avoir été visitée (Quiles et al. 2016). Cette analyse met clairement en évidence une première phase de fréquentation humaine s’étendant d’environ 37 000 à environ 33 500 ans cal BP, suivie d’un intervalle de 2 000 à 4 000 ans pendant lequel aucune trace humaine datée n’a été retrouvée dans la grotte. La seconde période de fréquentation humaine s’étend d’environ 31 000 à environ 28 000 ans cal BP. Quant aux six densités d’âge combiné obtenues sur les échantillons d’intercomparaison, elles se superposent autour de 36 000 ans cal BP (Quiles et al. 2016). Comme elles possèdent la même représentativité archéologique que l’ensemble des autres charbons datés récoltés ailleurs au sol de la grotte, elles peuvent être rapportées aux phases de fréquentation modélisées. Ces densités se situent au milieu de la première phase, suggérant que celle-ci a pu être relativement courte (Quiles et al. 2014b).
5.3. Datation 14C des tracés pariétaux
17Hélène Valladas, Anita Quiles, Emmanuelle Delqué-Količ, Évelyne Kaltnecker, Jean Clottes, Jean-Michel Geneste, Julien Monney, Christophe Moreau.
18Les échantillons de charbons de bois pariétaux datés par la méthode du 14C ont été prélevés sur des dessins noirs représentant des espèces animales variées (rhinocéros, mégacéros, bisons, chevaux, aurochs, félins, mammouths, cerfs…) et sur des tracés noirs non figuratifs (traits simples ou en série, formes géométriques, ponctuations), dont certains ont été identifiés comme de possibles mouchages de torches (Clottes et al. 1995 ; Monney 2009b) [tabl. vi].
19Au total, une vingtaine de représentations animales a été datée (Quiles et al. 2016). Elles sont situées en majorité dans la seconde partie de la grotte [fig. 67], dans des secteurs faisant par ailleurs l’objet d’études détaillées (analyses stylistiques des tracés, taphonomie…). Un seul échantillon a pu être prélevé dans la première partie de la grotte, sur le petit mammouth du Panneau des Mains Négatives (échant. GC-00-34). Les autres représentations datées se situent majoritairement dans la Salle Hillaire, en particulier sur les grandes compositions riches en charbon de bois autorisant des prélèvements peu dégradants pour les entités graphiques qui, de plus, sont aisément accessibles. Les prélèvements pariétaux réalisés en vue de datations 14C ont concerné le Panneau des Chevaux, l’Alcôve des Lions, le Panneau des Rennes et l’Alcôve du Rhinocéros. Des entités graphiques de la Salle du Crâne, de la Galerie des Mégacéros et de la Salle du Fond ont aussi fait l’objet de datations.
FIG. 67. Échantillons de charbon de bois prélevés en paroi pour datations 14C (entités graphiques et traces charbonneuses).
FIG. 67. Charcoal samples collected for 14C dating on the cave wall (graphic entities and charcoal marks).

Ce type de prélèvement a été réalisé dans l’ensemble de la seconde partie de la cavité. Dans les zones situées avant la Galerie du Seuil, le faible nombre de tracés noirs et leur quantité visuellement insuffisante n’ont pas permis d’effectuer de prélèvements pariétaux pour datation 14C. La carte B donne le détail des charbons datés en paroi du Secteur des Chevaux de la Salle Hillaire. Du fait de ses grandes compositions noires et de son accessibilité, le Secteur des Chevaux a fait l’objet d’une série de prélèvements pariétaux en vue de datation 14C sur des traces charbonneuses et des dessins. À l’exception d’une tête de cheval schématique (échant. GC-09-20), tous les dessins soumis à analyse dans ce secteur ont livré des âges se rapportant à la première phase de fréquentation de la grotte soit entre 30 000 et 32 000 ans BP (34 000-37 000 cal BP), tandis que l’ensemble des traces charbonneuses se placent entre 26 000 et 27 000 ans BP (29 000-32 000 cal BP), c’est-à-dire dans la seconde phase de fréquentation. Dans le cas des échantillons de petite masse, la fraction dite « humique » a été datée afin d’évaluer d’éventuelles contaminations : les dates en italiques concernent cette fraction humique des échantillons de charbon.
Charcoal samples were collected on the walls throughout the second part of the cave. In the zones located before the Sill Gallery, due to the small number of black marks and their visually insufficient quantity, it was not possible to take samples for 14C dating. Map B details the dated charcoal in the Horse Sector in the Hillaire Chamber. Due to its large black compositions and accessibility, several charcoal samples were collected in the Horse Sector for 14C dating of the charcoal marks and drawings. Except for a schematic horse head (sample GC-09-20), all the drawings analyzed in this sector yielded ages corresponding to the first human occupation period in the cave, between 30,000 and 32,000 BP (34,000-37,000 cal BP), while all the charcoal marks date to the first occupation phase, between 26,000 and 27,000 BP (29,000-32,000 cal BP). For small-sized charcoal samples, the “humic” fraction was dated to evaluate possible contaminations : these dates are shown in italics.
20Des prélèvements ont par ailleurs été effectués sur une quinzaine de traces charbonneuses. Ces dernières présentent une répartition spatiale plus étendue que celle des représentations animales sélectionnées en vue de datations 14C puisque, en plus de la Salle Hillaire, la Salle du Fond et la Galerie des Mégacéros, l’échantillonnage a également concerné la Galerie du Cierge et la Galerie des Croisillons. Lors du choix des points de prélèvement, une attention particulière a été portée aux relations possibles entre les traces charbonneuses et les entités graphiques voisines et, notamment, à leurs éventuelles superpositions (par exemple, dans l’Alcôve des Lions, la trace charbonneuse et le mégacéros qu’elle recouvre), de façon à pouvoir retracer la succession des interventions humaines sur les parois.
21Pour chaque échantillon, quelques milligrammes à quelques dizaines de milligrammes, ont été prélevés à l’aide d’une lame de scalpel stérile dans une zone limitée de l’entité graphique ou de la trace charbonneuse [fig. 68, fig. 69] dont l’emplacement a été enregistré et photographié avant et après le prélèvement. D’une manière générale, les échantillons comportaient de fines esquilles de charbon de bois et des grains de calcite issus de la paroi rocheuse. La première étape a donc consisté à traiter les échantillons chimiquement, pour éliminer toute contamination susceptible d’induire une erreur dans le résultat. Le traitement utilisé est classique (Valladas et al. 2001a), comportant une succession d’attaques acides et basique, mais son intensité a été adaptée à chaque échantillon, certains d’entre eux étant de très petite taille et particulièrement fragiles. La quantité de carbone obtenue après le traitement de purification varie, selon les échantillons, entre 0,05 et 1 milligramme : la perte s’élève donc, la plupart du temps, à plus de 97 % de l’échantillon de départ.
FIG. 68. Prélèvement sur tracé pariétal pour datation 14C.
FIG. 68. Collecting charcoal samples from an animal depiction for 14C dating.

Prélèvement de l’échant. GC-12-10 sur la patte avant d’un bison (Panneau des Rennes, Salle Hillaire). Le prélèvement est effectué à l’aide d’une lame de scalpel stérile.
Collecting sample GC-12-10 from the front foot of a bison (Panel of the Reindeer, Hillaire Chamber). The sample is taken using a sterile scalpel blade.
FIG. 69. Détail d’un prélèvement sur tracé pariétal pour datation 14C.
FIG. 69. Close-up of a charcoal sample collection on the wall for 14C dating.

Prélèvement de l’échant. GC-12-08 sur la patte avant d’un cerf (Panneau des Rennes, Salle Hillaire).
Collecting sample GC-12-08 from the front foot of a deer (Panel of the Reindeer, Hillaire Chamber).
22Parallèlement, pour évaluer le taux de contamination potentiel, en particulier dans le cas des échantillons de petite masse, la fraction dite « humique » issue du traitement basique très dégradant pour ce type d’échantillon, a aussi été datée lorsque sa quantité était suffisante (Valladas et al. 1999 ; 2001c). L’âge du charbon purifié peut ainsi être comparé à celui de cette fraction –qui contient une part plus ou moins importante de l’échantillon de départ dissoute au cours de l’attaque basique– et les éventuelles contaminations par des acides humiques issus de la paroi et/ou des sédiments environnants. Dans la majorité des cas, pour les échantillons de la grotte Chauvet-Pont d’Arc, l’âge du charbon purifié et celui de sa « fraction humique » se sont révélés compatibles. On admet que ce bon accord atteste la fiabilité des résultats, même s’il n’exclut pas la possibilité que les deux fractions puissent être contaminées. Cependant, ce risque semble peu probable compte tenu du bon état de préservation des parois et des mesures conservatives prises dès la découverte de la cavité en 1994. Dans un cas seulement (échant. GC-09-19, prélevé sur une trace charbonneuse en Galerie du Cierge), la fraction humique a donné un âge sensiblement plus jeune qui reste compatible avec celui du charbon purifié (Quiles et al. 2016). Dans un autre cas, celui de l’échantillon no VPA prélevé sur un cheval (Salle Hillaire), la « fraction humique » a révélé un âge plus ancien que le charbon purifié, ce qui pourrait s’expliquer par la présence d’une contamination résiduelle en carbone récent dans le charbon analysé, non éliminé lors du traitement chimique (Batten et al. 1986 ; Valladas et al. 2005). Une datation ultérieure sur un second prélèvement effectué sur la même représentation pariétale a donné un âge plus ancien, voisin de ceux obtenus par ailleurs sur les représentations du même panneau
23La différence entre les datations des charbons et des fractions humiques, d’importance variable selon les échantillons, suggère que les pigments concernés aient pu être contaminés en carbone récent, lequel a été éliminé au cours de ce traitement. Notons que si les apports en carbone récent n’ont pas été totalement éliminés lors du traitement chimique, l’âge obtenu est d’autant plus sous-estimé que le taux de contamination est important et l’entité graphique ancienne. Ainsi, une contamination de 1 % en carbone récent dans un échantillon vieux de 30 000 ans entraîne un rajeunissement de 2 800 ans, alors que le même taux de contamination en carbone ancien se traduirait par un vieillissement de seulement 40 ans (Délibrias 1985). L’erreur statistique sur l’âge des échantillons, qui résulte de la mesure physique, est généralement inférieure à 300 ans 14C BP. Elle est toutefois plus importante pour les échantillons datés dans les années 1990 et / ou par la méthode conventionnelle, ainsi que pour ceux dont la masse de carbone est inférieure à 0,2 milligramme, pour lesquels elle atteint 1 000 ans ou plus.
24Les entités graphiques de la grande composition noire de la Salle Hillaire ont, pour la plupart, donné des âges compris entre 32 410 ± 720 14C BP (rhinocéros du Panneau des Chevaux) et 30 230 ± 530 14C BP (aurochs de l’Alcôve des Lions). Les échantillons prélevés sur les entités graphiques de la Salle du Crâne (échant. GC-12-17), de la Galerie des Mégacéros (échant. SAA1, Panneau des Mégacéros ; échant. GC-12-15, Panneau du Rhinocéros ; échant. GC-09-01 et GC-09-03, Panneau des Mégacéros) et du Panneau des Bisons (échant. GC-12-21, Salle du Fond) se situent dans la même période que ceux prélevés dans la Salle Hillaire.
25Quant aux traces charbonneuses, dont certaines se trouvent à proximité des entités graphiques datées ou se superposant à elles, elles se rattachent toutes à la seconde période de fréquentation de la grotte.
26Tout comme les résultats obtenus sur les charbons au sol (cf. supra, § 5.2.), l’ensemble de ces datations 14C a été calibrée avec IntCal13 (Bronk Ramsey 2009 ; Reimer et al. 2013). Celles qui ont été effectuées sur les entités graphiques et les traces charbonneuses attestent, comme cela avait été le cas pour les charbons au sol, l’existence de deux périodes de fréquentation de la grotte (Clottes et al. 1995 ; Valladas et al. 2005 ; Quiles et al. 2016). La première, durant laquelle a été réalisée la grande majorité des entités graphiques noires, s’étend, selon ces mesures, d’environ 37 000 à environ 34 000 ans, et la seconde, rassemblant les traces charbonneuses, d’environ 32 000 à environ 29 000 ans. Les hommes préhistoriques qui ont parcouru la grotte au cours de cette seconde période ont donc observé les représentations animales réalisées sur les parois par leurs ancêtres quelques milliers d’années plus tôt et ont, à leur tour, laissé leurs marques.
Datation de roches rubéfiées
Pierre Guibert, Aurélie Brodard-Lecerf
Dans la grotte Chauvet, la présence de foyers a été reconnue dès la découverte, puis confirmée lors de l’expertise réalisée par Jean Clottes (Chauvet et al. 1995). L’association de certaines aires de combustion avec des traces de rubéfaction et de desquamation des parois a été associée à une altération thermique de la roche. Un recensement des zones rubéfiées, et donc potentiellement chauffées, a été réalisé afin de mieux cerner leur relation dans la cavité et leur distribution spatiale (Geneste 2001 ; 2005 ; Debard et al. 2012 ; Ferrier et al. 2012). La thermoluminescence a été utilisée tout d’abord comme un outil paléo-thermométrique pour vérifier si la rubéfaction provenait bien d’une altération thermique (Brodard et al. 2014). C’est ainsi que des échantillons ont été prélevés afin, en premier lieu, d’en déterminer l’état de chauffe. Dans la mesure où certains d’entre eux se sont avérés suffisamment chauffés, l’expérience s’est poursuivie jusqu’à la datation de la chauffe. Sept échantillons présentant des traces de rubéfaction ont été sélectionnés pour leur intérêt archéologique : ils répondaient à des critères de conservation des œuvres pariétales et étaient visuellement exempts de recristallisation récente. Il s’agissait de quantités de matière de l’ordre du gramme à une dizaine de grammes : trois provenaient de la Galerie des Mégacéros (deux écailles au sol, une en paroi à 1,80 m du sol archéologique), trois étaient issus du Diverticule des Ours (deux au sol et un provenant de la paroi de droite à l’entrée de la galerie), enfin un dernier échantillon a été prélevé au plafond de l’Éboulis d’Entrée. Dans ce dernier espace, un fragment de calcaire non chauffé a été récolté afin de construire un référentiel thermique. Plusieurs échantillons de ce calcaire ont été portés séparément à des températures variant de 200 °C à 600 °C durant une heure dans l’air, afin d’en étudier les variations chromatiques et les propriétés de thermoluminescence. La rubéfaction s’est produite à 250 °C, et le calcaire est devenu gris à partir de 425 °C. Tous les échantillons rubéfiés étudiés ont été chauffés à plus de 300-325 °C, et jusqu’à 450 °C pour une écaille grisée du Diverticule des Ours. Une étude complète de datation par thermoluminescence a été entreprise sur les deux échantillons sélectionnés sur la paroi de la Galerie des Mégacéros, et au plafond de l’Éboulis d’Entrée, afin de déterminer l’âge des feux ayant altéré la roche, dans la mesure où l’état de chauffe ancien avait été suffisant et qu’il était possible de reproduire l’état de chauffe initial en laboratoire (Guibert et al. 2015).
Les âges suivants sont avancés : 38 300 ± 4 900 ans b2k pour le fragment recueilli dans l’Éboulis d’Entrée et 37 400 ± 3 200 ans b2k pour celui de la Galerie des Mégacéros. L’incertitude associée à ces âges est assez élevée par rapport aux données du radiocarbone ; elle tient compte notamment d’une possibilité de variation à long terme de la radioactivité gamma liée à la présence de radon dans la grotte. Les feux qui ont permis la chauffe des parois d’où proviennent les deux échantillons datés, correspondraient à la première période de fréquentation de la grotte par les humains. Bien que l’incertitude reste assez élevée, ces dates par thermoluminescence sont importantes pour l’étude de la grotte car la connexion chronologique de la chauffe des parois avec les charbons récoltés au sol présente une forte cohérence.
5.4. Datation 14C des ossements
27Hélène Valladas, Hervé Bocherens, Céline Bon, Jean-Marc Elalouf, Philippe Fosse, Michel Philippe, Jean-Michel Geneste, Julien Monney, Anita Quiles, Johannes Van der Plicht
- 11 À noter que l’un de ces échantillons (US01) a fait l’objet de deux datations 14C.
28Quarante échantillons prélevés sur des esquilles osseuses ont été datés par la méthode du 14C en SMA [tabl. vi], principalement au CIO (trente-quatre échantillons11), mais également au CDRC (cinq échantillons) et au LSCE (un échantillon carbonisé). Trente-deux de ces vestiges appartiennent à l’ours des cavernes (Ursus spelaeus), deux au loup (Canis lupus) ou autre canidé, deux au bouquetin (Capra ibex), deux au chevreuil (Capreolus capreolus) et un à la martre (Martes martes/ foina) (Fosse, Philippe 2005). Ils ont été récoltés sur les sols de l’Éboulis d’Entrée, de la Salle Morel, du Diverticule des Ours, de la Salle des Bauges, de la Galerie du Cactus, de la Galerie des Panneaux Rouges, de la Galerie de la Bretelle, de la Galerie du Cierge, de la Salle Hillaire, de la Salle du Crâne, de la Galerie des Croisillons et de la Salle du Fond [fig. 70], de manière à obtenir une vision globale de la présence animale dans la grotte au cours du temps.
FIG. 70. Répartition des datations 14C sur ossements.
FIG. 70. The distribution of 14C dates of bones.

Les échantillons d’os prélevés pour datation 14C dans l’ensemble de la cavité ont exclusivement porté sur des pièces anatomiques dont l’espèce avait pu être déterminée au préalable. La plupart des datations 14C ont concerné des ossements d’ours des cavernes.
The bone samples collected for 14C dating throughout the cave consisted only of anatomical pieces whose species could be determined before dating. Most of the 14C dates were obtained from cave bear bones.
- 12 UMR 5243 du CNRS, université Montpellier II.
29Les esquilles osseuses sur lesquelles il a été possible de faire des prélèvements peu dégradants reposaient sur le sol argileux ou un dépôt calcité [fig. 71]. Du fait de leur exposition aux agents extérieurs (circulation d’eau, courant d’air…), de nombreux fragments osseux étaient mal préservés et devenus très friables ou pulvérulents. Ainsi a-t-il fallu sélectionner des échantillons dont le collagène (protéine du tissu osseux fournissant le carbone utilisé pour la datation 14C) était suffisamment bien conservé pour permettre ce type d’analyse. Cette présélection, réalisée avec un analyseur élémentaire CHN (carbone-hydrogène-azote) au laboratoire Géosciences Montpellier12 et au CIO, est fondée sur la mesure des taux de carbone et d’azote résiduels sur un échantillon de moins d’une dizaine de milligrammes de poudre d’os ou du collagène qui en est extrait : les teneurs résiduelles en azote de la poudre d’os doivent excéder 0,5 % (le pourcentage d’azote dans un os frais est voisin de 4 %) pour que le fragment osseux soit potentiellement datable. Seuls les échantillons osseux ayant satisfait ce test et dont le collagène présentait des caractéristiques biogéochimiques satisfaisantes après extraction –rapport carbone sur azote (C / N) voisin de 3,3– ont été retenus (Bocherens et al. 2005b, 2006 ; Bon et al. 2011) (cf. infra, § 6.4.). Mais, les premières datations sur ossement effectuées au CDRC en 2000 ont porté sur des esquilles d’ours des cavernes, de chevreuil et de bouquetin pour lesquelles l’état de conservation du collagène n’avait pas été testé au préalable (Ly-10489, Ly-1656 (OxA), Ly-1655 (OxA), Ly-235 (OxA), Ly-1434 (OxA)) (Philippe, Fosse 2003 ; Fosse, Philippe 2005). En conséquence, les âges obtenus ne présentent pas le même niveau de fiabilité que ceux qui sont associés aux échantillons datés, sélectionnés en fonction du bon état de conservation de leur collagène.
FIG. 71. Exemples d’ossement d’ours dans différents états.
FIG. 71. Examples of the different states of the bear bones.


A (en page de gauche) Ossements d’ours disséminés en contrebas d’un rebord de bauges (Salle du Fond) ; B (en page de gauche) Radius d’ours altéré et éclaté en plusieurs morceaux. À sa droite, métacarpes et phalanges d’une même patte d’ours (Salle Hillaire). Ces ossements situés dans un léger creux ont été l’objet d’un encroûtement calcitique ; C Crâne d’ours entier posé au sol sans connexion apparente avec d’autres ossements. L’encroûtement calcitique peut ici masquer des ossements de plus petite taille.
A (on the left page) Scattered bear bones at the edge of a bear hollow (End Chamber) ; B (on the left page) A bear radius, altered and broken into several pieces. To the right, there are metacarpals and phalanges from a single bear paw (Hillaire Chamber). These bear bones, located in a small depression, are covered with a calcite crust ; C Complete bear skull on the floor with no apparent connection to other bones. In this area, the calcite crust can hide smaller bones.
30Sur plus de cent cinquante vestiges osseux testés, seulement 30 % se sont révélés datables par la méthode du 14C (Bocherens et al. 2005a ; 2005b). Cette sélection achevée, des prélèvements de quelques grammes ont été réalisés à l’aide de scalpels stériles ou d’une scie circulaire diamantée en vue de leur datation en SMA au CIO. Ces échantillons ont été soumis à un prétraitement chimique destiné à éliminer la fraction carbonatée et à isoler, en la purifiant, la fraction collagénique. Les résultats obtenus sur les ossements d’ours des cavernes vont de 37 410 ± 290 BP à 28 850 ± 170 BP, à l’exception des trois échantillons datés au CDRL dont les âges compris entre 19 000 et 25 000 BP sont les plus jeunes de la série. En l’absence de données sur l’état de conservation du collagène de ces trois échantillons, on ne peut exclure que ces résultats soient légèrement sous-estimés du fait de la présence d’une contamination en carbone récent, et qu’il faille les considérer comme des termi ante quem. Quant aux deux ossements de canidé, ils sont datés respectivement de 31 260 ± 190 BP (échant. CL130, prélevé sur un os issu du sondage no SH1c dans la Salle Hillaire (cf. supra, § 4.3.) et 28 930 ± 250 BP (échant. CL04, prélevé dans l’Éboulis d’Entrée). Les prélèvements effectués sur les esquilles osseuses de bouquetin de la Salle Morel ont donné respectivement 16 970 ± 110 BP (Ly-1655-OxA) et 22 860 ± 110 BP (échant. CB85), tandis que les vestiges des deux chevreuils provenant de l’Éboulis d’Entrée et de la Salle Morel sont tardiglacaires pour le premier (12 990 ± 85 BP) et d’âge holocène pour le second (2 290 ± 35 BP). Quant aux restes de martre (échant. CHB71), ils datent de l’Holocène (3 170 ± 30 BP).
31La calibration de l’ensemble de ces résultats avec IntCal13 (Bronk Ramsey 2009 ; Reimer et al. 2013) permet de construire un scénario cohérent des fréquentations animales de la grotte (Quiles et al. 2016). La présence des ours des cavernes dans la cavité a été récurrente pendant plusieurs millénaires, d’environ 43 000 ans à 33 000 cal BP au moins car il est possible que certains individus aient pénétré dans la grotte à une date ultérieure jusqu’à la fermeture du porche d’entrée (cf. infra, § 5.6.). Les deux ossements de canidé se placent entre 36 000 et 32 000 cal BP, alors que l’un des deux bouquetins, plus récent (entre 20 767 et 20 141 cal BP, à 95,5 % de probabilité), est postérieur à la seconde période de fréquentation humaine de la cavité.
32Ces datations montrent que la présence de l’ours dans la grotte est contemporaine de la première période de fréquentation humaine (37 000 - 33 500 cal BP), mais qu’elle a pu être sensiblement plus longue avec des passages plus anciens et même plus récents. Malheureusement, la résolution de la méthode du 14C n’est pas suffisamment fine pour préciser la succession –et l’intrication possible– des fréquentations humaines et animales au cours de cette période. À l’exception de la martre dans l’Éboulis d’Entrée (3 450-3 345 cal BP, à 95,5 % de probabilité), des restes de bouquetin (20767-20141 cal BP) et de chevreuil (2 360-2160 cal BP) dans la Salle Morel (cf. infra, § 5.6 ; infra Cartes 1 et 2), la fréquentation de la grotte par la grande faune (ours, bouquetin, loup ou autres) ne semble pas avoir perduré au-delà de 27 000 cal BP, ce qui est cohérent avec l’estimation de la fermeture de la cavité à la suite des trois écroulements successifs de l’escarpement calcaire au niveau du porche qui ont progressivement obturé son entrée (datations par le 36Cl) (Sadier et al. 2012b).
5.5. Datation U/Th des spéléothèmes
33Dominique Genty, avec la collaboration de Dominique Blamart, Fabien Dewilde, Jean-Pascal Dumoulin, Bassam Ghaleb, John Hellstrom, Fatima Mansouri, Monique Pierre, Valérie Plagnes, Edwige Pons-Branchu
- 13 Sur certains spéléothèmes, la quantité insuffisante de calcite disponible ne permet pas une datati (...)
34Dans le cadre de l’étude de la grotte Chauvet-Pont d’Arc, l’analyse des spéléothèmes (stalagmites, stalactites et planchers stalagmitiques) avait un double objectif : définir les jalons chronologiques de l’histoire géomorphologique de la grotte (soutirages, Éboulis d’Entrée, topographie des sols archéologiques) par la datation U/Th de la calcite13, méthode indépendante du 14C, et reconstituer le cadre paléoclimatique régional sur les périodes de croissance de ces spéléothèmes (dernier interglaciaire, transition glaciaire-interglaciaire actuel, et Holocène : Genty et al. 2006 ; Wainer 2009 ; Bourdin et al. 2011 ; Genty 2012).
35De fait, l’étude des spéléothèmes est devenue, depuis une quinzaine d’années, une discipline majeure pour l’étude des climats du passé (Fairchild, Baker 2012). Complémentaire de l’étude des carottes de glace marines et lacustres, elle apporte deux types d’informations primordiales pour une meilleure compréhension des changements climatiques : une datation absolue précise par la méthode U/Th et des indices sur le climat continental régional (température, humidité, circulation atmosphérique) (cf. infra, encadré « Les périodes de croissance des stalagmites, témoins des variations du climat régional »).
- 14 Les datations U/Th et 14C des spéléothèmes ont été réalisées à l’université du Québec à Montréal, (...)
- 15 Lesdatationsisotopiquessur la calcite ont été réalisées au LSCE (D. Blamart, F. Dewilde, D. Genty (...)
36Quinze spéléothèmes (dix stalagmites, trois fragments de planchers stalagmitiques et deux stalactites) [fig. 72] ont été prélevés dans la cavité afin de répondre à des questionnements relatifs à la géomorphologie, à la spéléogénie, à l’archéologie et à la paléoclimatologie. Les échantillons ont fourni quatre-vingt dates U/Th14 et plus de six cents valeurs isotopiques15 (δ18O et δ13C de la calcite).
FIG. 72. Spéléothèmes prélevés et datés dans la grotte Chauvet-Pont d’Arc.
FIG. 72. The Chauvet Cave speleothems collected and dated.

Ces échantillons ont fourni quatre-vingt dates U/Th et plus de six cents valeurs isotopiques.
These samples yielded eighty U/Th dates and more than six hundred isotope values.
37Le spectre des âges obtenus s’étend de 124 ka à 0,3 ka, mais la plupart des spéléothèmes prélevés se sont développés après 16 ka, c’est-à-dire au cours de la dernière déglaciation faisant suite à la période de froid extrême du Pléniglaciaire [fig. 73]. L’âge le plus ancien obtenu concerne le plancher stalagmitique (échant. Chau-pl3) situé au niveau de la Galerie du Seuil. Il s’est formé au cours de la dernière période interglaciaire (stade isotopique 5) (Wainer 2009) et était en place lors des fréquentations de la cavité par les hommes et les ours des cavernes. Ces derniers ont d’ailleurs laissé des traces de leurs multiples passages dans ce secteur en polissant le sommet des planchers stalagmitiques [fig. 74].
TABL. IV. Datation des séléothèmes échantillonés dans la grotte Chauvet-Pont d’Arc.
TABL. IV. The Chauvet Cave speleothems collected and dated.

La période d’étude de ces échantillons correspondant à une phase de transition technologique, deux techniques ont été employées : la spectrométrie de masse par thermo-ionisation (Thermal Ionisation Mass Spectrometry, TIMS) et la spectrométrie de masse par multi-collection (Multi-Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry : MC-ICPMS). Cette dernière, plus récente, nécessite beaucoup moins de matière. Deux de ces échantilons ont été analysés par 14C, ce qui implique une correction de « carbone mort » suivie d’une calibration augmentant sensiblement l’incertitude (Genty et al. 1999).
Because these samples were studied during a technological transition phase, two different techniques were used : Thermal Ionisation Mass Spectrometry (TIMS) and Multi-Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (MC_ICPMS). The latter, more recent, dating technique requires much less material. Two of these samples were dated by 14C, which implies a correction by “dead carbon,” followed by a calibration increasing the incertitude (Genty et al. 1999).
FIG. 73. Distribution des âges des spéléothèmes étudiés.
FIG. 73. Age distribution of the studied speleothems.

La courbe bleue représente les variations du niveau marin liées aux changements du climat global. On remarque que la plupart des spéléothèmes apparaissent pendant la dernière déglaciation. Les échantillons Chau-pl1, en haut du diagramme, sont sujets à de fortes incertitudes car il s’agit de planchers stalagmitiques nécessitant des corrections géochimiques particulières.
In this plot, the blue curve represents the sea level variations linked to global climate changes, showing that most of the speleothems appeared during the last deglaciation. The Chau-pl1 samples are highly uncertain because they originate from stalagmitic floors requiring specific geochemical corrections.
FIG. 74. Poli d’ours.
FIG. 74. Bear polish.

Le poli a été prélevé au sommet du plancher stalagmitique de la Galerie du Seuil (Chau-pl3). Hauteur du champ = 10 cm.
This specimen was collected at the top of a stalagmitic floor in the Sill Gallery (Chau-pl3). Field height = 10 cm.
38Les résultats présentés ici concernent les dimensions chronologique et paléoclimatologique. Parmi eux, les plus marquants concernent sans doute l’âge minimal des dernières couches de blocs calcaires de l’Éboulis d’Entrée que deux stalagmites scellaient (échant. Chau-stm8 et Chau-stm9) (cf. infra, encadré « Datations U/Th sur l’Éboulis d’Entrée »). Cet âge est en bon accord avec ceux obtenus avec les isotopes du chlore de la niche d’écroulement (cf. infra, § 5.6.) et des blocs effondrés, mettant en évidence plusieurs phases de fermeture de la grotte.
39Un autre résultat important concerne le Grand Effondrement, un soutirage d’environ 10 mètres de diamètre situé au centre de la Salle Hillaire (cf. infra, Carte 15). La datation d’un fragment de plancher stalagmitique prélevé en bordure de celui-ci (échant. Chau-pl1) montre que ce soutirage, ou au moins la partie scellée par ce plancher, n’existait pas lors des fréquentations humaines paléolithiques de la cavité (cf. infra, encadré « Effondrement du plancher de la Salle Hillaire »).
40Enfin, les âges U/Th obtenus en Salle Hillaire sur un plancher stalagmitique recouvrant des charbons (échant. Chau-pl1) ont confirmé l’ancienneté de l’âge 14C obtenu sous l’un de ces derniers (échant. GCB), mettant en évidence l’impossibilité d’un biais analytique ou d’un éventuel effet géochimique local ayant eu une incidence sur ces âges 14C (cf. infra, encadré « Contraindre l’âge des sols archéologiques »).
41L’intérêt de l’étude des spéléothèmes de la grotte ne se limite pourtant pas à poser ces précieux jalons chronologiques. En effet, l’une des stalagmites analysées dans la Galerie des Croisillons (échant. Chau-stm6) a produit l’un des plus remarquables enregistrements de la dernière déglaciation sur le continent, semblable, en résolution, à celui des glaces polaires (cf. infra, encadré « La dernière déglaciation enregistrée dans une stalagmite de la grotte Chauvet-Pont d’Arc »). Ici, l’intérêt est de donner une image régionale du climat différente de celle des hautes latitudes.
Datations U/Th sur l’Éboulis d’Entrée
Contraindre l’âge de l’effondrement qui a fermé la grotte Chauvet a été l’une des problématiques majeures de l’étude scientifique du site. Très rapidement, de nombreux indices chronologiques (14C sur charbons et sur ossements) et paléontologiques (présence de restes de grande faune) ont suggéré que la fermeture de la cavité avait été relativement précoce. C’est pourquoi il a été entrepris de dater des stalagmites scellant l’Éboulis d’Entrée par la méthode U/Th, indépendante du 14C.
L’analyse des premières couches de calcite à la base de deux stalagmites provenant de l’Éboulis d’Entrée montre que la chute des derniers blocs effondrés est antérieure à 11 500 ± 200 ans b2k*(échant. Chau-stm8, dans la partie médiane de l’Éboulis d’Entrée) et 13 173 ± 123 ans b2k (échant. Chau-stm9, au sommet de l’Éboulis d’Entrée). Une stalactite (échant. Chau-sttA), piégée sous les plaquettes de desquamation de la voûte dues à une détente mécanique dans la même zone que la stalagmite Chau-stm8
[fig. 75], donne un âge de 13 315 ± 79 ans b2k (sondage GE1). Ces trois âges démontrent que la mise en place des couches superficielles de l’Éboulis d’Entrée est antérieure à 13 ka (13 000 ans). Or, la distribution des âges U/Th ainsi que la série chronologique de la stalagmite Chau-stm6
[fig. 78] ont montré que la grotte n’a connu aucun dépôt de calcite entre 22,3 ka et 15,2 ka, du fait de conditions climatiques trop froides et trop sèches qui bloquaient l’infiltration. Cela suggère que l’effondrement du porche d’entrée a pu intervenir avant ce hiatus, c’est-à-dire avant 22,3 ka.
* La datation est ici exprimée en années « b2k », c’est-à-dire calculée par rapport à l’année de référence 2000 (cf. supra, encadré « Note terminologique concernant les dates et les âges présentés dans l’Atlas »).
Effondrement du plancher de la Salle Hillaire
La Salle Hillaire est marquée par un important soutirage d’une dizaine de mètres de diamètre, le Grand Effondrement, mettant au jour une succession stratigraphique de sédiments ainsi qu’un plancher stalagmitique qui scelle le sol archéologique [fig. 76].
Un fragment de ce plancher (échant. Chau-pl1) a été prélevé en bordure du soutirage et a pu être daté par la méthode U/Th. Son analyse révèle que les dépôts de calcite les plus récents sont âgés de 7704 ± 1633 ans b2k, et donc que cette partie de l’effondrement s’est formée après cette date. Par ailleurs, elle montre aussi, malgré une incertitude assez grande due à la présence d’éléments détritiques, que le sol archéologique sur lequel le plancher s’est développé est antérieur à 27787 ± 1915 ans b2k.
FIG. 75. Lieu de prélèvement du stalagmite Chau-stm8.
FIG. 75. The collection location of stalagmite Chau-stm8.

Sur cette vue de l’Éboulis d’Entrée, les nombreuses plaquettes de calcaire visibles au sol et la voûte arrondie témoignent d’une mise à l’équilibre de la roche encaissante, sans doute à la suite de l’effondrement principal de la corniche calcaire et du fait de la proximité du versant.
In this view of the Entrance Scree, the numerous limestone slabs visible on the floor and the rounded ceiling attest to a state of equilibrium of the enclosing rock, probably attained following the main collapse of the limestone overhang and due to the proximity of the valley side.
FIG. 76. Échantillon Chau-pl1.
FIG. 76. Sample Chau-pl1.

Bordure du soutirage de la Salle Hillaire et échantillon de plancher stalagmitique prélevé.
The edge of a solution collapse in the Hillaire Chamber and a collected sample of the stalagmitic floor.
Contraindre l’âge des sols archéologiques
Plusieurs des spéléothèmes étudiés dans la grotte Chauvet (échant. Chau-pl1, Chau-pl2, Chau-stm2 et Chau-stm3) ont scellé directement le sol archéologique, et parfois même plus spécifiquement des charbons d’origine anthropique. La présence de ces derniers directement sous l’échantillon ou quelques centimètres à proximité, dans le sédiment, offre la possibilité de comparer deux méthodes de datation indépendantes, à savoir la méthode du 14C effectuée sur les charbons, et la méthode U/Th réalisée sur les premières couches de calcite des spéléothèmes.
La mise en rapport de ces deux méthodes est en effet réalisable depuis que la courbe de calibration du 14C permet de transformer des âges 14C conventionnels (années BP) en âge 14C calibrés (années cal BP, c’est-à-dire en années par rapport à 1950), ces derniers étant des âges « vrais » (c’est-à-dire donnés en années calendaires), et donc comparables aux âges U/Th (Reimer et al. 2013).
Dans la plupart des cas étudiés dans la grotte, l’écart entre l’âge du début de croissance des spéléothèmes et ceux des charbons de bois au sol ne permet pas de contraindre significativement ces derniers. Dans un cas cependant, celui du plancher stalagmitique de la bordure du Grand Effondrement de la Salle Hillaire (échant. Chau-pl1), qui présente à sa base des charbons de bois [fig. 77] (Genty et al. 2005), les résultats obtenus permettent d’établir une chronologie d’événements. La base du plancher est datée de 27,8 ± 1,9 ka, tandis que l’un des charbons piégés dessous (échant. GCB) a livré un âge radiocarbone compris entre 34 731 et 33 576 ans cal BP, ce qui est en accord avec l’âge des premières couches du plancher stalagmitique. Cette différence est due pour une part à l’incertitude élevée sur l’âge de ce plancher, et pour une autre part à l’absence de dépôt de calcite, cette absence étant liée à des conditions climatiques et/ou géomorphologiques particulières. Le deuxième échantillon donnant une indication précise sur l’âge du sol archéologique est la stalagmite Chau-stm6 provenant de la Galerie des Croisillons, dont la base a été datée par U/Th à 32,8 ± 0,6 ka.
Or, un fragment de charbon situé à quelques centimètres de la base, sur le sol archéologique, a été daté par 14C entre 36 870 et 35 420 ans cal BP. Là aussi, l’ordre chronostratigraphique est respecté et la méthode U/Th utilisée sur le spéléothème confirme l’ancienneté du charbon.
FIG. 77. Échantillon Chau-pl2.
FIG. 77. Sample Chau-pl2.

Cet échantillon de plancher stalagmitique prélevé en bordure du Grand Effondrement de la Salle Hillaire, a donné accès à des morceaux de charbon préhistoriques piégés sous la calcite. L’un d’eux (échant. GBC) a livré un âge radiocarbone compris entre 34 731 et 33 576 ans cal BP (2σ).
This stalagmitic floor sample collected on the edge of the Large Collapse in the Hillaire Chamber gave access to prehistoric charcoal samples trapped under the calcite. One of these fragments (sample GBC) yielded a 14C date between 34,731 and 33,576 cal BP (2σ).
Les périodes de croissance des stalagmites, témoins des variations du climat régional
La croissance des spéléothèmes est influencée par les conditions climatiques : en période chaude et humide, ils poussent rapidement et peuvent atteindre des vitesses de l’ordre de 1 mm par an, tandis qu’en période froide et sèche, ils ralentissent voire s’arrêtent. En dehors du plancher stalagmitique massif de la Galerie du Seuil (échant. Chau-pl3), qui s’est développé entre 124 et 100 ka –soit pendant le dernier interglaciaire (stade isotopique 5)–, l’essentiel des spéléothèmes de la grotte Chauvet étudiés datent de la dernière déglaciation et de l’Holocène [fig. 78]. Le réchauffement climatique qui a suivi le maximum glaciaire se traduit dès 15,2 ka par l’apparition et la croissance à vitesse élevée d’une profusion de stalagmites, témoignant de conditions humides et relativement chaudes. Enfin, grâce au grand nombre de datations U/Th effectuées sur la stalagmite Chau-stm6, un hiatus de croissance d’environ 7 000 ans (situé entre 22,3 ka et 15,2 ka) a pu être mis en évidence [fig. 79]. Les conditions climatiques de cette époque étaient moins appropriées (faibles précipitations, ralentissement de l’activité végétale dû au froid) pour permettre une infiltration d’eau sursaturée [fig. 73]. Bien que plusieurs périodes soient représentées par les profils isotopiques issus des spéléothèmes de la grotte Chauvet, cette stalagmite de la Galerie des Croisillons présente un très bel exemple d’enregistrement paléoclimatique avec une résolution temporelle proche de celle des carottes de glace issues des pôles.
FIG. 78. Courbes de croissance des stalagmites.
FIG. 78. The growth curves of the stalagmites.

Ce graphique permet de constater l’absence de spéléothèmes durant le maximum glaciaire –lequel correspond au niveau marin global minimal (Waelbreock et al. 2002). La plupart des stalagmites étudiées apparaissent au cours de la déglaciation, dès que les conditions climatiques s’améliorent.
This plot shows the absence of speleothems during the glacial maximum, corresponding to the minimum global sea level (Waelbreock et al. 2002). Most of the studied stalagmites appeared during the deglaciation, as soon as the climatic conditions improved.
La dernière déglaciation enregistrée dans une stalagmite de la grotte Chauvet-Pont d’Arc
Les isotopes stables de la calcite mesurés sur les spéléothèmes servent de signaux climatiques. Ainsi, la signature isotopique δ13C est principalement liée à un changement de végétation et d’activité microbiologique dans le sol et l’épikarst (au-dessus de la grotte), tandis que la signature isotopique δ18O est liée à plusieurs facteurs comme la température ou la quantité et la source des précipitations. Parmi les stalagmites étudiées dans la grotte Chauvet, celle qui a été trouvée cassée à proximité du cheminement dans la Galerie des Croisillons (échant. Chau-stm6) a fourni l’un des enregistrements les plus remarquables de la dernière déglaciation. S’y distinguent très clairement des événements climatiques tels que le Dryas récent (ou Dryas III), période froide, et l’interstade Bølling-Allerød, période clémente.
Même si la ressemblance est grande avec l’enregistrement paléoclimatique des glaces du Groenland [fig. 79], la stalagmite Chau-stm6 met en évidence quelques différences régionales, notamment entre le Bølling et l’Allerød (tendance au réchauffement à Chauvet, au refroidissement au Groenland).
FIG. 79. Comparaison entre l’enregistrement isotopique de la stalagmite Chau-stm6 et celui des glaces du Groenland.
FIG. 79. A comparison of the isotope record of stalagmite Chau-stm6 with that of the Greenland ice cores.

On note la remarquable similitude des signaux entre le δ18O (composition isotopique en oxygène) de la calcite de la stalagmite (axe vertical à gauche) et du δ18O des glaces du Groenland (axe vertical à droite). Les événements chauds, appelés « interstades » tour à tour qualifiés « de Lascaux », « de Laugerie », « de Tursac », « de Maisières » et « d’Arcy ») ainsi que l’événement froid majeur de la déglaciation –le Dryas récent– sont également indiqués ici. Les courbes en rose et en gris à droite du graphique indiquent par ailleurs la composition isotopique de deux stalagmites de la grotte de Villars (Dordogne) qui ont terminé leur croissance vers 31 000 ans, consécutivement à l’arrivée d’une période de froid intense dans cette région.
On this plot, we can see the remarkable similarity of the signals between the δ180 (oxygen isotope composition) of the calcite of the stalagmite (left vertical axis) and the δ180 of the Greenland ice (right vertical axis). The warm events, called “interstadials” and known as the “Lascaux,”“Laugerie,”“Tursac,” “Maisières” and “Arcy” interstadials, as well as the major cold event of the deglaciation –the Younger Dryas– are also indicated here. The pink and gray curves on the right of the plot also indicate the isotope composition of two stalagmites from Villars Cave (Dordogne, France), whose growth ended at around 31,000 years ago, at the same time as the arrival of an intense cold period in this region.
5.6. Datation 36Cl de la paroi extérieure et du porche préhistorique
42Benjamin Sadier, Lucilla Benedetti, Didier Bourlès, Jean-Jacques Delannoy, Stéphane Jaillet
43L’entrée préhistorique de la grotte Chauvet-Pont d’Arc est actuellement obstruée par un épais dépôt d’écroulement, l’Éboulis d’Entrée, à l’origine de l’état de conservation exceptionnel de la cavité (absence d’entrées humaines et de grande faune, et mise en place de conditions climatiques et aérologiques intérieures stables) (cf. infra, partie 3, Carte 1). La compréhension de la dynamique de fermeture de la grotte et l’intégration de cet événement dans un raisonnement archéologique à l’échelle de la cavité ont été rendus possibles par le couplage d’une analyse géomorphologique 3D de la zone d’entrée, à l’intérieur et à l’extérieur de la grotte, et d’une série de datations utilisant les nucléides cosmogéniques [tabl. v]. Grâce à cette méthode a été construite une chronologie absolue des différents écroulements de la falaise qui ont participé à l’obstruction de l’entrée préhistorique, permettant également d’apporter des éléments de compréhension à l’arrêt de la fréquentation humaine et animale de cette cavité (Delannoy et al. 2010 ; Sadier et al. 2012b). L’originalité de cette démarche est d’avoir répondu à des questionnements archéologiques posés par les entités graphiques situées dans la cavité en étudiant des échantillons de roche prélevés à l’extérieur [fig. 80, fig. 81].
TABL. V. Datations cosmogéniques 36Cl effectuées sur la paroi externe de la grotte.
TABL. V. Cosmogenic 36Cl ages of the outer wall of the cave.

Ce tableau rend compte des âges d’exposition des échantillons prélevés dans les différentes niches d’écroulement (E1, E2, E3) et sur le Rocher d’Abraham. * Les âges individuels sont reportés avec une incertitude à 1σ. ** Les âges moyens pondérés sont calculés sans tenir compte de la valeur aberrante notée en italiques dans la colonne « âge 36Cl individuel ».
This table shows the exposure ages of the samples collected in the rockfall scars (E1, E2, E3) and on the Rocher d’Abraham. * The individual ages are reported with an uncertainty of 1σ. ** The average weighted ages are calculated without consideration of the abnormal value indicated in italics in the “âge 36Cl individuel” column.
FIG. 80. Localisation des datations cosmogéniques sur l’escarpement calcaire surplombant l’entrée préhistorique de la grotte.
FIG. 80. Locations dated by the 36Cl cosmogenic nuclide technique on the limestone cliff overhanging the prehistoric entrance of Chauvet Cave.

FIG. 81. Prélèvement d’échantillons en paroi pour datation 36Cl.
FIG. 81. Collecting samples from the cliff face for 36Cl dating.

- 16 Ces mesures ont été réalisées à l’Accélérateur pour les sciences de la Terre, environnement, risqu (...)
44Les nucléides cosmogéniques n’existent pas naturellement dans l’environnement terrestre. Ils sont produits sous l’action du rayonnement cosmique lors de réactions de spallation entre les particules énergétiques qui en sont issues et les atomes constitutifs des minéraux qui composent les roches exposées à la surface de la croûte terrestre (Dunai 2010) [fig. 82]. Leur concentration in situ dans une roche augmentant en fonction de la durée d’exposition de celle-ci au rayonnement cosmique, la mesure de leur concentration permet de déterminer la durée d’exposition de la roche, et par conséquent la date depuis laquelle elle affleure. Le taux de production de ces nucléides dans la croûte terrestre est faible (quelques atomes par gramme et par an) ; néanmoins, le développement de la spectrométrie de masse par accélérateur (SMA) et l’amélioration de sa sensibilité ont rendu possible la mesure de concentrations très faibles (quelques milliers d’atomes). Dans les carbonates, c’est principalement le nucléide cosmogénique 36Cl qui est produit par spallation du calcium 40 (40Ca) (Stone et al. 1996). C’est donc sa concentration qui est mesurée dans ce type de minéraux16.
FIG. 82. Localisation schématique des prélèvements d’échantillons pour datation 36Cl des écroulements de l’escarpement calcaire.
FIG. 82. Schematic sample locations for 36Cl dating of the limestone cliff collapses.

Les nucléides cosmogéniques permettent de déterminer la durée d’exposition aux rayons cosmiques. Ils sont produits lors de réactions nucléaires entre les particules issues des rayonnements cosmiques et les atomes constituant la croûte terrestre exposée à la surface. Dans les carbonates, c’est l’isotope du 36Cl produit par spallation du 40Ca qui est utilisé pour calculer les âges d’exposition des surfaces rocheuses. La quantité de nucléides cosmogéniques produite augmente avec la durée d’exposition au rayonnement cosmique. Dans le cas d’un escarpement, la production de nucléides cosmogéniques peut venir à la fois du plateau et de la paroi. De plus, bien que le flux de particules issues du rayonnement cosmique décroisse très rapidement (exponentiellement) avec l’épaisseur de matière traversée, du 36Cl peut être produit par les plus pénétrantes jusqu’à 10 m de profondeur.
Afin de prendre en compte ces contraintes, l’échantillonnage sur la paroi calcaire a été mené à partir de 234 m NGF –soit 10 m sous la surface du plateau. Les échantillons en surface (P1 et P2) et dans la grotte du Treuil (G) permettent de quantifier, respectivement, le taux de dénudation affectant le site à partir de surfaces exposées depuis longtemps au rayonnement cosmique (P1 et P2) et la concentration en 36Cl s’étant accumulée en profondeur à partir d’une surface jamais exposée au rayonnement cosmique (G).
Cosmogenic nuclide dating can be used to determine the duration of rock exposure to cosmic rays. Cosmogenic nuclides are produced during nuclear reactions between the particles originating from cosmic rays and the atoms constituting the earth’s crust when exposed to the surface. In carbonates, the nuclide 36Cl produced by the spallation of 40Ca is used to calculate the duration of rock surface exposure. The amount of cosmogenic nuclides produced increases with the duration of exposure to cosmic radiation. In the case of an escarpment, cosmogenic nuclides can be produced both by cosmic ray particles from the plateau and the vertical rock surface. In addition, while the cosmic ray particles flux decreases very rapidly (exponentially) with the thickness of material it passed through, 36Cl can be produced by the most penetrating ones up to 10 m depth. To take these constraints into account, the limestone wall was sampled starting at 234 m NGF –or 10 m under the surface of the plateau. The samples on the surface (P1 and P2) and in the Treuil Cave (G) allow to quantify, respectively, the denudation rate affecting the site from long-term exposed to cosmic radiation surfaces (P1 and P2) and the concentration of36Cl having accumulated deep from a surface never exposed to cosmic radiation (G).
45À Chauvet, le détachement du pan de paroi qui a fermé l’entrée préhistorique de la grotte a eu pour effet de faire affleurer une nouvelle surface rocheuse. Cette niche d’arrachement, visible de nos jours dans le paysage, n’était pas exposée au rayonnement cosmique avant cet événement, qui peut ainsi être daté par la mesure de la concentration en 36Cl accumulée depuis. L’étude de détail de la niche d’arrachement, par la visualisation 3D, a permis de distinguer l’emboîtement de trois niches d’écroulement (E1, E2, E3) qui pourrait être l’expression de trois événements gravitaires espacés dans le temps (cf. infra, Carte 2). Afin de couvrir toute la surface de la paroi et discriminer tous les événements gravitaires ayant contribué à la fermeture de la grotte, vingt échantillons de roche ont été prélevés dans les trois niches d’écroulement (1.01 à 4.01) [fig. 83], deux sur le plateau de St Remèze à l’aplomb de la grotte (échant. P1 et P2), deux sur la paroi du Rocher d’Abraham (6.01 et 6.02) et, enfin, un dans la grotte du Treuil, voisine de la grotte Chauvet-Pont d’Arc (échant. G1). Seules les surfaces se situant en dessous de 234 mètres NGF, soit 10 mètres en dessous de l’altitude du plateau, ont été échantillonnées. En effet, la production de nucléides cosmogéniques à la surface de la Terre est maximale sur les premiers centimètres de roche, puis décroît de façon exponentielle avec la profondeur, mais reste effective jusqu’à plusieurs mètres. Dans la configuration d’un escarpement, cette production peut ainsi venir de la surface du plateau, mais aussi de la paroi. Compte tenu de l’épaisseur inférieure à 10 mètres de l’écaille qui s’est effondrée, il aurait été impossible de quantifier l’héritage provenant du plateau et de la paroi afin de la soustraire à la concentration totale. Cette localisation des prélèvements permet ainsi de ne tenir compte que de l’héritage lié à l’épaisseur de l’écaille rocheuse avant son effondrement.
FIG. 83. Localisation des niches d’écroulement ayant successivement affecté l’escarpement calcaire qui domine l’ancien porche préhistorique de la grotte, et localisation des prélèvements 36Cl.
FIG. 83. The successive rockfall scars on the limestone cliff above the prehistoric porch of Chauvet Cave and the locations of the 36Cl samples.

46Les différents échantillons ont permis de cerner les différents facteurs physiques intervenant dans la production des nucléides cosmogéniques in situ. D’une part, ceux prélevés sur le plateau ont servi à déterminer des valeurs maximales du taux de dénudation local (en mm / ka), indispensables pour corriger l’âge calculé à partir de la concentration en 36Cl. En effet, la dénudation progressive et continue de la surface d’une roche a pour effet de rajeunir celle qui est étudiée. La détermination des valeurs du taux de dénudation, bien que délicate dans certains cas en l’absence de surface de référence, est fondamentale pour restituer une durée d’exposition correcte. D’autre part, si le 36Cl est majoritairement produit lors de réactions de spallation, d’autres sources de production existent et peuvent concerner jusqu’à environ 10 % de la production (Dunai 2010). L’échantillon prélevé profondément dans la grotte du Treuil, à l’abri des réactions de spallation, a permis de déterminer quelle était la teneur en 36Cl avant la mise à l’affleurement. La valeur de concentration ainsi obtenue a été soustraite de celles de tous les autres échantillons, permettant ainsi de ne tenir compte que de la production de 36Cl induite par le rayonnement cosmique depuis la mise à l’exposition des surfaces correspondant aux niches d’arrachement. Enfin, des paramètres topographiques et géographiques ont été pris en compte dans le calcul des âges d’exposition. La topographie du site et de ses environs joue, en effet, un rôle important dans le taux de production des nucléides cosmogéniques en créant des effets de masque au rayonnement cosmique, ce dernier provenant en continu et avec un flux constant de toutes les directions à la fois. Ces effets de masque sont importants à prendre en compte, puisqu’ils influent directement sur la quantité de rayons cosmiques reçus et donc sur le taux de production des nucléides cosmogéniques. Ce travail a été réalisé à l’aide de la modélisation 3D de la corniche calcaire (laserscan et réalisation d’un clone virtuel de la paroi extérieure).
47L’extraction chimique du chlore des échantillons, la mesure de la concentration en chlore naturel, en 36Cl puis le calcul du rapport 36Cl / Cl par gramme de roche ont été réalisées successivement en laboratoire puis par SMA au Cerege. L’intégration de tous les paramètres physico-chimiques dans les équations de calcul a permis de déterminer des âges minima caractérisant plusieurs événements gravitaires. Le premier écroulement correspond au dégagement du Rocher d’Abraham ; il est à rapporter à un événement remontant à 34,5 ka qui intervient entre les deux périodes de fréquentation humaine de la cavité. Les écroulements à l’origine de la fermeture de la grotte sont quant à eux compris entre 29,5 ka et 21,5 ka, soit après les périodes de fréquentation humaine, mettant un terme à toute incursion dans la cavité (hormis quelques petits animaux ayant pu cheminer entre les blocs d’écroulement).
48Cette approche géomorphologique, reposant à la fois sur l’analyse 3D de la grotte et de son contexte extérieur et sur des datations isotopiques, constitue une première dans la datation de la fermeture d’une cavité ornée. Elle a permis d’apporter des compléments importants dans la compréhension des différentes étapes de la fréquentation humaine et animale de la grotte, et notamment sur son apparent arrêt dès avant 21,5 ka (cf. infra, § 5.7.).
5.7. Conclusion
49Anita Quiles, Hélène Valladas
50Le présent chapitre a permis de détailler les résultats obtenus par les différentes méthodes de datation mises en œuvre pour l’étude de la grotte Chauvet-Pont d’Arc. Ceux-ci s’inscrivent dans une approche plurielle et intégrée de la cavité, dans le but de définir un cadre temporel commun de la fréquentation humaine et animale et des événements environnementaux qui ont marqué les paysages souterrains. Aussi, dans le respect des précautions nécessaires à la préservation de la grotte, les prélèvements réalisés pour datation couvrent un pan significatif de la surface de la cavité. Les zones les plus difficiles d’accès, bien que sensiblement moins étudiées que les autres, ont néanmoins été explorées du point de vue chronométrique.
51Les secteurs profonds de la cavité, en particulier la Salle Hillaire, la Salle du Crâne, la Galerie des Mégacéros et la Salle du Fond, ont été examinés en détail. Les dessins noirs, dont certains ont pu être datés par le 14C, se situent principalement dans cette seconde partie de la grotte, et plus précisément dans les panneaux des Chevaux et des Rennes, l’Alcôve des Lions et le Panneau des Bisons de la Salle du Fond.
52Les datations 14C portent l’information quantitative la plus large, puisque plus deux cent cinquante mesures ont été obtenues sur des charbons au sol, sur des tracés pariétaux et sur des ossements d’animaux –en majorité d’ours des cavernes. Grâce à la publication de la courbe de calibration du 14C IntCal13, qui remonte à 50 000 ans (Bronk Ramsey 2009 ; Reimer et al. 2013), il a été possible de convertir tous les âges 14C obtenus dans la grotte Chauvet en âges calendaires. Une fois acquis, ce jeu de données calibrées permet de proposer un cadre chronologique à la fréquentation humaine et animale de la grotte. La modélisation statistique de ces données définit deux périodes distinctes de fréquentation humaine, la première se situant entre 37 000 et 34 000 cal BP, la seconde entre 31 000 et 29 000 cal BP. Ces périodes sont séparées par un intervalle de temps de 3 000 à 4 000 ans, sans vestige daté, pendant lequel l’homme ne semble pas avoir pénétré dans la grotte. À ce jour, la majorité des entités graphiques datées est associée à la première période de fréquentation, tandis que les traces charbonneuses, essentiellement concentrées elles aussi dans la partie profonde de la grotte, sont pour leur part attribuées à la seconde période de fréquentation. Pour ce qui est des datations d’ossements, le choix des prélèvements a principalement été guidé par l’état de conservation plus ou moins bon du collagène des différents échantillons potentiels. Les résultats radiométriques obtenus montrent la présence de l’ours des cavernes dans la cavité au moins depuis 42 000 cal BP et une phase d’occupation principale entre 36 000 et 33 000 cal BP. La résolution des analyses radiocarbone ne permet pas d’affiner davantage la chronologie de ces épisodes de fréquentation humaine et animale, ni, en particulier, d’évaluer dans quel laps de temps et à quel rythme humains et animaux se sont succédés.
53À ces prélèvements 14C s’ajoutent ceux effectués sur des fragments de parois chauffées afin de préciser, grâce à l’étude de la thermoluminescence (TL) de la calcite, à quel moment elles furent soumises à l’action du feu. Trois secteurs sciemment dispersés dans la cavité ont été retenus du fait de l’observation de traces de rubéfaction et d’altération thermiques susceptibles d’être attribuées à la présence de foyers au sol : la base de l’Éboulis d’Entrée, le Diverticule des Ours et la Galerie des Mégacéros. Ces analyses de TL ont permis de préciser que ces anciens foyers se rapportent à la première période de fréquentation de la grotte.
54En parallèle de ces études sur la fréquentation humaine et animale, des prélèvements ont été réalisés sur une série de spéléothèmes. Dans un souci de respect de l’intégrité visuelle de la grotte, le choix a porté autant que possible sur des spéléothèmes déjà mobiles. Ainsi, en dehors de la zone d’entrée –Salle Morel (échant. Chau-stm1) [fig. 72] et Éboulis d’Entrée (échant. Chau-stm7, Chau-stm8, Chau-stm9 et Chau-stm10)– et du pourtour du Grand Effondrement de la Salle Hillaire (échant. Chau-pl1 et Chau-pl2), aucun spéléothème n’a été extrait. Les fragments étudiés proviennent donc avant tout des travaux de mise en place des passerelles (échant. Chau-pl3, Chau-stm2 et Chau-stm3) ou ont été trouvés brisés à proximité du cheminement (échant. Chau-stm4, Chau-stm5 et Chau-stm6). Malgré ces différentes contraintes et le nombre relativement réduit des spéléothèmes analysés, ceux-ci couvrent l’ensemble de la grotte et ont donné un spectre chronologique relativement large allant du dernier interglaciaire à l’Holocène. Le schéma général qui se dégage de ces analyses montre ainsi un scénario chronologique cohérent se répétant à l’échelle des salles, des secteurs, et finalement à celle de l’ensemble de la cavité.
55Par ailleurs, l’évolution géomorphologique de la grotte, notamment celle de son porche, a été examinée en détail. La datation par les déséquilibres dans la famille de l’uranium (U/Th) appliquée aux concrétions carbonatées qui se sont formées au sommet de l’Éboulis d’Entrée a livré des indications importantes. Ainsi, la base de la stalagmite Chau-stm9 a été datée de 13 173 ± 123 ans b2k, suggérant que l’écroulement de la paroi calcaire s’est produit à une date antérieure.
56Cette étude a été complétée et affinée par la datation des différents écroulements du pan de paroi surplombant le porche de la grotte par le nucléide cosmogénique36Cl. Elle suggère l’existence de quatre phases d’écroulement ayant séquentiellement obstrué puis fermé l’entrée préhistorique de la cavité, lesquelles ont été respectivement datées d’environ 34 500 ans pour un élément du pilier voisin du Pilier d’Abraham, et d’environ 29 400, 23 500 et 21 500 ans b2k pour les trois écroulements suivants, situés à l’aplomb de l’entrée préhistorique.
57La confrontation de ces différents résultats dans un modèle unique permet désormais de proposer une chronologie relativement précise des événements liés aux activités des hommes et des animaux, et à l’évolution du paléoenvironnement à proximité et au sein de la grotte Chauvet-Pont d’Arc (Quiles et al. 2016). Celle-ci retrace l’histoire des hommes qui ont fréquenté une première fois la cavité entre 37 000 et 34 000 ans, en y réalisant de nombreux dessins pariétaux noirs avec du charbon de bois. Parallèlement, la grotte a aussi servi de lieu d’hivernation à l’ours des cavernes, dont la présence est attestée par le radiocarbone jusqu’aux alentours de 34 000-33 000 ans et peut être en deçà. La chute d’un pan de corniche situé au-dessus du porche préhistorique aux alentours de 34 500 ± 2 000 ans pourrait être un événement géomorphologique suffisant pour expliquer la fin de cette première période de fréquentation de la grotte (moindre pénétrabilité, moindre visibilité de l’entrée). En effet, cet écroulement coïncide approximativement avec la fin de la première fréquentation humaine et de l’occupation ursine. Aucune trace humaine ou animale n’est ensuite attestée dans la cavité pendant 3 000 à 4 000 ans. À partir de 31 000 ans et jusqu’aux alentours de 29 000 ans, de nouveaux indices de fréquentation humaine sont identifiés dans la grotte. À cette même période, un nouvel écroulement se produit : sa datation autour de 29 400 ± 1 800 ans pourrait correspondre à la fin de cette seconde phase de fréquentation préhistorique. Après cet événement naturel majeur, aucun charbon au sol, entité graphique ou trace charbonneuse n’a pu être identifié par le radiocarbone : l’ossement de bouquetin (27 500 - 26 950 ans cal BP) et les trois vestiges d’ours des cavernes les plus jeunes (entre 29 500 et 22 600 cal BP) se placent avant les deux derniers écroulements ayant scellé l’entrée préhistorique de la grotte, vers 23 500 puis 21 500 ans. Bien que l’existence d’incursions humaines postérieures à 29 000 ans ne puisse être totalement écartée, force est de constater que, malgré l’intensité des campagnes de datation menées dans la grotte Chauvet-Pont d’Arc, aucun élément chronométrique fiable ne permet, pour l’heure, de supposer que des hommes ou des animaux, excepté de petits mammifères et autres vertébrés, aient ensuite pénétré dans la cavité jusqu’à sa redécouverte en 1994.
TABL. VI. Datations 14C sur les ossements et les charbons de bois au sol et en paroi de la grotte Chauvet-Pont d’Arc.
TABL. VI. 14C dates of bones and charcoal on the floor and walls of Chauvet Cave.

Notes
1 Laboratoire des sciences du climat et de l’environnement (ISCE / IPSL), CEA / CNRS / UVSQ, université Paris-Saclay, UMR 8212 du CNRS, Gif-sur-Yvette.
2 UMR 5138 du CNRS, université Claude-Bernard – Lyon 1.
3 Université d’Oxford, Royaume-Uni.
4 Université de Groningue, Pays-Bas.
5 Accélérateur pour la recherche en sciences de la terre, environnement, muséologie.
6 Plateforme nationale LMC14 (Laboratoire de mesure du carbone 14), CEA / CNRS / IRD / IRSN / MCC, LSCE Saclay.
7 Université du Québec à Montréal, Québec.
8 UMR 5204 du CNRS, université Savoie Mont-Blanc.
9 UMR 7330 du CNRS, Aix-Marseille Université.
10 UMR 7264 du CNRS, université Nice Sophia Antipolis.
11 À noter que l’un de ces échantillons (US01) a fait l’objet de deux datations 14C.
12 UMR 5243 du CNRS, université Montpellier II.
13 Sur certains spéléothèmes, la quantité insuffisante de calcite disponible ne permet pas une datation U/Th. L’alternative est alors une analyse 14C, qui demande moins de 10 mg de carbonate de calcium (CaCO3). La datation est en revanche beaucoup moins précise, car cette mesure nécessite, d’une part, une correction de carbone mort (estimation de la quantité de carbone issue de la dissolution du calcaire encaissant, un paramètre difficile à obtenir et variable) et, d’autre part, une calibration par rapport à l’activité initiale atmosphérique (comme celle effectuée sur les échantillons organiques). Les âges 14C donnés ici pour les spéléothèmes ne sont donc qu’une estimation de leur âge réel (l’astérisque dans le TABL. VI renvoie à ces cas de figure).
14 Les datations U/Th et 14C des spéléothèmes ont été réalisées à l’université du Québec à Montréal, Canada (B. Ghaleb) et à l’université de Melbourne, Australie (J. Hellstrom), et au LSCE (J.-P. Dumoulin, D. Genty, V. Plagnes, E. Pons‑Branchu, M. Pierre).
15 Lesdatationsisotopiquessur la calcite ont été réalisées au LSCE (D. Blamart, F. Dewilde, D. Genty et F. Mansouri).
16 Ces mesures ont été réalisées à l’Accélérateur pour les sciences de la Terre, environnement, risques (Aster), instrument national INSU / CNRS implanté au Centre européen de recherche et d’enseignement des géosciences de l’environnement (CEREGE).
Table des illustrations
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URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-1.jpg |
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Titre | FIG. 64. Répartition des charbons datés prélevés au sol. FIG. 64. The distribution of dated charcoal samples collected from the Chauvet-Pont d’Arc Cave floor. |
Légende | Dans le but de disposer d’une certaine représentativité spatiale, les charbons présents sur les sols de la grotte Chauvet ont fait l’objet d’un échantillonnage aléatoire couvrant autant que possible l’ensemble des espaces accessibles. La carte A donne le détail des charbons datés de la Galerie des Mégacéros. Cette galerie, en particulier au troisième palier, présente d’importantes concentrations charbonneuses qui ont fait l’objet de prélèvements en vue de leur datation 14C, notamment dans le cadre des trois programmes internationaux d’intercomparaison. To obtain a spatially representative sample, the charcoal fragments present on the floor of Chauvet Cave were randomly sampled to the greatest degree possible from all accessible spaces. Map A details the dated charcoal from the Megaloceros Gallery. This gallery, and in particular the third level, contains large charcoal concentrations from which samples were taken for 14C dating in the framework of three international cross-comparative dating programs. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-2.jpg |
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Titre | FIG. 65. Prélèvement d’un échantillon de charbon de bois pour datation 14C. FIG. 65. Collecting charcoal samples for 14C dating. |
Légende | Ce fragment (éch. GC-12-27) prélevé dans la Salle du Crâne a livré un âge de 31 120 ± 420 BP (soit 35 965 - 34 276 cal BP). Le choix des prélèvements des charbons au sol répond à plusieurs objectifs qui peuvent être parfois combinés. Ici dans la Salle du Crâne, les dates obtenues permettent de raisonner à la fois sur les phases de fréquentation humaine de la cavité, sur l’évolution des sols (fente de dessiccation) et les dynamiques morphogéniques post-fréquentation. This charcoal fragment (sample GC-12-27) collected in the Skull Chamber yielded an age of 31,120 ± 420 BP (35,965 - 34,276 cal BP). The selection of charcoal samples from the floor is based on several objectives that can sometimes be combined. Here in the Skull Chamber, the ages obtained provide information on the phases of human occupation in the cave, the evolution of the floors (shrinkage cracks), and the post-occupation morphogenic processes. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-3.jpg |
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Titre | FIG. 66. Prélèvement d’un charbon de bois pour datation 14C. FIG. 66. Collecting charcoal samples for 14C dating. |
Légende | À l’instar de ce fragment (éch. GC-13-a) prélevé dans la Galerie des Mégacéros, la grande taille de nombreux charbons, notamment dans la dernière partie de la cavité, a permis de multiplier les analyses chronométriques et de les répartir, dans le cadre de programmes d’intercomparaison, entre différents laboratoires de datation 14C. Like this fragment (sample GC-13-a) collected in the Megaloceros Gallery, the large size of many of the charcoal fragments, especially in the last part of the cave, permitted numerous chronometric analyses. In the framework of cross‑comparative programs, the charcoal samples were distributed among several 14C dating laboratories. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-4.jpg |
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Titre | FIG. 67. Échantillons de charbon de bois prélevés en paroi pour datations 14C (entités graphiques et traces charbonneuses). FIG. 67. Charcoal samples collected for 14C dating on the cave wall (graphic entities and charcoal marks). |
Légende | Ce type de prélèvement a été réalisé dans l’ensemble de la seconde partie de la cavité. Dans les zones situées avant la Galerie du Seuil, le faible nombre de tracés noirs et leur quantité visuellement insuffisante n’ont pas permis d’effectuer de prélèvements pariétaux pour datation 14C. La carte B donne le détail des charbons datés en paroi du Secteur des Chevaux de la Salle Hillaire. Du fait de ses grandes compositions noires et de son accessibilité, le Secteur des Chevaux a fait l’objet d’une série de prélèvements pariétaux en vue de datation 14C sur des traces charbonneuses et des dessins. À l’exception d’une tête de cheval schématique (échant. GC-09-20), tous les dessins soumis à analyse dans ce secteur ont livré des âges se rapportant à la première phase de fréquentation de la grotte soit entre 30 000 et 32 000 ans BP (34 000-37 000 cal BP), tandis que l’ensemble des traces charbonneuses se placent entre 26 000 et 27 000 ans BP (29 000-32 000 cal BP), c’est-à-dire dans la seconde phase de fréquentation. Dans le cas des échantillons de petite masse, la fraction dite « humique » a été datée afin d’évaluer d’éventuelles contaminations : les dates en italiques concernent cette fraction humique des échantillons de charbon. Charcoal samples were collected on the walls throughout the second part of the cave. In the zones located before the Sill Gallery, due to the small number of black marks and their visually insufficient quantity, it was not possible to take samples for 14C dating. Map B details the dated charcoal in the Horse Sector in the Hillaire Chamber. Due to its large black compositions and accessibility, several charcoal samples were collected in the Horse Sector for 14C dating of the charcoal marks and drawings. Except for a schematic horse head (sample GC-09-20), all the drawings analyzed in this sector yielded ages corresponding to the first human occupation period in the cave, between 30,000 and 32,000 BP (34,000-37,000 cal BP), while all the charcoal marks date to the first occupation phase, between 26,000 and 27,000 BP (29,000-32,000 cal BP). For small-sized charcoal samples, the “humic” fraction was dated to evaluate possible contaminations : these dates are shown in italics. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-5.jpg |
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Titre | FIG. 68. Prélèvement sur tracé pariétal pour datation 14C. FIG. 68. Collecting charcoal samples from an animal depiction for 14C dating. |
Légende | Prélèvement de l’échant. GC-12-10 sur la patte avant d’un bison (Panneau des Rennes, Salle Hillaire). Le prélèvement est effectué à l’aide d’une lame de scalpel stérile. Collecting sample GC-12-10 from the front foot of a bison (Panel of the Reindeer, Hillaire Chamber). The sample is taken using a sterile scalpel blade. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-6.jpg |
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Titre | FIG. 69. Détail d’un prélèvement sur tracé pariétal pour datation 14C. FIG. 69. Close-up of a charcoal sample collection on the wall for 14C dating. |
Légende | Prélèvement de l’échant. GC-12-08 sur la patte avant d’un cerf (Panneau des Rennes, Salle Hillaire).Collecting sample GC-12-08 from the front foot of a deer (Panel of the Reindeer, Hillaire Chamber). |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-7.jpg |
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Titre | FIG. 70. Répartition des datations 14C sur ossements. FIG. 70. The distribution of 14C dates of bones. |
Légende | Les échantillons d’os prélevés pour datation 14C dans l’ensemble de la cavité ont exclusivement porté sur des pièces anatomiques dont l’espèce avait pu être déterminée au préalable. La plupart des datations 14C ont concerné des ossements d’ours des cavernes.The bone samples collected for 14C dating throughout the cave consisted only of anatomical pieces whose species could be determined before dating. Most of the 14C dates were obtained from cave bear bones. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-8.jpg |
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Titre | FIG. 71. Exemples d’ossement d’ours dans différents états. FIG. 71. Examples of the different states of the bear bones. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-9.jpg |
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Légende | A (en page de gauche) Ossements d’ours disséminés en contrebas d’un rebord de bauges (Salle du Fond) ; B (en page de gauche) Radius d’ours altéré et éclaté en plusieurs morceaux. À sa droite, métacarpes et phalanges d’une même patte d’ours (Salle Hillaire). Ces ossements situés dans un léger creux ont été l’objet d’un encroûtement calcitique ; C Crâne d’ours entier posé au sol sans connexion apparente avec d’autres ossements. L’encroûtement calcitique peut ici masquer des ossements de plus petite taille. A (on the left page) Scattered bear bones at the edge of a bear hollow (End Chamber) ; B (on the left page) A bear radius, altered and broken into several pieces. To the right, there are metacarpals and phalanges from a single bear paw (Hillaire Chamber). These bear bones, located in a small depression, are covered with a calcite crust ; C Complete bear skull on the floor with no apparent connection to other bones. In this area, the calcite crust can hide smaller bones. |
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Titre | FIG. 72. Spéléothèmes prélevés et datés dans la grotte Chauvet-Pont d’Arc. FIG. 72. The Chauvet Cave speleothems collected and dated. |
Légende | Ces échantillons ont fourni quatre-vingt dates U/Th et plus de six cents valeurs isotopiques. These samples yielded eighty U/Th dates and more than six hundred isotope values. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-11.jpg |
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Titre | TABL. IV. Datation des séléothèmes échantillonés dans la grotte Chauvet-Pont d’Arc. TABL. IV. The Chauvet Cave speleothems collected and dated. |
Légende | La période d’étude de ces échantillons correspondant à une phase de transition technologique, deux techniques ont été employées : la spectrométrie de masse par thermo-ionisation (Thermal Ionisation Mass Spectrometry, TIMS) et la spectrométrie de masse par multi-collection (Multi-Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry : MC-ICPMS). Cette dernière, plus récente, nécessite beaucoup moins de matière. Deux de ces échantilons ont été analysés par 14C, ce qui implique une correction de « carbone mort » suivie d’une calibration augmentant sensiblement l’incertitude (Genty et al. 1999). Because these samples were studied during a technological transition phase, two different techniques were used : Thermal Ionisation Mass Spectrometry (TIMS) and Multi-Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (MC_ICPMS). The latter, more recent, dating technique requires much less material. Two of these samples were dated by 14C, which implies a correction by “dead carbon,” followed by a calibration increasing the incertitude (Genty et al. 1999). |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-12.jpg |
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Titre | FIG. 73. Distribution des âges des spéléothèmes étudiés. FIG. 73. Age distribution of the studied speleothems. |
Légende | La courbe bleue représente les variations du niveau marin liées aux changements du climat global. On remarque que la plupart des spéléothèmes apparaissent pendant la dernière déglaciation. Les échantillons Chau-pl1, en haut du diagramme, sont sujets à de fortes incertitudes car il s’agit de planchers stalagmitiques nécessitant des corrections géochimiques particulières.In this plot, the blue curve represents the sea level variations linked to global climate changes, showing that most of the speleothems appeared during the last deglaciation. The Chau-pl1 samples are highly uncertain because they originate from stalagmitic floors requiring specific geochemical corrections. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-13.jpg |
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Titre | FIG. 74. Poli d’ours. FIG. 74. Bear polish. |
Légende | Le poli a été prélevé au sommet du plancher stalagmitique de la Galerie du Seuil (Chau-pl3). Hauteur du champ = 10 cm.This specimen was collected at the top of a stalagmitic floor in the Sill Gallery (Chau-pl3). Field height = 10 cm. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-14.jpg |
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Titre | FIG. 75. Lieu de prélèvement du stalagmite Chau-stm8. FIG. 75. The collection location of stalagmite Chau-stm8. |
Légende | Sur cette vue de l’Éboulis d’Entrée, les nombreuses plaquettes de calcaire visibles au sol et la voûte arrondie témoignent d’une mise à l’équilibre de la roche encaissante, sans doute à la suite de l’effondrement principal de la corniche calcaire et du fait de la proximité du versant. In this view of the Entrance Scree, the numerous limestone slabs visible on the floor and the rounded ceiling attest to a state of equilibrium of the enclosing rock, probably attained following the main collapse of the limestone overhang and due to the proximity of the valley side. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-15.jpg |
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Titre | FIG. 76. Échantillon Chau-pl1. FIG. 76. Sample Chau-pl1. |
Légende | Bordure du soutirage de la Salle Hillaire et échantillon de plancher stalagmitique prélevé.The edge of a solution collapse in the Hillaire Chamber and a collected sample of the stalagmitic floor. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-16.jpg |
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Titre | FIG. 77. Échantillon Chau-pl2. FIG. 77. Sample Chau-pl2. |
Légende | Cet échantillon de plancher stalagmitique prélevé en bordure du Grand Effondrement de la Salle Hillaire, a donné accès à des morceaux de charbon préhistoriques piégés sous la calcite. L’un d’eux (échant. GBC) a livré un âge radiocarbone compris entre 34 731 et 33 576 ans cal BP (2σ). This stalagmitic floor sample collected on the edge of the Large Collapse in the Hillaire Chamber gave access to prehistoric charcoal samples trapped under the calcite. One of these fragments (sample GBC) yielded a 14C date between 34,731 and 33,576 cal BP (2σ). |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-17.jpg |
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Titre | FIG. 78. Courbes de croissance des stalagmites. FIG. 78. The growth curves of the stalagmites. |
Légende | Ce graphique permet de constater l’absence de spéléothèmes durant le maximum glaciaire –lequel correspond au niveau marin global minimal (Waelbreock et al. 2002). La plupart des stalagmites étudiées apparaissent au cours de la déglaciation, dès que les conditions climatiques s’améliorent.This plot shows the absence of speleothems during the glacial maximum, corresponding to the minimum global sea level (Waelbreock et al. 2002). Most of the studied stalagmites appeared during the deglaciation, as soon as the climatic conditions improved. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-18.jpg |
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Titre | FIG. 79. Comparaison entre l’enregistrement isotopique de la stalagmite Chau-stm6 et celui des glaces du Groenland. FIG. 79. A comparison of the isotope record of stalagmite Chau-stm6 with that of the Greenland ice cores. |
Légende | On note la remarquable similitude des signaux entre le δ18O (composition isotopique en oxygène) de la calcite de la stalagmite (axe vertical à gauche) et du δ18O des glaces du Groenland (axe vertical à droite). Les événements chauds, appelés « interstades » tour à tour qualifiés « de Lascaux », « de Laugerie », « de Tursac », « de Maisières » et « d’Arcy ») ainsi que l’événement froid majeur de la déglaciation –le Dryas récent– sont également indiqués ici. Les courbes en rose et en gris à droite du graphique indiquent par ailleurs la composition isotopique de deux stalagmites de la grotte de Villars (Dordogne) qui ont terminé leur croissance vers 31 000 ans, consécutivement à l’arrivée d’une période de froid intense dans cette région.On this plot, we can see the remarkable similarity of the signals between the δ180 (oxygen isotope composition) of the calcite of the stalagmite (left vertical axis) and the δ180 of the Greenland ice (right vertical axis). The warm events, called “interstadials” and known as the “Lascaux,”“Laugerie,”“Tursac,” “Maisières” and “Arcy” interstadials, as well as the major cold event of the deglaciation –the Younger Dryas– are also indicated here. The pink and gray curves on the right of the plot also indicate the isotope composition of two stalagmites from Villars Cave (Dordogne, France), whose growth ended at around 31,000 years ago, at the same time as the arrival of an intense cold period in this region. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-19.jpg |
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Titre | TABL. V. Datations cosmogéniques 36Cl effectuées sur la paroi externe de la grotte. TABL. V. Cosmogenic 36Cl ages of the outer wall of the cave. |
Légende | Ce tableau rend compte des âges d’exposition des échantillons prélevés dans les différentes niches d’écroulement (E1, E2, E3) et sur le Rocher d’Abraham. * Les âges individuels sont reportés avec une incertitude à 1σ. ** Les âges moyens pondérés sont calculés sans tenir compte de la valeur aberrante notée en italiques dans la colonne « âge 36Cl individuel ».This table shows the exposure ages of the samples collected in the rockfall scars (E1, E2, E3) and on the Rocher d’Abraham. * The individual ages are reported with an uncertainty of 1σ. ** The average weighted ages are calculated without consideration of the abnormal value indicated in italics in the “âge 36Cl individuel” column. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-20.jpg |
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Titre | FIG. 80. Localisation des datations cosmogéniques sur l’escarpement calcaire surplombant l’entrée préhistorique de la grotte. FIG. 80. Locations dated by the 36Cl cosmogenic nuclide technique on the limestone cliff overhanging the prehistoric entrance of Chauvet Cave. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-21.jpg |
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Titre | FIG. 81. Prélèvement d’échantillons en paroi pour datation 36Cl. FIG. 81. Collecting samples from the cliff face for 36Cl dating. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-22.jpg |
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Titre | FIG. 82. Localisation schématique des prélèvements d’échantillons pour datation 36Cl des écroulements de l’escarpement calcaire. FIG. 82. Schematic sample locations for 36Cl dating of the limestone cliff collapses. |
Légende | Les nucléides cosmogéniques permettent de déterminer la durée d’exposition aux rayons cosmiques. Ils sont produits lors de réactions nucléaires entre les particules issues des rayonnements cosmiques et les atomes constituant la croûte terrestre exposée à la surface. Dans les carbonates, c’est l’isotope du 36Cl produit par spallation du 40Ca qui est utilisé pour calculer les âges d’exposition des surfaces rocheuses. La quantité de nucléides cosmogéniques produite augmente avec la durée d’exposition au rayonnement cosmique. Dans le cas d’un escarpement, la production de nucléides cosmogéniques peut venir à la fois du plateau et de la paroi. De plus, bien que le flux de particules issues du rayonnement cosmique décroisse très rapidement (exponentiellement) avec l’épaisseur de matière traversée, du 36Cl peut être produit par les plus pénétrantes jusqu’à 10 m de profondeur. Afin de prendre en compte ces contraintes, l’échantillonnage sur la paroi calcaire a été mené à partir de 234 m NGF –soit 10 m sous la surface du plateau. Les échantillons en surface (P1 et P2) et dans la grotte du Treuil (G) permettent de quantifier, respectivement, le taux de dénudation affectant le site à partir de surfaces exposées depuis longtemps au rayonnement cosmique (P1 et P2) et la concentration en 36Cl s’étant accumulée en profondeur à partir d’une surface jamais exposée au rayonnement cosmique (G). Cosmogenic nuclide dating can be used to determine the duration of rock exposure to cosmic rays. Cosmogenic nuclides are produced during nuclear reactions between the particles originating from cosmic rays and the atoms constituting the earth’s crust when exposed to the surface. In carbonates, the nuclide 36Cl produced by the spallation of 40Ca is used to calculate the duration of rock surface exposure. The amount of cosmogenic nuclides produced increases with the duration of exposure to cosmic radiation. In the case of an escarpment, cosmogenic nuclides can be produced both by cosmic ray particles from the plateau and the vertical rock surface. In addition, while the cosmic ray particles flux decreases very rapidly (exponentially) with the thickness of material it passed through, 36Cl can be produced by the most penetrating ones up to 10 m depth. To take these constraints into account, the limestone wall was sampled starting at 234 m NGF –or 10 m under the surface of the plateau. The samples on the surface (P1 and P2) and in the Treuil Cave (G) allow to quantify, respectively, the denudation rate affecting the site from long-term exposed to cosmic radiation surfaces (P1 and P2) and the concentration of36Cl having accumulated deep from a surface never exposed to cosmic radiation (G). |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-23.jpg |
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Titre | FIG. 83. Localisation des niches d’écroulement ayant successivement affecté l’escarpement calcaire qui domine l’ancien porche préhistorique de la grotte, et localisation des prélèvements 36Cl. FIG. 83. The successive rockfall scars on the limestone cliff above the prehistoric porch of Chauvet Cave and the locations of the 36Cl samples. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-24.jpg |
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Titre | TABL. VI. Datations 14C sur les ossements et les charbons de bois au sol et en paroi de la grotte Chauvet-Pont d’Arc. TABL. VI. 14C dates of bones and charcoal on the floor and walls of Chauvet Cave. |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-25.jpg |
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URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-26.jpg |
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URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-27.jpg |
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Légende | Les résultats des datations 14C sont exprimés en âge BP et en âge calibré (cal BP). The results of the 14C dates are shown as BP ages and calibrated ages (cal BP). |
URL | http://books.openedition.org/editionsmsh/docannexe/image/49910/img-28.jpg |
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© Éditions de la Maison des sciences de l’homme, 2020