Chapitre II. Le bois d’œuvre
p. 41-97
Texte intégral
1Lors du chantier de 2010-2014, la mise en place d’échafaudages à tous les niveaux de la charpente, des voûtes jusqu’au faîtage, a été l’occasion de mener à bien une étude dendroarchéologique sur l’ensemble des bois d’œuvre du xiiie siècle. Les mensurations et la morphologie de tous les bois ont été relevées comme la section à chaque extrémité, la présence d’aubier et des nœuds, mais aussi les indices d’équarrissage forcé et les traces d’outils. Outre la datation des bois pour la chronologie des phases du chantier et des campagnes d’abattages, les analyses dendrochronologiques ont été menées aussi afin de définir le profil écologique des arbres exploités (âge, type de croissance, impact anthropique…) pour en déduire les caractéristiques de peuplement des parcelles forestières exploitées (densité des populations, type de futaie…) et de sa gestion par l’homme (cycles d’éclaircies, modalités de régénération, coupes, émondages…).
2À travers ces données, nous nous sommes interrogés sur les modalités de prélèvement des arbres, à savoir par furetage ou par coupe rase, et aussi sur les conditions de stockage des grumes. L’objectif est d’apporter ici des éléments de réponse sur les modalités d’approvisionnement en bois d’œuvre d’un très grand chantier de charpenterie ainsi que sur l’état des forêts et la sylviculture pratiquée aux xiie-xiiie siècles. Par ce biais, il s’agit ici de définir les rapports existant entre la gestion des ressources forestières d’un peuplement bien défini et l’économie d’un très grand chantier de charpenterie.
LE BOIS D’ŒUVRE
Le stockage
3Pour la charpente de la nef, les analyses dendrochronologiques ont mis en évidence 17 saisons d’abattage différentes réparties sur 25 ans (fig. I-26 et I-27 supra p. 35-36). La majeure partie de ces bois (65 % des échantillons) furent réunis suite à douze campagnes d’abattage réparties entre 1230 et 1244. Les abattages cessèrent pendant une dizaine d’années, puis reprirent en 1253 jusqu’à l’automne-hiver 1255-1256 afin de compléter le stock de bois d’œuvre (35 % des prélèvements) pour la réalisation de la charpente de la nef en 1256. Tous ces bois furent stockés ensemble, en mélangeant les bois des différentes coupes puisqu’ils furent employés dans la charpente de la nef indistinctement de leur date d’abattage, en étant dispersés dans la structure et même au sein des fermes.
4Les cas de stockage de bois d’œuvre sont rares en charpenterie pour la période médiévale. Ils se rencontrent essentiellement sur de vastes chantiers. Dans la plupart des exemples, le stockage est lié au surplus d’un chantier précédent qui est utilisé des années plus tard pour une autre partie de l’édifice en complément de bois verts, comme à la cathédrale de Bayeux, où la charpente du bras nord du transept, réalisée avec une grande quantité de bois abattus en 1250, est complétée par quelques bois sciés en 1218 provenant vraisemblablement du surplus d’un chantier antérieur1. Un cas similaire a été reconnu à la cathédrale de Liège où des bois provenant du surplus du chantier du transept, vers 1251 ont été employés cinquante ans plus tard pour la construction des travées orientales de la nef en 13002. Le cas de Bourges répond à une logique bien différente. Les bois ne proviennent pas d’un surplus d’un chantier précédent mais d’une série d’abattages programmés pour un vaste et unique chantier. Ce cas de figure s’observe aussi à la cathédrale de Tours où la charpente du chœur est exécutée en 1265 avec des bois issus de stocks constitués sur quinze ans. De même pour la charpente du chevet de la cathédrale de Poitiers où les abattages ont été programmés près de vingt ans environ avant le montage des charpentes, avec au moins dix coupes distinctes réparties entre 1196 et 12223. Ce type d’approvisionnement sur le long terme témoigne des difficultés à financer une unique coupe massive pour la mise en œuvre d’une grande charpente, ce qui représente en effet une quantité considérable de bois à acheter et à abattre en une seule opération. Les responsables du chantier auraient donc anticipé les approvisionnements sur le très long terme, au fur et à mesure des opportunités qui se présentaient, comme des achats ponctuels, des donations ou des prélèvements faits lors de ventes opérées dans la forêt du chapitre.
État des bois stockés : en grume ou équarris ?
5Le stockage des bois sur plusieurs décennies soulève la question de leur état de conservation : à l’état de grume ou bien équarris ? Plusieurs indices permettent d’y répondre.
6Le premier indice est donné par la calibration des bois de la charpente dont les sections sont parfaitement homogènes au centimètre près par type de pièce (entraits, poinçons, chevrons…) dans toute la charpente de la nef. Cette standardisation des sections s’explique par la nécessité d’ajuster et d’assembler les pièces entre elles. Or, il est difficile d’envisager que l’équarrissage des bois au centimètre près ait pu être respecté pendant 25 ans après chaque coupe d’abattage. Il semble plus logique d’envisager des abattages d’arbres standardisés dans des futaies homogènes, et que l’équarrissage des grumes ait été réalisé en une seule opération, en respectant des sections précises, lors de la mise en œuvre en 1256.
7Le deuxième indice concerne le séchage du bois et les traces qu’il laisse sur les bois. Le séchage intervient aussitôt après l’équarrissage de la grume, et surtout lors de sa mise en place dans le comble où la température monte rapidement et accélère le processus de dessiccation des fibres. Ce phénomène s’observe sur les marques d’assemblage inscrites sur les bois et qui se déforment lorsqu’elles sont recoupées par les fentes de séchage. Or ces déformations s’observent sur les marques de tous les bois de la nef, et notamment sur ceux abattus lors des premières coupes (fig. II-1).
8Par ailleurs, le marquage des assemblages est cohérent sur l’ensemble de la charpente de la nef, avec une numérotation continue sur toutes les fermes, ce qui suppose qu’il a été fait en une seule opération lors de la mise en œuvre de la charpente. Il apparaît que les bois étaient donc frais au moment de l’inscription des marques et que les grumes furent toutes équarries lors de l’exécution de la charpente, peu avant l’opération de marquage.

Fig. II-1. Marque de l’entrait retroussé de F28 (bois abattu entre 1241 et 1243) recoupée par une fente de dessiccation.
9Le troisième indice est lié à l’équarrissage forcé de nombreux bois et au fait que ces derniers ne sont pas déformés avant leur montage. Lorsqu’un bois est équarri à cœur sur une grande longueur pour le désépaissir et rectifier son profil, comme pour les poinçons, les pieds de chevrons et les entraits, le bois « tire à cœur » rapidement et bombe du côté du cœur en se fissurant. Il a surtout tendance à se vriller et se déformer s’il n’est pas tenu aussitôt par ses assemblages. Or ici, les bois fortement sur-équarris ne se sont pas déformés, ce qui suppose que leur mise en place a suivi de près leur équarrissage.
10Par conséquent, les bois étaient stockés à l’état de grume dans l’attente du chantier et ont été équarris juste avant leur montage.
Les conditions de stockage sur le long terme
11La qualité d’équarrissage et de taille de toutes les pièces des charpentes de la nef et du chœur est assez remarquable. Par les cupules laissées par les doloires et les haches, le maintien des assemblages au séchage, la déformation des marques d’assemblage ou des bois, rien ne distingue les bois stockés pendant 25 ans de ceux abattus peu avant la mise en œuvre. De même, les bois ont tous une bonne tenue mécanique et les aubiers des bois abattus précocement sont aussi bien conservés que ceux des bois verts. Tout indique donc que les bois ont été conservés dans des conditions de stockage spécifiques qui leur ont permis de conserver leur humidité interne puisque le séchage s’est opéré après leur mise en œuvre.
12Il est difficile d’envisager un stockage des grumes par immersion dans une réserve d’eau ou un étang. Si les bois immergés peuvent en effet traverser des siècles tout en étant prémunis des champignons et des insectes xylophages, une fois sortis, les bois gorgés d’eau présentent d’importants risques de dégradation par des champignons lignivores, ce qui explique pourquoi cette pratique n’est pas attestée au Moyen Âge en charpenterie. Par ailleurs, cette hypothèse suppose un transport supplémentaire jusqu’au lieu d’immersion et des travaux conséquents de manutention pour les immerger et les récupérer, sachant que cela concerne plusieurs centaines de grumes. Cette proposition n’est donc pas recevable. De plus, un bois stocké dans l’eau pendant plusieurs années présente une coloration foncée de sa superficie et une décomposition des aubiers, ce qui n’est observé sur aucun des bois de la charpente.
13L’hypothèse la plus probable est un stockage en contexte forestier dans une zone froide, humide, à l’abri des éclaircies et des vents. En effet, en dessous d’une certaine température, ces conditions permettent d’empêcher les attaques fongiques, de limiter le développement des insectes xylophages et aussi de maintenir le taux d’humidité du bois à son niveau le plus élevé. Les analyses des bois réalisées par le laboratoire EFC Lab n’ont en effet révélé aucune trace d’attaque fongique sur l’ensemble des échantillons des bois de la nef, du chœur et du beffroi. Par ailleurs, une basse température et un taux d’humidité élevé permettent aussi de limiter le risque de fermentation de la cellulose et l’échauffement du bois qui entraîne une perte d’élasticité, une réduction de poids et surtout une décomposition de l’aubier. Peut-être que les grumes ont été écorcées en partie pour limiter cette fermentation, assurant ainsi une préservation sur le long terme des qualités mécaniques et, indirectement, la conservation de l’aubier4.
14Ainsi, il est fort probable que l’ensemble des bois abattus durant 25 ans ont été stockés au sein même de la forêt, au fond d’une vallée humide et froide, dans un sous-bois ombragé et peu ventilé, avec un mode de conditionnement par empilement des grumes, peut-être dans un enclos5 pour la protection des vols.
Un traitement curatif des bois : le fumage
Les bois brûlés
15Sur une dizaine de bois dispersés dans la charpente de la nef6, abattus pour certains en 1230, 1238, 1243, 1253, 1254, 1256, et sur deux bois du chœur7, on relève des traces de carbonisation (fig. II-2 et II-3). Ces stigmates sont parfois importants avec une calcination en profondeur du cœur du chêne, ce qui suppose un feu de forte intensité. Pourtant ces bois sont disséminés dans l’ensemble de la charpente de la nef, tous isolés les uns des autres. Aucun bois à proximité ne porte de trace d’incendie ni même les maçonneries, confirmant un sinistre antérieur à la pose de la charpente. Par ailleurs, on observe que sur la plupart de ces pièces, la carbonisation des fibres est recoupée par l’équarrissage et ne subsiste qu’aux arêtes. Ces calcinations résultent donc d’un fait qui s’est produit avant l’équarrissage des grumes. Il est peu probable qu’il s’agisse d’un feu de forêt car ces traces sont ponctuelles et localisées aléatoirement en tête comme en pied des fûts. Il est plus vraisemblable que ces pièces brûlées proviennent d’un lot de grumes constitué des différentes coupes et qui aurait subi l’action d’un feu partiel, avant leur mise en œuvre.

Fig. II-2. Chevron nord de F52 (vers 1238), trace d’incendie sur l’arête, recoupée par l’équarrissage.

Fig. II-3. Traces de carbonisation de l’écharpe nord de F49 (1230 BF).

Fig. II-4. Sous-face de l’entrait de F147 montrant une surface équarrie brûlée avec un arrêt transversal de la carbonisation à droite.
16Ce lot de bois incendiés concerne majoritairement les bois de la nef. Dans le chœur, seuls deux bois – les entraits de F147 et F152, abattus en 1255 et 1256 – présentent des traces similaires en leur extrémité sud. Ces deux pièces sont les seules de forte section du lot et leur calcination couvre davantage de surface : pour E147 (fig. II-4), elles apparaissent sur trois faces, sur 2 m de long et 6 cm de profondeur par endroits avec, en face inférieure, deux arrêts bien net de la carbonisation, notamment au nord (à droite sur la photo). Cet arrêt bien marqué suppose qu’un obstacle a empêché la progression du feu sur le bois et témoigne vraisemblablement de l’empilement d’autres bois équarris sur celui-ci. Sur E152, les traces s’étalent sur 4 m de long sur les quatre faces et jusqu’à 10 cm de profondeur en plusieurs endroits. Contrairement aux bois brûlés de la nef qui ont subi l’action du feu alors que ceux-ci étaient encore à l’état de grume, ces deux entraits ont été brûlés après leur équarrissage, c’est-à-dire dans leur état actuel. En effet, leurs faces déjà aplanies par la doloire sont entièrement calcinées. Cette différence notoire peut donc signifier que les deux entraits du chœur ne provenaient pas du même lot que celui de la nef.
17Concernant la nef, ces traces d’incendie confirment bien l’existence d’un lot qui a réuni toutes les grumes issues des multiples campagnes d’abattage, sur une aire commune de stockage. Cet incendie s’est produit après les derniers abattages des bois concernés et juste avant la mise en œuvre de la charpente de la nef en 1256.
Les traces de fumées
18En complément de ces observations, les analyses microscopiques réalisées sur 180 échantillons prélevés sur les bois du xiiie siècle de la nef, du chœur et du beffroi ont livré des résultats assez surprenants qui expliquent les traces de carbonisation évoquées ci-dessus8. En effet, la quasi-totalité des échantillons, excepté huit, soit 96 % des bois prélevés, ont un aubier qui a été fortement imprégné par des fumées, jusqu’à la limite du duramen. Des insectes, des larves et des vermoulures observés dans ces aubiers ont même pour certains été brûlés. Les bois ont donc été soumis à un fumage à haute température qui a provoqué des dépôts de fumées en quantité jusqu’à saturation des fibres, au point de voir une calcination des vermoulures, de larves et d’insectes sur certains échantillons.
19Sur la plupart des bois prélevés pourtant, aucune trace de carbonisation des fibres ligneuses n’est visible, excepté les quelques bois mentionnés ci-dessus pour lesquels le feu a largement consommé le bois. Si donc pour la plupart des bois les tissus anatomiques ont été préservés par l’action du feu, la concentration des fumées autour d’eux était telle qu’elles ont pénétré profondément les fibres jusqu’à la limite du duramen. Cet arrêt net des fumées à cette transition aubier-duramen témoigne que le cœur du bois était trop humide pour que les fumées y pénètrent, ce qui confirme les conditions de stockage évoquées ci-dessus dans un milieu frais et humide.
20Cette calcination de vermoulures et des insectes ainsi que la présence de fumées dans tous les aubiers confirmeraient donc un fumage maîtrisé durant un temps déterminé de la quasi-totalité des bois du xiiie siècle des charpentes de la nef, du chœur et du beffroi.
Des bois attaqués
21Les analyses microscopiques et macroscopiques des 180 échantillons ont porté aussi sur le diagnostic sanitaire de bois à travers l’observation des dégâts occasionnés par les champignons lignivores et les insectes xylophages à la structure anatomique9.
22Aucune trace d’infection par des champignons lignivores n’a été détectée sur les échantillons, ce qui conduirait à confirmer l’hypothèse du stockage des grumes dans un endroit frais et humide, où régnerait une basse température permanente pour empêcher le développement des champignons.
23Toutefois, il est apparu que 95 % des bois analysés avaient des aubiers dégradés par des attaques d’insectes. De plus, les très rares bois à avoir été épargnés par ces attaques de xylophages, dans la nef et le chœur, ne présentaient justement pas de trace de fumage10, à deux exceptions près. Dans le beffroi, tous les bois ont été attaqués et ont subi le fumage. Statistiquement, ces données semblent indiquer que les bois non atteints par ces attaques d’insectes ont été délibérément mis de côté pour ne pas être fumés.
24Ces attaques se caractérisent par des galeries en surface parallèles au fil du bois, riches en vermoulures au niveau de l’aubier et de la transition aubier-duramen, par des traces de larves sur le duramen, par des coulées de vermoulure, brûlées pour certaines, et par la présence d’insectes et de larves également brûlées. L’examen des galeries et des spécimens d’insectes et de larves conservés a montré que le principal responsable de ces attaques était le Xestobium rufovillosum de Geer, appelé communément la Grosse Vrillette. Un deuxième type d’insecte xylophage, moins présent et propre aux bois fraîchement abattus, a été relevé sur les aubiers des échantillons, mais son identité n’a pas pu être définie.
25Ce type d’insecte n’attaque les bois généralement que s’ils sont déjà infestés par des champignons (pourriture cubique et fibreuse) qui, en dégradant le bois, produisent de l’azote dont se nourrit l’insecte. Or, d’après les analyses, aucun bois n’a été contaminé par ces champignons. Par ailleurs, pour que la Grosse Vrillette puisse se développer, il faut une température de 20 à 25° C et que le bois ait un taux d’humidité minimale de 22 %, ce qui suppose que les bois n’étaient déjà plus stockés en forêt au frais au moment de leur contamination. Les bois auraient donc quasiment tous subi cette attaque par la Grosse Vrillette au moment où les bois venaient d’être acheminés au chantier.
26Une autre donnée semble confirmer cette hypothèse. D’après les analyses microscopiques, l’aspect des vermoulures, l’arrêt net du développement des insectes à la zone aubier, la faible densité des trous d’envol, on considère que le cycle biologique de l’insecte était court, de un à trois ans. De plus, les attaques de la Grosse Vrillette sont localisées uniquement au niveau de l’aubier jusqu’à parfois la limite aubier-duramen. Le cœur du bois n’a donc jamais été contaminé alors que ce type d’insecte le consomme habituellement. L’attaque des bois a donc été stoppée nette en début de cycle biologique de l’insecte, avant même qu’il n’ait pu atteindre la phase adulte. L’infection des lots de bois a donc été importante et rapide puisqu’ils ont quasiment été attaqués ensemble et sur les toutes dernières années de leur stockage, pour chacun des lots concernés, c’est-à-dire ceux de la nef, du chœur, de la reprise de la nef et du beffroi.
27Ainsi, il y a tout lieu de penser que l’attaque de la Grosse Vrillette s’est déclenchée sur chaque lot de bois peu après leur acheminement au chantier, suite au changement brutal des conditions hygrométriques et le début de séchage. Devant cette attaque massive et généralisée à presque tous les bois, le fumage aurait donc été utilisé comme procédé curatif afin d’arrêter la prolifération de l’insecte, ce qui a été fait avec une réelle efficacité en dépit de plusieurs bois brûlés.
Interprétations
28À l’examen de ces analyses et des datations des différents abattages des bois, l’hypothèse la plus probable est que le fumage a été pratiqué distinctement sur les bois de la nef, sur ceux du chœur, ceux de la reprise de la nef et enfin sur ceux du beffroi, juste avant la mise en œuvre de ces charpentes. Pour la nef, le fumage a été fait sur les bois des différentes coupes d’abattage, des premières en 1232 aux dernières en 1255. Pour le chœur, les bois de la principale campagne de 1256 ont tous été fumés, de même que ceux de la reprise de la nef abattus en 1259-1262 et encore tous ceux du beffroi qui comprend aussi des réemplois de 1260 et des bois verts de 1270. Il apparaît donc que ce traitement est intervenu après que les stocks ont été constitués et complétés des derniers abattages, lorsqu’ils furent livrés au chantier.
29Il eut été possible d’envisager, en raison de la proximité des dates d’abattage des derniers bois de la nef (automne-hiver 1255-1256) et du chœur (automne-hiver 1256-1257), que le fumage ait pu être fait sur la totalité des bois du grand vaisseau et que ces derniers, après fumage, aient été répartis entre la nef et le chœur, ce qui suppose un mélange des bois comme il y en a eu dans la nef entre les bois des différentes coupes. Or, on s’aperçoit qu’aucun bois abattu en automne-hiver 1256-1257 ne se retrouve dans la nef, ce qui semble signifier que les bois du chœur et de la nef furent bien livrés au chantier distinctement et qu’il y a plus de présomptions pour que le fumage fût réalisé séparément entre ces deux lots. Cette proposition semble par ailleurs validée par le fait que le chantier du chœur est bien distinct de celui de la nef, avec des différences notables dans les sections de bois, les structures des fermes comme dans le marquage. Enfin, il apparaît que le fumage a été pratiqué de façon systématique avant chaque mise en œuvre d’une structure, que ce soit pour la nef, le chœur, la reprise de la nef ou encore le beffroi quinze ans plus tard.
Procédés
30Les bois brûlés de la nef et du chœur prouvent que la technique du fumage n’était pas si bien maîtrisée que cela et que le feu pouvait provoquer des dégâts irréversibles. La calcination de ces bois montre que le feu des fagots devait être en contact avec eux et qu’il devait être suffisamment important pour qu’il ne puisse être maîtrisé à temps. D’après nos estimations, les bois de la nef représentent 500 et 600 grumes contre 400 environ pour le chœur et ils auraient presque tous été fumés d’après les analyses. Dans la nef, les bois ont été brûlés à l’état de grumes alors que dans le chœur, ils ont d’abord été équarris en partie avant d’avoir été fumés et brûlés. L’entrait de F147 montre par ailleurs un arrêt net et orthogonal à l’axe de la poutre de l’action du feu (fig. II-4), ce qui indiquerait que les pièces équarries étaient empilées perpendiculairement les unes sur les autres.
31Il faut donc imaginer une logistique et une manutention très élaborées, avec des engins de levage type chèvre pour déplacer les poutres et les mettre en piles sachant qu’il s’agit de plusieurs centaines de pièces de bois, atteignant pour la plupart 14 m de long. Avec ces données, il faut reconnaître qu’il est bien difficile d’imaginer un tel chantier ainsi que le procédé de fonctionnement vu l’absence de donnée sur ce type de pratique. Ces piles de bois devaient être vraisemblablement recouvertes, afin de favoriser la concentration des fumées, et mises dans un lieu fermé, dans un grand séchoir ou dans des fosses, avec d’importantes quantités de fagots pour le fumage.
32Une telle logistique, avec des engins de levage, ne pouvait être mise en œuvre en forêt, mais bien à proximité du chantier. En effet, nous pensons que l’équarrissage des bois a été réalisé sur le chantier de la cathédrale et non en forêt (lire la sous-partie « L’équarrissage » du chapitre II). Or ceux du chœur ont été fumés après équarrissage, ce qui confirmerait un fumage des bois à proximité du chantier.
33Il est à noter que pour les bois du beffroi du xiiie siècle, mis en œuvre en 1270 ou peu après, la concentration des fumées dans les aubiers est nettement plus importante que pour les bois de la nef et du chœur. Pour autant, aucun bois du beffroi ne montre des traces de carbonisation des tissus fibreux. Il apparaît donc que la technique du fumage des bois du beffroi a été optimisée par rapport à celle pratiquée précédemment. Par ailleurs, les analyses faites sur les gros bois rajoutés au beffroi aux xive et xve siècles11 pour des réparations ont eux aussi des aubiers imprégnés de fumées. Cela témoigne donc de la permanence de la technique du fumage pour les bois utilisés dans toutes les charpentes de la cathédrale au Moyen Âge. Pour autant, aucun texte médiéval ne mentionne cette pratique, ni même ceux de la période moderne.
Les indices du transport du bois
34Sur de nombreux bois de la charpente du chœur, et beaucoup moins sur ceux de la nef, on relève des chevillages qui peuvent être liés à leur transport. En effet, dans le chœur, de nombreux chevrons, aisseliers, entraits retroussés, écharpes, entraits et poinçons présentent un gros chevillage de 3 cm de diamètre, non traversant, situé en partie médiane de la pièce (fig. II-5). Ces grosses chevilles sont systématiquement localisées sur une arête ou à proximité, quelle que soit son orientation (inférieure, supérieure, est ou ouest), et toujours dirigées vers le centre du bois sur une faible profondeur (3 à 5 cm). Ces chevillages ne sont pas alignés de ferme en ferme et le caractère aléatoire de leur emplacement prouve qu’ils ne servaient pas au contreventement provisoire des fermes ni à leur levage. Quand la cheville est conservée, la tête est systématiquement coupée au raz de la face du bois à la hache. Leur faible profondeur dans le bois suppose que la cheville était plus longue à l’origine.
35Il est donc probable que ces chevillages soient antérieurs à l’équarrissage et qu’ils aient servi à l’accroche de cordages de fixation pour le débardage des grumes et leur charroi. Lors de l’équarrissage, la tête des chevilles aurait été rabattue.
36Il est peu vraisemblable qu’il puisse s’agir d’un chevillage destiné au flottage des grumes car le seul système de fixation connu aux xiiie-xvie siècles en région Centre comme en Bourgogne pour ligaturer des grumes en trains de radeaux apparaît sous la forme d’un chevillage oblique sur l’arête et ne correspond pas à celui-ci12.
37S’il s’agit d’un type de fixation original et inédit pour le flottage des bois, il devait alors servir non pas pour des trains de radeaux mais plutôt pour ligaturer seulement deux ou trois grumes en raison du faible tirant d’eau des rivières passant à Bourges, notamment l’Yèvre et l’Auron. Par ailleurs, comme cela sera évoqué plus loin, les bois destinés aux chantiers de la cathédrale de Bourges proviendraient d’une forêt éloignée des cours d’eau et ces chevillages seraient donc liés plutôt au charroi des grumes.

Fig. II-5. Chevillage dans l’arête d’un entrait retroussé.
Profil dendrométrique des pièces de charpente
38Pour le suivi de cette analyse, rappelons rapidement la chronologie des chantiers de mise en œuvre des charpentes (fig. I-3 supra p. 14) qui seront détaillées structurellement plus loin :
- La charpente de la nef est mise en œuvre en 1256 avec des bois abattus entre 1230 et 1256.
- La charpente du chœur est mise en place juste après celle de la nef, en 1257 ou peu après, avec des bois issus d’une seule coupe en automne-hiver 1256-1257.
- La partie centrale de la charpente est remaniée en 1263 ou peu après (n’en subsiste que les deux dernières travées orientales de la nef F57-F67), après l’achèvement des grandes toitures, avec des bois abattus entre 1259 et 1263, et des réemplois.
- Reprise de cette partie centrale en 1747, puis des extrémités de la charpente en 1882.
39Nous renvoyons le lecteur aux figures des fermes (fig. III-5 infra p. 105) pour la terminologie des pièces de charpente.
40Si au premier regard la charpente du chœur et celle de la nef apparaissent identiques, les mesures précises de tous les bois révèlent en fait des différences bien nettes entre les éléments du chœur et ceux de la nef. En effet, les chevrons, les entraits, les poinçons et les pièces secondaires de la charpente du chœur sont de plus forte section que ceux de la nef (fig. II-6 et II-7). Ces différences de section coïncident donc avec les deux phases principales du chantier, à savoir la nef et le chœur, et donc en partie aux campagnes d’abattage, notamment entre celles de la nef et celle du chœur.
41Il convient donc ici de connaître les mesures des bois par type de pièce en s’attardant notamment sur leur morphologie, l’âge des grumes exploitées, les modalités de leur débitage afin de restituer la forme originale des chênes abattus.
Les chevrons
42Les chevrons sont les pièces de la charpente les plus complètes, celles dont les bois se rapprochent le plus des grumes exploitées (fig. II-8), contrairement aux poinçons et aux entraits qui ont été sur-équarris sur un tiers de leur longueur, au moins, et qui pouvaient se prolonger au-delà de leurs extrémités. L’extrémité supérieure des chevrons correspond au sommet du fût exploitable comme l’attestent leur faible section, les aubiers aux arêtes, les nombreux nœuds et les greffes effectuées sur plusieurs d’entre eux afin de les prolonger, faute de matière suffisante (fig. II-9). Les chevrons du chœur ont une section en pied de 18 × 17 cm, soit un diamètre estimé de 27 cm, contre 16,5 × 15 cm pour ceux de la nef, soit un diamètre restitué de 23 cm. Concernant leur tête, sur la nef comme sur le chœur, la partie sommitale est de 11 × 11,5 cm, soit un diamètre de la grume de 16 cm. Contrairement à ces têtes, l’estimation du diamètre du pied est majorée en raison du sur-équarrissage du pied et de la présence d’aubier sur une seule arête en moyenne à 2,20 m de la base.
43Ces mensurations permettent de calculer le défilement (ou décroissance métrique moyenne) qui exprime le nombre de centimètres que le fût perd sur sa circonférence par mètre de hauteur entre la tête et le pied, et qui définit ainsi sa forme plus ou moins tronconique. Cet indice renseigne sur la densité du peuplement forestier (futaie dense, éclaircie, lâche, taillis-sous-futaie...), d’après des tables officielles établies pour le chêne13. Pour les chevrons de la nef, le défilement est de 1,6 cm/m, ce qui signifie que le fût est extrêmement effilé, presque rectiligne.

Fig. II-6. Tableau des mesures des bois de la nef.

Fig. II-7. Tableau des mesures des bois du chœur.
Face d’établissage (est/ouest) × face interne (nord/sud).
* : valeur estimée d’après le défilement et non d’après la section de la pièce sur-équarrie.
(17 × 15) : mesures restituées de bois disparus.

Fig. II-8. Chevrons du chœur, avant restauration.

Fig. II-9. Tête du chevron de F56, greffé en about par un enfourchement chevillé à talons et rives droits.
44Les carottages sur les chevrons ont été faits en pied de pièce, au-dessus de la jambe de force, là où le bois n’a pas été sur-équarri. L’estimation de l’âge est donc la plus fiable statistiquement par rapport aux autres pièces puisqu’en raison de sa grande longueur (13,70 m), le pied du chevron est proche de la souche de l’arbre. Le nombre de cernes des chevrons correspond donc au plus près de l’âge de l’arbre abattu, contrairement aux autres pièces plus courtes qui peuvent provenir d’une partie médiane ou sommitale d’un fut. Ainsi, d’après les 91 prélèvements dendrochronologiques effectués au pied des chevrons, dont 85 exploitables, on discerne nettement plusieurs classes d’âge selon les campagnes d’abattage, et donc selon les phases de chantier.
45Les bois les plus âgés appartiennent aux premières campagnes d’abattage des bois de la nef situées entre 1236 et 1244. Leur âge moyen est de 87 ans ; cependant on distingue deux lots, le premier d’une moyenne de 78 ans et le second de 99 ans, et un bois isolé de 44 ans.
46Pour les chevrons abattus en 1253-1255, toujours destinés à la nef, l’âge moyen est de 59 ans mais l’échantillonnage est insuffisant pour être fiable (quatre carottages), même s’il dénote toutefois une différence d’âge manifeste et vraisemblablement un approvisionnement dans un peuplement plus jeune. Malgré cette différence d’âge entre ces deux approvisionnements pour la nef, les bois conservent le même faible diamètre en pied de 23 cm, ce qui traduit, pour ce lot, un milieu encore plus dense et concurrentiel que le précédent.
Campagne d’abattage | Localisation | Phase de mise en œuvre | Nombre d’échantillons | Âge moyen des bois |
1236-1244 | Nef | 1256 | 9 | 87 |
1253-1255 | Nef | 1256 | 4 | 59 |
1256 | Chœur | 1257 | 68 | 56 |
1259-1262 | Faux-transept | 1263 | 4 | 50 |
Tableau. Âges moyens des chevrons.
47Pour les 68 chevrons du chœur qui ont été datés précisément, tous abattus en automnehiver 1256-1257, les arbres utilisés ont un âge moyen de 56 ans, avec un écart type important de 9 ans en raison d’une forte variabilité des âges qui s’étalent entre 30 et 79 ans, mais avec toutefois une grande majorité répartie entre 47 et 65 ans. Ces bois de 56 ans en moyenne pourraient logiquement se rapprocher de ceux coupés en 1253-1255, d’un âge moyen assez proche de 59 ans, mais leur plus fort diamètre en pied de 27 cm, comparé à ceux de la nef de 23 cm, semble indiquer un approvisionnement dans un autre peuplement forestier, plus jeune et de densité moins forte. En effet, le défilement calculé de ces fûts, de 2,5 cm/m, témoigne d’un élancement très prononcé du fût et d’une croissance contrainte par une forte densité du peuplement mais moindre que celle des chevrons de la nef.
48Enfin, les bois abattus en 1259-1261 pour la reprise de 1263 présentent une moyenne d’âge de cinquante ans, même si là encore le faible échantillonnage oblige à rester prudent. Leur forte section en pied, de 18,5 × 15,5 cm14, identique à celle des bois du chœur, la proximité des dates d’abattage avec ces derniers et un âge moyen relativement proche inciteraient à penser qu’il s’agit du même lieu d’approvisionnement.
49Ainsi, les bois abattus pour le chevronnage de la nef, de 23 cm de diamètre à la base, se distinguent de ceux du chœur de plus fort diamètre (27 cm), pour une longueur minimale de 14 m et un diamètre en tête de 16 cm. Ils se départagent aussi d’après leur âge en deux lots homogènes, le premier concernant ceux abattus successivement de 1236 à 1244, avec des âges répartis de 80 à 100 ans, et le second pour ceux abattus juste avant leur mise œuvre, de 1253 à 1261, plus jeunes, avec un âge moyen de 50-60 ans. On assiste donc à une nette évolution dans les approvisionnements qui privilégient assez rapidement des arbres plus jeunes au détriment des chênes âgés. Il est probable qu’une grande partie de ces bois provient des mêmes peuplements qui étaient à l’origine âgés et densément peuplés et qui ont été éclaircis progressivement suite aux abattages successifs. Cette baisse de la densité aurait ainsi favorisé la croissance en diamètre des derniers sujets, abattus massivement entre 1253 et 1261.
50Notons que le chevron sud de F127, abattu en 1256 pour la charpente du chœur et déposé lors des récentes restaurations, a permis de préciser le calcul de la croissance tronconique des bois par un prélèvement à la tronçonneuse de huit tranches à intervalles réguliers sur toute sa longueur. Le tableau récapitulatif (fig. II-10) montre la réduction progressive du nombre de cernes en montant vers la tête du fût, approximativement de trois années par mètre. Le fût présente 66 cernes en pied de fût alors qu’en tête il n’en possède que 34 pour un diamètre estimé de 16 cm. Cela signifie que l’âge estimé des pièces courtes et de plus faible section, taillées dans la moitié supérieure d’un fût de ce type, aurait une différence de plus de vingt ans avec l’âge réel de l’arbre. Les calculs dendrologique faits sur les bois d’une charpente ne peuvent donc être fiables s’ils ne prennent en compte que les prélèvements effectués en pied de fût, avec moelle et cambium, comme la base des chevrons.

Fig. II-10. Tableau des données dendrologiques par tranche du chevron sud de F127.
Les entraits
51Long de 15 m, les entraits présentent tous une section plus forte à mi-portée qu’aux extrémités. Cela tient de la forme tronconique de la grume, avant équarrissage. Afin d’avoir une poutre équilibrée et symétrique, les charpentiers forcent l’équarrissage sur sa moitié inférieure, ce qui permet également d’alléger l’entrait du surplus de fibres inutiles.
52Les entraits du chœur ont une plus forte section que ceux de la nef, avec en moyenne une section médiane de 26 × 25,5 cm contre 23 × 23 cm dans la nef, et aux extrémités de 20 × 21 cm contre 19 × 20 cm dans la nef. Ceux abattus pour la reprise de 1263 conservent les fortes sections de la campagne précédente du chœur.
53La tête de l’arbre se reconnaît à la présence d’aubier aux arêtes, épargné par l’équarrissage, et de nœuds de départ de grosses branches. Elle se reconnaît aussi lors des analyses dendrochronologiques à la plus faible quantité de cernes par rapport au pied, pour des sections similaires. En effet, dans le chœur, l’extrémité sud de l’entrait de F122 (échantillon no 220), avec 41 cernes, correspond à la tête de la grume contrairement aux extrémités nord des entraits de F152 (no 355), F162 (no 433) et F117 (no 219), avec respectivement 145, 114 et 107 cernes, qui indiquent le pied de l’arbre. Le pied de la grume se reconnaît aussi par la rareté de l’aubier aux arêtes, avec parfois un tirage à cœur lié à l’équarrissage forcé. Le diamètre de la base du fût peut donc difficilement être déduit de la section de cette extrémité. Il peut toutefois se calculer à partir de la moitié supérieure du fût qui a été équarri au plus proche de sa forme naturelle si les aubiers sont conservés sur cette longueur. La circonférence peut alors être estimée à partir des sections médianes et supérieures en calculant la décroissance métrique moyenne (ou défilement). Ce décroissement est régulier, c’est-à-dire que la réduction du diamètre du fût est homogène sur toute sa longueur.
54Pour les parties supérieures des entraits mesurés dans le chœur, le défilement est de 2,5 cm/m. Rapporté à leur longueur totale, on obtient un diamètre de 43 cm à la base du fût (135 cm de circonférence). D’après les tables officielles de référencement, cette valeur de défilement pour des fûts de cette circonférence correspond à des bois élancés ayant évolué dans un peuplement très serré15, identique à celui des chevrons du chœur. Pour les entraits de la nef, le défilement calculé est de 2,1 cm/m, ce qui fait un diamètre restitué de 38 cm en pied (119 cm de circonférence). Là aussi, la valeur du défilement correspond à des bois très élancés liés à un milieu plus fortement concurrentiel.
55Dans le chœur, treize prélèvements ont été réalisés sur les entraits, à chaque fois en présence d’aubier, au milieu et aux extrémités nord et sud des pièces. Les 4 carottages effectués à l’extrémité correspondant au pied du fût ont permis de définir un âge moyen de 120 ans. Le sur-équarrissage de ces bois en pied, donc la rareté des aubiers aux arêtes, explique la faible quantité de cet échantillonnage, toujours réalisé en présence d’aubier. Les 3 carottages effectués en partie médiane des entraits, où les aubiers sont davantage présents, fournissent des âges proches : 102, 106 et 124 ans. Quant aux échantillons issus de la tête des fûts, les carottes présentent logiquement moins de cernes : 43, 73, 81 et 82.
56En rapportant aux entraits la même réduction progressive de 3 cernes par mètre linéaire du pied à la tête, calculée ci-dessus sur le chevron de F127, puisque le défilement est quasiment identique entre les entraits et les chevrons, on peut déduire avec une certaine prudence, par rapport aux emplacements des carottages, une moyenne d’âge de 125 ans estimée au pied des billes pour tous ces échantillons.
57Pour les entraits de la nef, en majorant les échantillons n’ayant pas leur aubier complet, on obtient une moyenne d’âge de 90 ans. Ceux appartenant à la reprise de 1263 (F62 et F67), qui ont respectivement 104 et 50 ans (ce dernier correspondant à une tête de fût), se rattachent aux bois du chœur.
58Les arbres destinés aux entraits du chœur, correspondant à des fûts de 15 m de long minimum, de 43 cm de diamètre à la base et âgés de 125 ans en moyenne, pourraient donc correspondre à ceux exploités pour les entraits de la nef à un stade plus avancé de leur développement puisque ces derniers sont taillés dans des arbres moins âgés (90 ans) et d’un diamètre inférieur (38 cm). D’après leur défilement, ces bois proviendraient d’une futaie densément peuplée, quelle que soit leur date d’abattage.
Les poinçons
59Les bois sélectionnés pour les poinçons, longs de 11,60 m, sont particulièrement droits du fait de leur fonction de colonne vertébrale au sein de la ferme pour la reprise des charges de nombreuses pièces (fig. II-11). Là encore, on constate que les bois utilisés pour les poinçons de h nef se distinguent de ceux du chœur. Dans la nef, les poinçons sont fins avec une section de 15,5 x 15 cm en pied, de 16 x 16 cm à mi-hauteur et de 15 x 14 cm en tête. Dans le cœur, les bois sont de plus fort diamètre, avec une section à mi-hauteur de 18 x 18 cm, alors qu’en pied et en tête leur section reste la même. Cette différence de section à mi-hauteur favorise l’assemblage du faux-entrait qui est constitué de deux pièces dans le chœur, alors que dans la nef, il est taillé dans un unique bois.

Fig. II-11. Poinçon de la ferme 112. face nord.

Fig. II-12. Sur-équarrissage du poinçon de la farme 62.
60Les poinçons de la partie remaniée en 126) sont quant à eux identiques à ceux du chœur, avec donc des bois de plus fort diamètre que ceux de la nef, comme pour les entraits et les chevrons.
61Pour tous ces poinçons, la moitié inférieure a été sur-équarrie sur près de 5 m de long, du pied jusqu’au premier faux-entrait, afin de rectifier la forme tronconique naturelle du fut et pour alléger la pièce des fibres inutiles. Cet équarrissage a été forcé plus particulièrement pour les bois du chœur et du faux-transept, de plus fort diamètre et dont la section médiane passe de 18 x 18 cm à 15 x 15 cm en partie intérieure, provoquant systématiquement un tirage à cœur sur certaines faces (fig. II-12).
62Pour les bois du chœur, le défilement (réduction de la circonférence par mètre) mesuré entre le milieu du poinçon et sa tête, où l’aubier est présent sur au moins deux à trois arêtes, est de 2,6 cm/m, semblable donc à celui des chevrons et des entraits, ce qui indique des conditions de croissance similaires, dans un milieu fortement concurrentiel. Rapportée à la moitié inférieure, on obtient un diamètre théorique à la base du fût de 32 cm (circonférence de 99 cm).
63Pour les poinçons de la nef, les bois sont étonnamment fins et réguliers avec un défilement de 0,7 cm/m sur leur moitié supérieure, ce qui est presque hors norme d’après les tables officielles actuelles. Nous n’expliquons pas encore ces résultats sinon par des croissances exceptionnelles et un milieu contraint au maximum des capacités biologiques du chêne. D’après ce défilement, le diamètre du fût aurait donc 25 cm en pied.
64Les carottages dendrochronologiques ont été pratiqués sur 19 poinçons à la hauteur du faux entrait, à 6 m du pied, au-dessus de la partie inférieure sur-équarrie, purgée des aubiers. À supposer que le ratio 3 années/mètre des chevrons peut s’appliquer aux poinçons, il faut donc rajouter une vingtaine d’années aux nombres de cernes mesurés des poinçons. On obtient ainsi un âge moyen de 74 ans pour les chênes destinés aux poinçons du chœur et de 76 ans pour ceux de la nef, soit des âges similaires.
65Les chênes abattus pour les poinçons de la nef, lors des coupes de 1238, 1243-1244 et 1253-1254, étaient donc d’âge mûr (76 ans en moyenne), d’un diamètre de 25 cm en pied et de 22 cm en tête, pour une hauteur de fût de 12 m, et proviendraient de peuplements extrêmement denses. Ceux abattus en 1256-1257 pour le chœur avaient des âges similaires pour un fût plus épais et proviendraient donc d’un peuplement forestier moins dense que le précédent mais tout de même fortement contraint.
Les entraits retroussés
66Long de 7,30 m, l’entrait retroussé a une section de 16 × 14,5 cm dans la nef (fig. II-13) alors que dans le chœur et la partie remaniée en 1263, il présente une partie médiane de forte section rectangulaire, de 20,5 × 15 cm, avec un fort délardement sur un flanc, contre 17 × 15 cm aux extrémités qui sont sur-équarries (fig. II-14). Disposé de chant, l’entrait retroussé peut ainsi mieux réceptionner les charges compressives transmises par la flexion des écharpes. Là encore, on constate donc pour ces bois des diamètres plus faibles dans la nef (22 cm) que dans le chœur et le faux-transept (28 cm).
67Dans la nef, les fermes secondaires ont une structure différente de celles du chœur (fig. III-7 supra p. 107). Leurs écharpes sont d’une seule pièce et s’assemblent à mi-bois à l’entrait retroussé qui travaille donc en traction en luttant contre l’écartement des chevrons. Dans le chœur les écharpes sont faites de deux pièces assemblées par tenon mortaise à l’entrait retroussé. Ce dernier reprend donc les charges des écharpes qui s’appuient sur lui, d’où leur plus forte section rectangulaire. Ces pièces sont aussi délardées en sous-face entre les assemblages des écharpes et les extrémités (fig. II-14) afin que les aisseliers puissent être embrevés avec une forte butée, tout en allégeant le bois du surplus de fibres.

Fig. II-13. Fermes de la nef. Les écharpes des fermes secondaires sont continues et s’assemblent à mi-bois à l’entrait retroussé.

Fig. II-14. Charpente du chœur. Vue des entraits retroussés des fermes secondaires.
68Les 43 prélèvements dendrochronologiques effectués sur les entraits retroussés en partie médiane, c’est-à-dire à l’endroit où les aubiers sont les mieux conservés et où la section est la plus importante, ont permis de déterminer deux lots distincts, qui correspondent chacun aux bois de la nef et du chœur. Ceux de la nef, abattus entre 1236 et 1243 d’après notre échantillonnage, ont un âge moyen de 58 ans alors que ceux du chœur, issus des coupes de 1256-1257, sont un peu plus jeunes, avec un âge moyen de 53 ans.
69Ces entraits retroussés présentent donc un diamètre et un âge similaires à celui des chevrons dans leurs premiers mètres, que ce soit pour la nef ou le chœur. Ils ont donc été très vraisemblablement été taillés dans les mêmes arbres, dans leur moitié inférieure.
70D’après les analyses dendrochronologiques, les entraits retroussés de F131 et F135 sont issus du même arbre, et possèdent précisément le même âge (47 ans), ce qui indique que sur près de 8 m de distance, il n’y a pas eu de perte de cerne et que le défilement de cet arbre était très faible.
Les écharpes
71Les écharpes des fermes secondaires de la nef sont des bois longs de 8,50 m, taillés dans des grumes de 22 cm de diamètre en pied et de 16 cm en tête (fig. II-13), tandis que celles du chœur et du faux-transept sont des bois bien plus courts, de 4 m de longueur seulement, qui sont complétés par des aisseliers sous les entraits retroussés, et qui sont taillés dans des billes de 21 cm de diamètre à la base et de 19 cm en tête.
72Concernant leur âge, les écharpes de la nef sont issues de bois âgés en moyenne de 72 ans, avec toutefois une forte dispersion entre 49 et 91 ans (écart type de 14 années). Cette grande variabilité des âges, pour un diamètre pourtant homogène de 22 cm, ne peut s’expliquer par des localisations sur le fût à des hauteurs différentes mais plutôt par des conditions de croissance distinctes et de lieux d’approvisionnement divers, en rapport avec les multiples coupes de 1232 à 1243. Pour les écharpes du chœur, de 4 m de long, les analyses montrent nettement deux lots : le premier, pour la majorité des échantillons, avec un âge moyen de 47 ans et un écart type de 5, et un second, pour deux prélèvements seulement, qui concerne des billes de 25 ans correspondant certainement à des têtes de fûts. Pour la majorité des écharpes du chœur, il apparaît qu’elles ont pu être taillées dans les mêmes grumes que celles utilisées pour les chevrons, dans leur partie médiane, à au moins 3 m de distance par rapport au pied d’après le ratio 3 années/mètre. Leur âge doit donc être majoré d’une dizaine d’années pour correspondre précisément à celui de l’arbre abattu.
Les bois courts (aisseliers, contrefiches, jambes de force et faux-entraits)
73Les aisseliers qui complètent les écharpes du chœur ont été taillés dans des billes de 4 m de long et de 22 cm de diamètre, âgés en moyenne de 50 ans, avec un écart type important de 10 ans, d’après les 15 carottages effectués. D’après ce même ratio, ces bois proviendraient de la partie inférieure des mêmes grumes que celles dans lesquelles les chevrons ont été taillés.
74Les contrefiches présentes uniquement sur les fermes principales sont des petits bois de 2,5 m de long, d’une section moyenne de 13,5 × 11,5 cm, avec de l’aubier sur deux à trois arêtes, ce qui correspond à des billes de 18 cm de diamètre. On a constaté que plusieurs présentent de nombreux nœuds, entre 4 à 10 sur la pièce et de 1 à 5 cm de large, témoignant probablement d’une tête de fût. Leurs carottages fournissent des âges variés compris entre 27 et 47 ans pour le chœur, confirmant une provenance dans la partie supérieure ou sommitale du fût, tandis que pour la nef, les trois échantillons montrent deux âges extrêmes : 30-36 ans et 101 ans, correspondant respectivement à une tête et un pied de fût.
75Les jambes de force sont les éléments les plus courts de la charpente avec seulement 1,80 m de long originellement, avant le raccourcissement des fermes au xixe siècle. Elles présentent une section moyenne de 14 × 15 dans la nef et de 15,5 × 16,5 cm dans le chœur, avec de l’aubier sur deux arêtes le plus fréquemment, ce qui correspond respectivement à une bille de 22 cm et 23 cm de diamètre. Comme précédemment, dans la nef, il s’agit d’extrémités de fût avec des âges opposés (108 ou 46 ans), témoignant d’un pied et d’une tête, tandis que dans le chœur, la majorité provient de billes âgées de 43 à 57 ans, provenant vraisemblablement de l’about d’une partie médiane du fût.
76Enfin, les faux-entraits, longs de 2,30 m et placés au sommet des fermes, sont les pièces de plus faible section (13 × 12 cm pour la nef et 12 × 10,5 cm pour le chœur), correspondant à des billes de 16 cm de diamètre. On y relève fréquemment de l’aubier aux arêtes et des nœuds de 2 à 10 cm. Les cinq carottages effectués dans ces bois sur le chœur donnent des âges compris entre 39 et 57 ans, comme pour les autres petites pièces du chœur, confirmant des extrémités sommitales de fûts.
L’équarrissage
77Toutes les pièces de la charpente présentent une qualité d’équarrissage tout à fait remarquable puisque la surface des bois est quasiment plane avec des cupules, laissées par les coups de doloire, larges et peu profondes. Cette qualité de taille n’est pas exceptionnelle pour cette époque puisqu’elle s’observe également sur les bois de nombreuses autres charpentes du xiiie siècle en France septentrionale. Cette qualité d’équarrissage tend à disparaître au début du xve siècle, avec une taille plus grossière et des cupules plus profondes qui donneront à la surface du bois un aspect plus irrégulier.
78Sur certaines pièces, on observe des traces de coups de hache, distants de 37 à 48 cm (fig. II-15), qui correspondent au fond d’entailles réalisées perpendiculairement à l’axe longitudinal du bois, soit avec une hache au tranchant large soit avec une cognée ou une hache à tranchant étroit. Ces entailles successives correspondent à un ébauchage préliminaire à l’équarrissage qui permettait de faciliter le dégrossissage et le retrait des dosses (fig. II-16). Cette technique est commune aux charpentes des xiie-xiiie siècles en Normandie comme en Bourgogne16. Elle était encore préconisée dans certains traités de charpenterie du xviiie siècle17 et se pratique toujours aujourd’hui dans les pays d’Europe de l’Est.

Fig. II-15. Ferme 124, aisselier nord, traces débauchage.

Fig. II-16. Équarrissage d’une grume après ébauchage, chantier de Guédelon (Yonne).
79Tous les chevrons et les entraits retroussés ont été sur certaines parties sur-équarris, avec un délardement allant jusqu’à 2 à 3 cm d’épaisseur (fig. II-17). Pour les chevrons, ce sur-équarrissage est effectué en pied sur 1,50 m, entre la base et le tenon-mortaise de la jambe de force tandis que pour les entraits retroussés, il est réalisé sur près de 2 m entre l’extrémité et l’assemblage de l’aisselier. En réduisant la section du bois, le sur-équarrissage permettait d’offrir un embrèvement aux assemblages des raidisseurs, c’est-à-dire une meilleure butée aux tenons-mortaises pour leur assurer une bonne reprise des charges de compression, tout en allégeant la pièce de sa matière inutile. L’emplacement du délardement a donc été délimité avec le tracé des assemblages sur épure, et sa taille a par conséquent été faite au moment de l’exécution des assemblages. La taille des grumes s’est donc effectuée en deux temps avec un premier équarrissage commun à toutes les pièces au plus près du diamètre de la grume, et un second, correspondant au sur-équarrissage, réalisé après que les bois équarris ont été placés sur l’épure et piqués au fil à plomb pour tracer l’emplacement des assemblages et délimiter ainsi la surface à délarder.

Fig. II-17. Ferme 65, entrait retroussé délardé.
80Concernant les entraits et les poinçons, on observe qu’un sur-équarrissage a aussi été opéré sur de grandes longueurs, non pas pour offrir des embrèvements aux assemblages, mais pour alléger les bois et leur donner une forme plus adaptée à la structure des fermes, comme cela a déjà été évoqué plus haut pour ces bois. Ainsi, les poinçons ont été sur-équarris en partie inférieure sur près de 5 m de long (fig. II-12), afin de corriger la forme tronconique du fût, la rendre plus fine et l’alléger des fibres inutiles pour la fonction de cette pièce. D’une section de 15 × 14,5 cm en pied, les poinçons du chœur auraient dû avoir une section de 22,6 cm de côté s’ils n’avaient pas été sur-équarris, ce qui est très important. Pour les entraits, là aussi, la forme tronconique de la grume a dû être corrigée par un sur-équarrissage sur toute sa moitié inférieure, correspondant à la base du tronc, de façon à obtenir une pièce symétrique et allégée du surplus de fibres inutiles.
81Le sur-équarrissage des bois a été réalisé nécessairement sur le chantier, et non en forêt, puisqu’il ne pouvait être fait qu’après le tracé sur épure. Quant à l’équarrissage des grumes, il est fort probable qu’il fut également réalisé aussi sur le chantier, au pied de la cathédrale, et non en forêt pour trois raisons. La première est que les chevrons, une fois équarris, sont trop fins et longs pour subir un transport sur une longue distance par eau ou par charroi sans risquer de les rompre. La seconde est que l’équarrissage des grumes selon des sections précises ne peut se faire qu’avec des mesures fournies par les charpentiers travaillant à l’épure, ce qui suppose une proximité avec celle-ci. Enfin, comme cela a été remarqué précédemment, il a été observé sur la plupart des bois un chevillage particulier, destiné vraisemblablement au transport des grumes. Or toutes ces chevilles ont été systématiquement recoupées lors de l’équarrissage, ce qui tendrait à prouver, s’il s’agit bien d’un chevillage lié au transport, que l’équarrissage s’est bien effectué après leur transport, sur le lieu même du chantier. Par ailleurs, rappelons que les traces de carbonisation observées sur plusieurs bois tendraient à démontrer l’existence sur le chantier même d’un Stock de bois à l’état de grumes, issus des différentes campagnes d’abattage. Leur équarrissage aurait donc été effectué sur le chantier même.
Les bois tors
82Dans la nef18 comme dans le chœur19, plusieurs pièces (chevrons, aisseliers, écharpes) présentent des fibres torses, c’est-à-dire des fibres qui montent en Spirale autour de l’axe central du fût, dans le sens horaire ou antihoraire. Il s’agit d’un mode de croissance naturel relativement fréquent chez le chêne, attribué à une anomalie génétique héréditaire. Ces bois ont été mis en œuvre au même titre que les autres, sans considération spécifique. Cependant, après leur mise en place certains d’entre eux se sont déformés en séchant, en pivotant sur leur axe de plusieurs centimètres. Ces déformations ont provoqué du jeu dans les assemblages (fig. II-18), parfois jusqu’à leur rupture et, pour le pied des chevrons, une déviation de la jambe de force et du blochet (fig. II-19), entraînés dans le mouvement par les assemblages.
83La déformation de ces bois tors s’explique par le fait que ceux-ci ont une tendance plus prononcée que les bois de droit fil à se déformer au séchage, d’autant plus s’ils sont fortement équarris. Les déviations témoignent donc que ces bois ont été mis en place juste après leur équarrissage et la taille des assemblages.

Fig. II-18. Ferme 116, aissetier sud vrillé.

Fig. II-19. Ferme 63, chevron sud taillé dans un bois tors déformé au séchage.
LA FORÊT EXPLOITÉE
Le choix des arbres
84Tous les éléments de la charpente du xiiie siècle sont des chênes équarris à la doloire, avec le cœur de l’arbre conservé dans chaque pièce (bois de brin). Dans l’ensemble, les bois sont plus ou moins sinueux avec parfois des courbures assez prononcées sur certains chevrons, notamment en partie supérieure. Cette courbure naturelle des bois n’a visiblement pas été considérée comme un handicap par les charpentiers, ni pour leur sélection, ni pour leur mise en œuvre qui montre une parfaite maîtrise des ajustements des bois courbes et de leurs assemblages.
85Le long de ces pièces, on relève la présence d’aubier sur au moins deux arêtes en moyenne, ce qui indique que l’équarrissage des grumes a été minimal. Cette économie du dégrossissage des grumes représentait un gain de temps de travail non négligeable mais il témoigne surtout du fait que les chênes abattus correspondaient de très près aux sections recherchées par les charpentiers. La sélection des arbres en forêt a donc été faite à l’aide de mesures pour que les fûts choisis en forêt correspondent précisément au diamètre et à la longueur recherchés. Ce mode de sélection des arbres est illustré par un texte de 1144 resté célèbre qui relate la recherche en forêt par l’abbé Suger de douze bois pour la charpente du chevet de l’église abbatiale de Saint-Denis : « M’étant rapidement débarrassé de toutes autres obligations, je partis de très bon matin et me rendis en toute hâte avec nos charpentiers munis des mesures des poutres, à la forêt qu’on appelle Iveline. Comme nous traversions nos possessions de la vallée de Chevreuse, nous fîmes venir les gardiens de nos forêts qui connaissaient aussi très bien les autres forêts et nous leur demandâmes de dire, sur la foi du serment, si nous y trouverions, fut-ce au prix d’un grand travail, des poutres de cette longueur. Ils ne firent que sourire et ils auraient ri s’ils avaient osé ; ils s’étonnaient que nous ne sachions pas que rien de tel ne pourrait être trouvé dans toute la région… Mais nous, avec l’audace de notre foi, nous entreprîmes de chercher dans toute la forêt ; et vers la première heure, nous trouvâmes une poutre qui avait la taille convenable. Que dire de plus ? Vers la neuvième heure ou peut-être plus tôt, à travers les buissons, l’épaisseur des forêts et les fourrés de ronces, nous avions marqué douze poutres, c’est-à-dire exactement celles qui nous étaient nécessaires20. » Cette recherche par furetage des bois destinés très vraisemblablement aux douze entraits du chœur de l’abbatiale, les éléments de plus forte section, rend compte de l’utilité de ces mesures pour les bûcherons dans la sélection des bois. Comme pour les bois de la cathédrale de Bourges, la recherche des fûts à l’aide de mesures précises, correspondant au diamètre et à la longueur des différents types de bois à consommer, a été pratiquée par le maître charpentier et ses bûcherons. La standardisation des pièces de la charpente, autour de 22 cm de diamètre pour la nef et de 27 cm pour le chœur pour la majorité des bois, traduit des mesures utilisées pour la sélection des arbres en forêt.
Les types d’arbres abattus
86Parmi les indicateurs dendrométriques dont nous disposons pour identifier les différents types de bois utilisés, retenons le diamètre, la longueur, le profil du fût (défilement ou décroissance métrique moyenne) et l’âge moyen (fig. II-6-7). Le défilement renseigne ainsi sur la forme du fût plus ou moins tronconique et donc sur la densité du peuplement forestier d’après des tables officielles21. Il permet ainsi de repérer des analogies morphologiques entre les différents bois, lorsque ceux-ci sont conservés sur une longueur suffisante pour effectuer ce calcul. Enfin, il faut rajouter les types de croissance des bois qui définissent les modalités de régénération du peuplement forestier et son évolution.
87Au regard des données dendrométriques, on distingue nettement trois types d’arbres qui ont été utilisés pour les charpentes de la nef et du chœur (fig. II-20). Le premier type concerne 94 % des bois de la charpente et correspond à des arbres jeunes de faible diamètre. Les deux autres concernent des bois plus épais et âgés, exclusivement pour les entraits et les poinçons.

Fig. II-20. Tableaux des types d’arbres exploités dans la nef (en haut) et le chœur (en bas).
Arbre de Type 1
88Le premier type d’arbre (Type 1) correspond aux bois utilisés pour l’essentiel (94 %) des pièces de la charpente, à savoir les chevrons, toutes les pièces secondaires de plus faible diamètre des fermes (écharpes, aisseliers, jambe de force, contrefiches…) et les éléments du contreventement. Les chevrons sont les bois les plus proches de la forme complète du fût de ces arbres, en raison de leur grande longueur (14 m) et de leur équarrissage minimal. Si la tête du fût est bien comprise dans ces chevrons, le pied a vraisemblablement été plus long de 1 à 2 m minimum, utilisé dans certains cas pour tailler une jambe de force. Les pièces secondaires d’un diamètre inférieur et qui possèdent moins de cernes (aisseliers, écharpes, jambes de force…) correspondent aux parties médianes et supérieures des mêmes fûts. Quant aux pièces de très faible diamètre (16 à 18 cm) qui présentent des nœuds plus ou moins gros (faux-entraits supérieurs et contrefiches), elles ont été taillées dans la tête de ces grumes, à proximité du houppier. Les entraits retroussés, d’un diamètre équivalent à celui du pied des chevrons, proviennent de la moitié inférieure de ces fûts. Concernant les éléments longitudinaux, le diamètre et la longueur des billes nécessaires à leur taille correspondent là aussi aux bois de Type 1, avec des diamètres compris entre 18 et 24 cm à la base et des longueurs inférieures à 12 m.
89D’une longueur minimale de 14 m et d’un diamètre en pied de 23 cm dans la nef et de 28 cm dans le chœur, pour 16 cm en tête, ces bois ont une décroissance métrique moyenne22 très faible, respectivement de 1,6 cm/m et de 2,5 cm/m. Le fût de ces arbres est donc de faible diamètre, fin, au profil très élancé et régulier sur une grande hauteur. À noter aussi la faible quantité de nœud de branche charpentière le long des bois qui suppose un houppier très peu développé, uniquement en partie sommitale.
90Les premiers abattages de 1230 jusqu’en 1242 concernent des arbres à croissance moyenne à lente (0,9 à 1,5 mm) et âgés (87 ans en moyenne) (fig. II-21 et II-23). À partir du printemps 1243 et jusqu’aux derniers abattages en 1263, tous les arbres de Type 1 sont plus jeunes (55-60 ans en moyenne) et de croissance rapide (1,50 à 3 mm).
91Les chênes issus des premiers abattages de la nef (1230-1242), plus âgés que les suivants, peuvent être observés aujourd’hui dans certaines futaies comme en forêt de Bercé (Sarthe) (fig. II-24). Mais les arbres provenant des coupes suivantes (1243-1263), d’un âge de 50-60 ans avec des fûts aussi fin et élancés, sont introuvables dans les futaies actuelles, ce qui suppose un mode régénération particulier et des conditions sylvicoles exceptionnelles. En tout état de cause, ces arbres proviendraient d’une futaie très densément peuplée où la forte mise en concurrence des sujets les a obligés à croître rapidement en hauteur, vers la lumière, et non en diamètre.
Arbre de Type 2
92Le deuxième type d’arbre (Type 2) correspond aux bois destinés exclusivement à la taille des poinçons (fig. II-20). Il ne représente qu’une très faible quantité de bois (3 %) à l’échelle de tous les bois consommés dans la charpente. Il se distingue du Type 1 par un plus fort diamètre et un âge plus avancé, de 75 ans en moyenne pour la nef et le chœur. Les bois ont une longueur minimale de 12 m, un diamètre en pied de 25 cm pour la nef, de 32 cm pour le chœur et de 20 cm en tête avec un défilement respectif de 0,7 cm/m et de 2,6 cm/m. Leur finesse et leur élancement supposent que la hauteur du fût pouvait largement dépasser les 12 m. Ces bois, tous issus d’abattages postérieurs à 1243 (fig. II-21 et II-22), ont des croissances rapides, plus diffuses dans la nef (1,50 à 3 mm) que dans le chœur (2 à 2,5 mm), témoignant peut-être pour ce dernier d’un approvisionnement unique dans une futaie homogène.
93Ceux de la nef ont un diamètre qui les apparente aux bois de Type 1 du chœur mais leur âge plus avancé et leur défilement de 0,7 cm/m les en distinguent nettement avec une croissance plus contrainte et un élancement beaucoup plus prononcé, aux limites biologiques du chêne. Leur faible quantité dans la structure (3 %) et leurs caractéristiques exceptionnelles indiqueraient un approvisionnement sélectif de ces bois dans des peuplements extrêmement denses. Quant aux bois de Type 2 du chœur, ils correspondent à ceux de Type 1 de cette même structure à un stade plus avancé de leur croissance, avec un âge et un diamètre plus développé, dans des conditions sylvicoles similaires du fait d’un défilement quasiment identique.

Fig. II-21. Distribution des bois de la nef selon leurs âge et croissance moyenne (Dendrotech 2015). Le nombre de cernes mesurés des pièces secondaires (aisselier, contrefiche, écharpe, jambette, entrait retroussé supérieur) et de certains entraits doit être majoré de 5 à 20 ans pour correspondre à l’âge de l’arbre.

Fig. II-22. Distribution des bois du chœur selon leurs âge et croissance moyenne (Dendrotech 2015). Le nombre de cernes mesurés des pièces secondaires (aisselier, contrefiche, écharpe, jambette, entrait retroussé supérieur) et de certains entraits doit être majoré de 5 à 20 ans pour correspondre à l’âge de l’arbre.

Fig. II-24. Forêt de Bercé (Sarthe). Chêne de 18 cm de diamètre en pied, de 16 jusqu’à la fourche et âgé de 77 à 83 ans. Chêne de Type 1.

Fig. II-25. Forêt de Berce (Sarthe). Chêne de32 cm de diamètre en pied (à 1,50 m du sol), de 21 m de hauteur de fût exploitable et âgé de 132 ans. Chêne proche du Type 2 excepté son âge.
94Comme précédemment, ce Type 2 correspond à des arbres très élancés, fins et réguliers, avec un houppier peu développé en tête et un âge moyen qui les rend tout à fait exceptionnels dans le contexte de la sylviculture actuelle. S’il est possible de rencontrer aujourd’hui des sujets avec des diamètres et des hauteurs similaires, ils sont par contre systématiquement plus âgés (fig. II-25).
Arbre de Type 3
95Enfin, le troisième type d’arbre (Type 3) correspond aux bois de forte section, destinés exclusivement aux entraits. Là aussi, leur proportion est limitée à 3 % seulement des bois de la charpente (fig. II-20-23). La bille avait une longueur minimale de 15 m, pour un diamètre en pied de 38 cm dans la nef, de 45 cm dans le chœur, avec un défilement respectif de 2,1 cm/m et de 2,5 cm/m. Vu le diamètre en tête de ces billes (28 cm dans la nef et 31 cm dans le chœur), il est fortement probable que ces bois se prolongeaient bien au-delà et que leur fût pouvait atteindre les 20-25 m de longueur. L’âge moyen de ces bois reste là encore très jeune pour les diamètres en question avec 90 ans pour ceux de la nef et 125 ans pour ceux du chœur.
96Dans la nef, la croissance de ces bois reste dans la moyenne des autres bois (entre 100 et 250 mm), avec toutefois des fortes différences entre eux. Deux d’entre eux, isolés dans les moyennes – E26 et E46 –, ont des croissances plus rapides (cerne moyen respectif de 213 et 245 mm) pour des âges tout de même avancés, suggérant un contexte forestier plus ouvert. La population est plus homogène dans le chœur (1256-1257) où, contrairement aux bois de Type 1 et 2 qui ont des croissantes fortes (150-350 mm), les bois de Type 3 ont majoritairement des croissances faibles (100-180 mm), avec des âges bien sûr plus avancés du fait de leur forte section. À ces derniers, il faut associer ceux du remaniement de la nef de 1263 à croissance faible également.
97Le profil de ces arbres reste là encore le même que pour les types précédents avec un fut très élancé, haut, fin et régulier, dépourvu de branches charpentières sur sa longueur, mais avec un diamètre plus important (fig. II-26 et II-27). Ils pourraient correspondre aux arbres de Type 1 et 2 à un Stade plus avancé de leur évolution. Comme pour les douze arbres recherchés en forêt d’Iveline par l’abbé Suger, ces bois ont été prélevés isolément par furetage dans des peuplements distincts des précédents, à l’aide de mesures précises.

Fig. II-26. Forêt de Bercé (Sarthe). Au centre de la photo, chêne au fût de 36 cm de diamètre en pied, de 22 m de hauteur jusqu’à la hase du houppier et âgé de 132 ans. Chêne semblable aux arbres de Type 3 delà nef excepté son âge (90 ans).

Fig. II-27. Forêt de Bercé (Sarthe). Chêne au fût de 44 cm de diamètre au pied, de 18 m de hauteur jusqu’à la hase du houppier et âgé de 150 ans (densité de 200 chênes/ha). Chêne semblable aux arbres de Type 3 du chœur excepté son âge (125 ans).
La consommation en bois d’œuvre et le débitage des grumes
98À partir des mesures dendrométriques établies pour chacune des pièces (diamètre, longueur, âge moyen), il est permis de proposer un mode de débitage des grumes en tentant de faire un remontage des différentes pièces mises bout à bout, en tête et en pied, pour reconstituer les billes (fig. II-6 et II-7). L’objectif de cette restitution est d’estimer la quantité de grumes consommées par cette charpente, notamment pour les bois de Type 1 puisque pour les bois destinés aux entraits et poinçons (Types 2 et 3) sont consommés presque intégralement (exemple : 1 entrait = 1 bois de Type 3).
99Les diamètres restitués des grumes tiennent compte des sections des pièces, des corrections apportées par le calcul du défilement des bois lorsque ceux-ci sont sur-équarris, et de l’estimation de l’aubier perdu à l’équarrissage. D’après ces diamètres et le nombre de cernes mesurés des différents types de pièces, renseignant indirectement leur position le long de la grume23, nous pouvons proposer un remontage des grumes pour la charpente de la nef et du chœur (fig. II-28).
100La plupart des éléments de la charpente, excepté les entraits et les poinçons, sont issus du débitage d’arbres de Type 1, long de 14 m minimum et de 23 cm de diamètre en pied pour la nef et de 28 cm pour le chœur. Les fûts les plus droits furent utilisés pour les chevrons et aussi pour le débitage des pièces secondaires les plus longues comme deux écharpes ou une écharpe avec un faux-entrait. Ceux qui comportaient une fourche trop basse ou une courbure trop prononcée furent découpés en deux ou trois billes pour les pièces secondaires, plus courtes. Par exemple, un entrait retroussé, une jambe de force et une à deux contrefiches peuvent être taillés dans une seule grume de 12 m de long minimum, de 22 cm de diamètre à la base, avec les bois de plus forte section (entrait retroussé) taillés dans la partie inférieure et les éléments de faible section (contrefiche), en partie haute. L’approvisionnement des bois d’œuvre, fait par furetage ou par coupe rase, comprenait inévitablement des bois difformes, dans des proportions qui variaient selon la qualité des peuplements exploités. Toutes ces pertes doivent donc être aussi prises en compte.
101Ainsi, selon ces modalités de calcul, on compte pour chaque ferme secondaire une consommation minimale de cinq grumes de Type 1, de 14 m minimum pour la nef et le chœur (fig. II-20). Pour les fermes principales, outre le poinçon et l’entrait, elle se limite à quatre grumes. Les pièces longitudinales (sablières et contreventements), quant à elles, consomment pour deux travées sept grumes de Type 1. Enfin, la croupe suppose l’utilisation de soixante-sept grumes de Type 1, une de Type 2 et trois de Type 3.
102On obtient ainsi pour la charpente de la nef et du chœur, avant le remaniement de 1263, une consommation minimale de 925 arbres, avec une très grande majorité (94,5 %) de grumes longues de 14 m et de 23-28 cm de diamètre, essentiellement pour le chevronnage et leurs raidisseurs. Les bois les plus épais (jusqu’à 45 cm de diamètre) ne représentent finalement que 6 % des abattages, pour les entraits et les poinçons.

Fig. II-28. Tableaux de remontage des grumes pour les charpentes de la nef (en haut) et du chœur (en bas).
103Cette estimation de 925 chênes correspond à la somme de toutes les pièces de la charpente mises bout à bout, et non de la quantité d’arbres réellement abattus. Pour évaluer celle-ci, il faut prendre en compte les nombreuses pertes évoquées ci-dessus, liées aux bois courbes et fourchus et dont la quantité varie selon la qualité du peuplement.
104Le chantier expérimental de Guédelon (Nièvre), qui a permis de reproduire en 2008-2010 une charpente voûtée du xiiie siècle selon des techniques de taille médiévales, a été justement l’occasion d’évaluer ces pertes en comptant précisément les chênes consommés par rapport aux estimations prévues24. Ces dernières avaient été évaluées d’après les mêmes modalités de calcul que celles établies ici, en mettant bout à bout les pièces de la charpente selon leur section. Ainsi, la consommation attendue était de 143 arbres alors que la réalisation de la charpente a nécessité l’abattage de 180 chênes, soit 26 % en plus de ce qui avait été prévu, en raison des bois courbes et fourchus. Il faut noter que les bois abattus avaient été sélectionnés sur pied par furetage dans le cadre d’une éclaircie d’une futaie dense et correspondaient au plus près aux besoins des charpentiers.
105Si on rapporte cette proportion à notre calcul, on obtient au total 1 170 chênes abattus pour la construction des charpentes de la nef et du chœur.
106Ainsi, la construction de la charpente du vaisseau principal de la cathédrale aurait nécessité l’abattage de 1 170 chênes, soit 630 m3 environ25. Cette estimation ne prend pas en compte les bois du remaniement de 1263, ni ceux des charpentes des collatéraux, des beffrois et couvrements des tours de façades, des échafaudages ni du lattis de la couverture.
107Pourtant, le lattis en chêne refendu destiné à la couverture de grandes tuiles devait représenter une consommation en bois très importante en raison des 7 960 m² de superficie de toiture à couvrir, uniquement pour le grand vaisseau. Le volume des lattes de cette couverture, selon les sections restituées des lattes26 et leur espacement relevé sur certains bois27, est estimé à 20 m3 en produit fini. Sachant que leur production suppose des pertes importantes28, de 40 à 60 % environ, on évalue une quantité de 70 à 100 grumes de 25 cm de diamètre ou de 20 à 30 grumes de 45 cm de diamètre nécessaire à la production du lattis de la couverture.
Les lieux d’approvisionnement : la forêt de Saint-Palais ?
108Réalisées par le laboratoire EFC Lab, les analyses des variations de l’aspect macroscopique et microscopique du bois dues à l’influence des facteurs externes laissent penser, bien qu’il y ait une variabilité dans l’âge et dans la largeur de cerne, que les bois de la nef et du chœur proviennent de la même forêt29. L’analyse de la croissance radiale des carottes issues du chœur reflète le même profil de croissance que celui des bois de la nef avec une régularité dans les cernes. Pour des raisons de logistique, il semble en effet logique que les approvisionnements de ce gigantesque chantier aient été faits depuis une seule et unique forêt.
109Le chapitre Saint-Étienne possédait-il donc une forêt susceptible d’avoir approvisionné ce chantier ?
110D’après Buhot de Kersers, l’archevêque de Bourges et le chapitre Saint-Étienne détenaient depuis le xiie siècle des droits dans la forêt de Saint-Palais, située à une vingtaine de kilomètres au nord de Bourges30 (fig. II-29). D’autres seigneuries possédaient aussi des droits dans cette forêt comme le châtelain de Saint-Palais, le prieuré de Saint-Palais et l’abbaye cistercienne de Lorroy qui y fut fondée vers 1125-1128 par l’archevêque de Bourges Vulgrin31. Une charte d’affranchissement de 1279 ainsi qu’un texte de transaction de 1287 confirment que cette forêt était bien détenue en partage par l’archevêque de Bourges, le chapitre Saint-Étienne, l’abbaye de Lorroy et la châtellenie de Saint-Palais32. Cette dernière fut cédée en 1496 à l’archevêché ainsi que tous ses droits de justice, ses terres et sa forêt33.
111Pour le xiiie siècle, il n’existe pas d’autres mentions de possession de bois pour le chapitre et l’archevêché. Le cartulaire du chapitre de Bourges34 qui décrit les domaines fonciers qu’il possédait dans les premières décennies du xiiie siècle mentionne quatre grangia situés à Beaulieu-sur-Loire, Sury-en-Vaux, Bengy et sur le plateau de Barillon à Chery. Dans ce document sont détaillés les revenus et les droits que le chapitre y faisait valoir de l’exploitation de terres cultivées, de vignes, d’étangs, de prairies, de moulins mais pas de bois35. À la fin du xiiie siècle, un état des revenus en argent du chapitre mentionne toutes sortes de rétributions parmi lesquelles des récoltes en céréales, vignes, étangs, cens, divers produits des domaines ruraux, mais toujours aucune ressource forestière36. Toutefois, ces documents ne témoignent pas de l’exhaustivité des biens de l’évêché et certaines possessions et droits comme ceux de la forêt de Saint-Palais n’y sont pas mentionnés.

Fig. Il-29 Localisation île la forêt de Saint-Palais c: vue rapprochée (Carte de Casani, feuille de Bourges, 17;6-1760).
112À la fin du Moyen Âge, les textes montrent que les grands travaux de charpenterie effectués à la cathédrale et aux biens du chapitre et de l’archevêché sont approvisionnés depuis la forêt de Saint-Palais. Lors du chantier de reconstruction de la tour nord, et de la mise en œuvre du beffroi en février 1530, on fit équarrir 121 pièces à partir des arbres abattus par le vent dans la forêt de Saint-Palais, quelques semaines avant la mise en place du beffroi. Ces pièces de charpente venaient compléter d’autres bois précédemment abattus en 152337.
113Au xviie siècle, cette forêt de Saint-Palais est exploitée par l’archevêché et le chapitre pour les besoins en travaux d’entretien et de réparation des châteaux, maisons, domaines et églises paroissiales, mais aussi pour leur chauffage38. Enfin, elle est mentionnée en 1789 dans un document qui recense les biens du chapitre Saint-Étienne avec le droit d’y prendre les bois nécessaires aux réparations de la cathédrale39.
114On apprend en 1554 que l’archevêché détenait 1 265 arpents (520 ha) dans la forêt de Saint-Palais, dans sa partie méridionale, le chapitre Saint-Étienne 400 arpents (164 ha), au nord-est, avec droit de prélèvement sur la part du premier, et l’abbaye de Lorroy 400 arpents également au nord-ouest40. Cette proportion se maintiendra au xviie siècle, avec cependant une augmentation des superficies : la part de l’archevêché est passée à 900 ha et celle du chapitre à 330 ha. Plusieurs procès-verbaux du xviie siècle précisent que cette forêt de 5 000 à 6 000 arpents, soit 2 500 ha, ne possédait pas de taillis et qu’il s’agissait de « boysfutaies bien planté en chesnes et haitres de l’aage de 200 à 300 ans41 […] comme estant d’un temps immémorial en haulte futaye42 ». Nous avons donc lieu de penser qu’au Moyen Âge cette forêt était déjà en futaie de chêne pour la production de bois d’œuvre puisqu’à l’époque moderne, la plupart des chênaies sont fortement dégradées et exploitées en taillis ou taillis-sous-futaie pour les besoins des industries et du chauffage domestique.
115Cette forêt éponyme du neuvième évêque de Bourges, bâtisseur de la seconde basilique au ive siècle d’après la tradition43, devait être une propriété de haute date de l’église de Bourges. Située à proximité de la ville et accessible seulement par voie terrestre, elle pouvait donc convenir à l’approvisionnement du chantier au xiiie siècle du fait de sa gestion très probable en futaie de bois d’œuvre et aussi en raison de la qualité de ses chênes. En effet, la chênaie de Saint-Palais est aujourd’hui une forêt domaniale de chênaies-hêtraies de plus de 2 000 ha gérée par l’ONF et réputée pour la production de bois de qualité à grain fin pour la merranderie. Sa réputation la classe parmi les meilleures chênaies de France.
116On note qu’il n’existe pas, entre cette futaie et Bourges, de rivière au tirant d’eau suffisant pour un transport des grumes par flottage, comme auraient pu le suggérer certains trous de chevilles relevés sur les bois du chœur. Les bois ont donc été transportés par charroi depuis cette forêt.
Les modalités de prélèvement en forêt (coupe à blanc, furetage)
117Les arbres abattus entre 1230 et 1256 pour la mise en œuvre de la charpente de la nef en 1256 ont été sélectionnés sur la base de leur diamètre et la hauteur de leur fût (Types 1 à 3). La majorité d’entre eux (94 %) sont tous identiques morphologiquement avec un fût très fin et élancé (Type 1). Cette standardisation se retrouve dans les mêmes proportions dans des prélèvements destinés à la mise en œuvre de la charpente du chœur en 1257, avec toujours une majorité de bois fins (Type 1 à 94,5 %) ayant des diamètres légèrement plus larges que précédemment.
118Concernant les arbres de Type 1 de la nef44, abattus lors de 17 coupes réparties sur 25 ans (1230-1255), leur sélection, selon des mesures standards, en diamètre et en hauteur de fût, a vraisemblablement conditionné les approvisionnements dans des parcelles forestières qui présentaient précisément ce type d’arbre. Il est donc probable qu’à chaque campagne d’abattage les prélèvements se soient faits dans une futaie répondant précisément à ces besoins. Contrairement aux bois de Types 2 et 3, aux caractéristiques dendrométriques bien différentes et dont les effectifs sont très limités, les bois de Type 1 représentent pour chaque coupe un lot important d’arbres identiques qui suppose un prélèvement massif dans une parcelle forestière, et non des sélections individuelles par furetage. L’étude des profils de croissance de ces bois semble le confirmer comme le montre le regroupement des séries des échantillons dendrochronologiques en 19 classes dendrotypologiques distinctes qui représentent différents sylvofaciès45 et s’apparentent à des campagnes d’abattage (fig. II-30 et II-31). Les premiers abattages des années 1230-1239 se concentrent sur des arbres mûrs ou âgés (80 à 120 ans) et de croissance moyenne à lente (0,9 à 1,5 mm46) (fig. II-23). Les coupes des automnes-hivers 1240-1241 et 1242-1243 se diversifient par l’intégration de plus jeunes arbres (40-70 ans) à croissance rapide (1,5 à 3 mm). Et à partir du printemps 1243 jusqu’aux dernières coupes en 1263 ne sont plus abattus que des arbres jeunes à croissance rapide, liés probablement à un régime de taillis47. Pour chacune de ces périodes de coupes, et toujours concernant les bois de Type 1, on observe donc des coupes dans des peuplements forestiers distincts où les arbres ont des âges et des croissances qui leur sont propres mais dont les fûts sont toujours semblables en diamètre, défilement et hauteur. Pour l’approvisionnement de la majorité des bois de la nef, les premières coupes des années 1230-1239 s’effectuent donc dans des futaies régulières et âgées et passent progressivement dans les années 1240-1243 à des peuplements de taillis régénérés sur souche. Après 1243 et jusqu’aux derniers abattages, les abattages ne se feront plus que dans ce type de peuplement. Les volumes de bois prélevés à chaque abattage de la nef ne permettent pas d’envisager des coupes rases à l’échelle d’un peuplement entier, sinon peut-être pour ceux des années 1240-1243 et 1254-1255 où la quantité d’arbres abattus est proportionnellement la plus importante, d’après l’échantillonnage. Cependant, vu d’une part la hauteur et la finesse des arbres abattus, et d’autre part la densité des peuplements envisagés, il apparaît que l’abattage de ces bois n’a pu se faire individuellement au sein du massif, mais plutôt par une coupe de surface plus ou moins grande selon la coupe. En effet, le dégagement d’une futaie lors d’une coupe rase facilite l’abattage des arbres et leur chute sans risque d’endommager leur fût ni celui des arbres restants. Elle favorise aussi le dégagement des grumes et leur débardage, tout en limitant les opérations de recherche et de charroi, surtout dans une forêt dépourvue de parcellaire et de routes praticables.
119A contrario, la majorité des bois du chœur (Type 1), abattus en automne-hiver 1256-1257, représente un volume de bois tout à fait considérable (470 chênes au moins48). La similarité physiologique de ces bois et leur grand nombre réuni en une seule saison ne laissent guère de doute sur l’éventualité d’une vaste coupe rase au sein d’un peuplement homogène (fig. II-33). Là plus encore, les questions d’ordre logistique liées à l’abattage, au débardage et au transport de plusieurs centaines de grumes justifient la coupe de surface sur une vaste partie du peuplement.

Fig. II-30. Assemblage des courbes de croissance cumulée. [Dendrotech 2015.]

Fig. II-31. Répartition des bois par dates d’abattage et classes dendrotypologiques. [Dendrotech 2015.]

Fig. Il-32. Couperose en forêt de Saint-Palais (Cher).

Fig. II-33. Futaie densément peuplée, forêt de Saint-Palais (Cher). Cette parcelle a connu toutefois plusieurs coupes d’éclaircie et sa densité est bien inférieure à celle des futaies exploitées au xiiie siècle pour les charpentes de la cathédrale.
120Attesté à Tours pour l’approvisionnement du chantier de la cathédrale en 1243 et 127949, ce type de coupe rase suppose l’abattage de tous les bois situés sur la parcelle, en laissant toutefois des semenciers ou baliveaux50 servant à régénérer la parcelle. Dans le cas d’une gestion en régime de taillis, où la régénération sur souche est privilégiée, la conservation de semenciers n’est pas nécessaire. Les bois devaient par contre être coupés « pres et raz de terre », comme il est stipulé dans certains actes de ventes médiévaux en Touraine51, afin de favoriser les rejets de souche.
121Concernant les plus gros bois (Types 2 et 3) qui représentent seulement 6 % des effectifs et qui sont destinés aux poinçons et aux entraits, ceux-ci se distinguent des bois précédents (Type 1) par leur diamètre et leur âge mais aussi par d’autres critères. Pour ceux de la nef, le défilement est nettement différent (fig. II-20), témoignant d’un milieu plus densément peuplé pour les bois de Type 2 et moins contraint pour ceux de Type 3. Deux d’entre eux (E26 et E46) ont des croissances bien plus rapides témoignant d’un peuplement bien plus ouvert. Ceux du chœur se démarquent des autres essentiellement par des croissances plus faibles (fig. II-22). Ainsi, que ce soit pour les abattages des bois de la nef comme pour ceux du chœur, ces gros bois appartiennent à des faciès sylvicoles différents qui supposent un prélèvement par furetage. Ce mode d’approvisionnement permet de sélectionner isolément dans des peuplements divers, parfois éloignés, les sujets qui correspondent précisément aux besoins des charpentiers. Les difficultés inhérentes au charroi et à l’abattage de très longs bois isolés au sein de futaies densément peuplées, comme c’est le cas pour ces arbres de Types 2 et 3, expliquent que ces modalités de prélèvement par furetage sont limitées à de très faibles effectifs, comme on le constate aussi dans de nombreuses autres charpentes des xiie-xiiie siècles52.
Le type de futaie exploitée
Des peuplements purs
122Une analyse macroscopique et microscopique de la structure du bois a été réalisée par le laboratoire EFC Lab53 sur la totalité des échantillons prélevés dans les charpentes du xiiie siècle du chœur, de la nef et du beffroi, en complément des précédentes analyses dendrochronologiques. Ce travail visait à identifier, entre autres, les différentes essences de chêne utilisées dans ces charpentes, pour indirectement avoir des informations sur les peuplements forestiers exploités. En effet, les chênes appartiennent à la famille des Fagacées et plus particulièrement au genre Quercus représenté par plus de 600 espèces d’arbres, dont seules 8 se rencontrent sur le territoire français. En France septentrionale, les chênaies sont constituées principalement de peuplements mixtes de Quercus sessiliflora ou Quercus petraea (chêne rouvre ou sessile) et de Quercus pedunculata ou Quercus robur (chêne pédonculé) selon les conditions écologiques de la station, la nature du sol, l’humidité.
123À l’issue de ces analyses, il est apparu que la totalité des bois de la nef et du chœur sont des chênes sessiles, Quercus sessiliflora, à l’exception d’un bois, l’entrait retroussé de la ferme 141, qui est un chêne pédonculé. Les bois de Type 1 (94 % des bois) comme ceux utilisés pour les entraits et les poinçons sont donc tous de la même essence. Les chênaies qui ont servi à l’approvisionnement de ces chantiers étaient donc des peuplements purs de chênes sessiles.
124Les chênes sessiles tout comme les chênes pédonculés peuvent constituer des peuplements purs là où leurs airs ne se recouvrent pas ou, dans le cas contraire, là où les conditions stationnelles ne conviennent bien qu’à l’un ou à l’autre. Dans les stations où les deux espèces peuvent se développer, il est fréquent de les trouver dans une même parcelle, où de petites variations de la topographie, du sol, de l’approvisionnement en eau suffisent pour favoriser l’une plutôt que l’autre, la transition pouvant se faire en quelques dizaines de mètres seulement. De plus, il est très fréquent de trouver en forêt des arbres hybrides aux caractères morphologiques intermédiaires entre ceux du chêne sessile et du chêne pédonculé54. Ainsi, une telle concentration de chênes sessiles dans un approvisionnement de 1 200 arbres environ confirmerait un approvisionnement massif par coupe blanche dans un peuplement homogène monospécifique bien délimité. Les bois utilisés pour les entraits et les poinçons (Types 2 et 3) qui, comme nous l’avons vu précédemment, ont dû être prélevés dans des stations au faciès légèrement différent, pourraient néanmoins provenir de parcelles relativement proches de ce peuplement pur.
125D’un point de vue écologique, le chêne sessile tolère particulièrement bien la concurrence entre les arbres ainsi que l’ombrage comparé au pédonculé, ce qui le rend prédominant suite aux régénérations par coupe blanche où la forte compétition peut être déterminante lors de la sélection naturelle des rejets (auto-mortalité). Le chêne sessile convient donc à des futaies densément peuplées. Il supporte aussi des conditions plus contraignantes propres aux plateaux (sols acides, peu profonds, secs) contrairement au pédonculé qui préfère les sols humides et épais de fond de vallée. Le bois d’œuvre entre ces deux essences semble toutefois présenter les mêmes caractéristiques.
126Il n’est pas inintéressant d’observer que topographiquement la forêt de Saint-Palais présente une déclivité régulière du terrain qui descend au nord-ouest vers un vallon humide baigné de ruisseaux et d’étangs. Les secteurs qui pourraient écologiquement être favorables à des peuplements purs de chênes sessiles devraient logiquement se situer au sud-ouest de la forêt.
127On note aujourd’hui que les massifs forestiers les plus renommés pour la qualité de leur bois sont constitués de chênes sessiles, seuls ou avec le pédonculé, comme les forêts de Tronçais et Moladier (Allier), Blois, Boulogne, Russy (Loir-et-Cher), Bellême, Réno-Valdieu, Perseigne (Orne), Bercé (Sarthe).
Les données dendrométriques
128Les chênes destinés à 94 % des bois de la charpente de la nef et du chœur sont des arbres au fût de faible diamètre, fin, au profil très élancé et régulier sur une grande hauteur, avec peu de branches et un houppier déployé qu’à la cime. Ces arbres sont majoritairement jeunes ou très jeunes, de moins de 60 ans, avec une forte croissance radiale (croissance moyenne de 2,1 mm) pour un faible diamètre (23-28 cm) et une grande hauteur de fût (14 m minimum) qui suppose une hauteur totale de l’arbre de 20-25 m. Leur faible défilement (1,6-2,5 cm/m), comparé aux autres données dendrométriques (diamètre, âge), témoigne d’une compression maximale du milieu et d’une très forte densité du peuplement forestier d’après les tables officielles établies pour le chêne55.
129Ces arbres proviennent donc de futaies où la densité du peuplement et maximale et où la forte mise en concurrence entre les sujets les a contraints à croître rapidement en hauteur vers la lumière et non en épaisseur, d’où leur très fort élancement, leur faible diamètre et un houppier comprimé (fig. II-34).
130Toutefois, cette forte densité du peuplement ne suit pas à expliquer les fortes croissances radiales et la jeunesse de ces arbres.
Comparaison avec les futaies actuelles
131La création de l’École forestière de Nancy en 1824 et, sous son impulsion, l’émergence d’une véritable sylviculture ont imposé à l’ensemble des forêts domaniales la pratique de la futaie régulière à régénération naturelle par semis, avec coupes d’éclaircies périodiques. Cette conversion fut facilitée au cours du xixe siècle par une forte diminution de la consommation de bois taillis du fait de l’utilisation progressive de la houille par les industries et le chauffage, et surtout par la disparition des droits d’usage. Il a fallu toutefois près d’un siècle d’expérimentation et de codification des méthodes pour que ce modèle de la futaie régulière s’impose dans les forêts de l’État avant de s’appliquer aux forêts communales et partiellement aux forêts privées. Actuellement, la plupart des futaies régulières de chênes sont traitées en sylviculture « dynamique », avec des coupes d’éclaircies périodiques destinées à réduire la densité du peuplement, à limiter la concurrence entre les tiges pour que les arbres restants, dits « d’avenir », gagnent en diamètre et en volume tout en gardant des croissances radiales régulières (cernes constants inférieurs à 2 mm type « grain fin »). Cette sylviculture nécessite un personnel forestier travaillant sur le long terme à la gestion des peuplements. Même les plus anciennes futaies de chênes héritées de la grande réformation des forêts royales de Colbert en 1661 ont été converties à ces cycles d’éclaircissements afin de favoriser le développement des gros bois.

Fig. II-34. Tendances de croissance des bois du chœur, abatus en automne-hiver 1256-1257. [Dendrotech 2015.]
132D’après des peuplements témoins en forêts de Blois et du Tronçais, non loin de Bourges, en futaie gérée en sylviculture dynamique, que ce soit en éclaircies fortes ou faibles, un chêne de 55-60 ans présente un fût de 19-23 cm de diamètre pour une hauteur totale de l’arbre de 16-19 m (fût inférieur à 13 m), avec une fertilité normale du sol et une densité de peuplement très élevée56. En forêt de Bercé (Sarthe), avec peu d’éclaircie, les chênes présentent les mêmes caractéristiques avec des fûts de plus faible diamètre et de moindre hauteur que ceux du xiiie siècle de la cathédrale de Bourges.
133En sylviculture très dynamique, avec des cycles d’éclaircies très courts, des chênes de même âge ayant connu entre quatre et sept éclaircies dépassent les diamètres recherchés avec 34-37 cm et ne dépassent pas des hauteurs totales de 19 m, avec des largeurs de houppier de 10 m57. Là aussi, les caractéristiques ne correspondent pas.
134Pour les placettes n’ayant connu aucune éclaircie (station témoin de Sablonnières, forêt de Blois), excepté un léger dépressage avant le début de l’expérimentation58, évoluant donc à une densité proche du maximum biologique du chêne sessile et avec des phénomènes d’autoéclaircies naturelles, des chênes de 55-60 ans atteignent 18-20 cm de diamètre pour une hauteur totale de 16-17 m, houppier compris, ce qui donne une longueur de fût inférieure à 12 m59 avec des diamètres bien inférieurs à ceux de Bourges.
135Ces modes de gestion sylvicole ne permettent donc pas d’obtenir des chênes avec des rapports âge/diamètre/hauteur de fût correspondant à ceux des bois du xiiie siècle de la cathédrale. Ces sylvicultures dynamiques assurent en outre une croissance toujours régulière des cernes qui tranche avec celle des bois de Bourges caractérisée en grande majorité par une forte croissance radiale dans les 15-20 premières années puis par un ralentissement drastique traduisant une compression progressive du milieu et l’absence d’éclaircie60.
136Les chênes de Bourges sont donc éloignés des modèles sylvicoles basés sur la régénération naturelle par semis et sur le principe des éclaircies, destinés à la production de bois épais et non à celle de bois longs et fins. Ils s’inscrivent donc dans un schéma d’exploitation pour lequel nous ne possédons pas de comparatif contemporain et qui semble se définir par un peuplement dense maintenu très serré, n’ayant connu vraisemblablement aucune coupe d’éclaircie, et par des modalités de régénération que l’étude des croissances radiales permet de caractériser.
Les données dendrotypologiques61
137Le classement des bois selon leur profil de croissance a permis de définir 19 classes dendrotypologiques (fig. II-30 et II-31). Les arbres abattus en automne-hiver 1256-1257 pour la charpente du chœur, en grande partie associés aux classes 12, 13 et 15, forment un ensemble particulièrement cohérent et statistiquement intéressant pour une analyse plus détaillée (fig. II-32). Les groupes constitués des individus les plus anciens (nos 29-33 et 38) présentent quasiment tous une tendance décroissante en début de vie qui pourrait indiquer qu’il s’agit soit de jeunes semis en concurrence avec les autres individus du sous-étage forestier, soit, plus vraisemblablement, de rejets de souche issus d’un taillis déjà dense et en compétition avec d’autres rejets. La tendance de croissance s’inverse aux alentours de 1200, sûrement à l’occasion d’une coupe. Les arbres atteignent leur croissance maximale 15 à 25 ans après le début de leur pousse, bénéficiant de l’ouverture ainsi opérée. À ce même moment apparaît une deuxième génération de tiges (groupes nos 34-37, 40 et 43-44) qui, dans tous les cas, sont vraisemblablement des rejets sur souche. La croissance de ces derniers est toujours maximale dans les quinze premières années puis ralentit drastiquement sous l’effet d’une concurrence toujours plus forte. Ce ralentissement est présent sur la quasi-totalité des bois dont les tendances se stabilisent à partir du début des années 1230 où naissent alors de nouveaux rejets (groupe no 46). L’évolution spécifique de ce peuplement pourrait donc aussi bien évoquer la conversion d’un peuplement en futaie sur souche que l’entretien d’une futaie sur souche déjà ancienne.
Une futaie sur souche à forte densité ?
138L’hypothèse de futaies régénérées selon le régime du taillis, par rejet de souche (reproduction végétative), et non par semis naturel (reproduction sexuée), apparaît comme la plus probable. Les fortes croissances radiales mesurées sur les bois du chœur et aussi sur ceux de la nef abattus surtout après 1243 correspondraient à des peuplements issus de taillis, de la reproduction végétative de souches. En effet, le rejet bénéficie des apports nourriciers de la souche porteuse qui lui assurent une croissance juvénile supérieure à celle d’un semis. Le taillis atteint donc sa maturité plus rapidement qu’un peuplement issu d’un semis naturel. De ce fait, les tiges s’élancent plus vite en hauteur et ont tendance à dépasser les semis de même âge et à les étouffer sous leur pression. Les croissances des rejets de souches se caractérisent donc par une vigueur végétative durant vingt à trente ans avec de fortes croissances radiales, puis par un ralentissement rapide qui est lié, d’une part, à la formation d’un système racinaire indépendant de la souche mère et, d’autre part, à la mise en concurrence des tiges entre elles. Ils sont donc non seulement capables de fournir un fût adulte et viable, mais ils bénéficient aussi d’un rythme de croissance supérieur à celui d’un brin issu de germination. Ces modes de croissance correspondent donc précisément aux profils dendrotypologiques de la plupart des bois du xiiie siècle de Bourges (Type 1).
139Outre ces modes de régénération en régime de taillis, les mesures dendrométriques ont montré que les bois abattus pour la nef et le chœur sont issus de futaies très densément peuplées, parfois au maximum des capacités biologiques du chêne (fig. II-34). Les jeunes tiges, bénéficiant d’une vigoureuse capacité de croissance juvénile grâce aux souches porteuses, et soumises à une très forte compression du milieu, peuvent ainsi présenter à 50-60 ans des fûts très élancés, fins et réguliers, dépassant les 14 m de hauteur exploitable. Il apparaît donc que l’essentiel des bois abattus pour les charpentes de la nef et du chœur provient de jeunes futaies très densément peuplées et qui furent régénérées sur souche, selon le régime du taillis (fig. II-35).

Fig. II-35. Jeune futaie sur souche, forêt de Bercé (Sarthe).
140La bonne qualité et fertilité des sols est aussi à prendre en considération pour expliquer ces croissances hors norme. La forêt de Saint-Palais est classée jugement parmi les meilleures chênaies de France avec des sols qui assurent la production de bois de qualité pour la merranderie.
La régénération d’une futaie en taillis
141Pour permettre une bonne régénération par rejet de souche, l’abattage doit se pratiquer hors sève, pendant la période d’arrêt de végétation en automne-hiver car les rejets issus d’une coupe en été ne sont pas assez vigoureux pour résister aux froids hivernaux et leur hauteur est bien plus faible que ceux issus d’une coupe en hiver62. La coupe doit aussi s’effectuer au plus près du sol car elle permet de dynamiser la repousse, de favoriser l’affranchissement des rejets, d’éviter l’épuisement de la souche63 et facilite aussi le débardage. L’abattage à la cognée suppose donc un angle d’attaque au plus près du sol. La scie était proscrite pour cet usage, encore au xviie siècle où elle est accusée d’anémier la souche64.
142Dans les textes, il est difficile de savoir si cette technique de régénération sur souche se pratiquait pour les futaies, faute de mention explicite. Pourtant, tous les actes de ventes mentionnant les coupes de bois au Moyen Âge sont unanimes et recommandent, dès le xive siècle, de couper le bois « pres et raz de terre » afin de faciliter le rejet65. En 1584, la coutume de Touraine rappelle qu’il faut couper « par le pied à raz de terre […] afin que le pied des souches puisse en rejecter66 ». Si ces mentions sont récurrentes dans les textes, il reste toutefois difficile de savoir si elles s’appliquent au taillis ou aux futaies.
143Aux xviie-xviiie siècles, de nombreuses futaies sur souche étaient exploitées selon le principe du recépage67 : les rejets nés de la coupe de futaie étaient recépés à 25-30 ans pour le taillis, donnant naissance à de nouveaux recrus qui étaient coupés vers 100 ans68. Ce recépage du taillis pouvait aussi se limiter à de simples nettoiements ou à un dépressage en ne coupant que les morts-bois, les bois blancs et les perches surabondantes du taillis tout en maintenant le peuplement dense (« recépage ordinaire »), comme cela se pratiquait au Moyen Âge avec les expurgades. L’exploitation à tire et aire imposée par l’Ordonnance de 1669 reposait exclusivement sur la capacité des feuillus à rejeter et dont seul l’abattage au plus près du sol à la cognée garantissait le renouveau du peuplement sans que l’homme n’ait eu à agir entre chaque coupe69. Les vieilles futaies domaniales (Réno-Valdieu, Perche, Bercé, Perseigne, Tronçais…) issues des réformes de Colbert ont ainsi été régénérées par rejet de souche70.
144Les facultés régénératives des souches de chênes permettent de mieux comprendre la gestion de ces taillis. En effet, le chêne a une grande capacité à rejeter de souche jusqu’à soixante ans, c’est-à-dire jusqu’à l’âge où il commence à fructifier. Au-delà de cet âge, le pouvoir de régénération des souches décroît rapidement71. Il est dès lors intéressant de constater que la majorité des bois de la cathédrale furent abattus avant cet âge, notamment ceux du chœur à l’issue d’une coupe à blanc qui suggère que ce peuplement aurait très bien pu avoir été régénéré en taillis par la suite.
145La très forte croissance juvénile des rejets de souche au sein d’un taillis exclut la possibilité d’un semis par régénération naturelle (glands issus des bois de réserve) pour combler les vides dans le peuplement. En effet, dans les taillis de chêne, les semis qui peuvent s’installer disparaissent tous dans les premières années, étouffés par les rejets qui les dépassent rapidement. Le régime du taillis de chêne est donc exclusif et ne tolère aucun semis. Ceci permet donc d’expliquer l’homogénéité de la majorité des bois de la cathédrale, plus particulièrement ceux du chœur abattus en grand nombre en une saison, qui suppose des peuplements réguliers et homogènes, issus d’un même mode de régénération.
146Entre les premiers abattages en 1230 et les derniers en 1263, on observe une nette évolution des futaies exploitées pour l’approvisionnement du chantier, notamment pour les bois de Type 1 (fig. II-23 et II-30). Pour les coupes réalisées de 1230 à 1239, les arbres sont d’âge mûr, à croissance lente (0,9 à 1,5 mm). De 1240 à 1242, on voit de plus en plus d’arbres jeunes à croissante rapide, qui vont devenir quasiment exclusifs après 1243. Il serait tentant de voir dans la standardisation des arbres abattus de Type 1 et l’évolution de leur profil de croissance, le passage de l’exploitation occasionnelle d’une ou plusieurs futaies régulières dans les années 1230 à la systématisation progressive des abattages dans des taillis dès les années 1240 et jusqu’au début des années 126072. Quelle en est la raison ? Est-ce un rajeunissement généralisé des peuplements forestiers par la pratique préférentielle du taillis à destination de bois d’œuvre de qualité à la fin du xiie siècle, au détriment des vieilles futaies ? Sont-ce des abattages sur des parcelles sélectionnées et spécialisées dans la production de ce type d’arbres ?
Mise en protection des taillis : les enclos
147Les taillis de chênes destinés à devenir des futaies denses ne devaient demander aucun entretien. Leur développement ne nécessitait aucune gestion particulière des rejets, aucune coupe d’éclaircie, dépressage, détourage ou balivage, contrairement à ce qui se pratique en sylviculture dynamique depuis le xixe siècle où les éclaircies sont régulières. Le peuplement s’autorégulait avec une diminution importante du nombre de tiges par souche dans les premières années73 du fait de la forte compétition et de la mortalité naturelle des tiges dominées (auto-éclaircie). Après la régénération d’un peuplement dense par coupe rase, la parcelle devait donc être laissée en auto-régulation sans intervention humaine pour obtenir à nouveau une futaie sur souche à forte densité.
148Les textes se rapportant aux forêts de Touraine au Moyen Âge ne mentionnent en effet dans les futaies aucune coupe d’éclaircie, d’amélioration ou de dépressage, confirmant ainsi l’absence d’entretien des taillis et leur propension à se développer en futaies denses74. Aucun personnel n’existait d’ailleurs au sein des seigneuries pour effectuer ce travail périodiquement sur le long terme. Les seuls prélèvements qui auraient pu exister dans ces futaies étaient des nettoiements ou expurgades qui consistaient à prélever le bois mort et le mort-bois75 dans le cadre des droits d’usage lorsque ceux-ci n’étaient pas tout simplement interdits sur ces parcelles, habituellement mises en defens après une coupe. Ces prélèvements n’ont de toute façon aucun intérêt sylvicole pour les rejets et servent uniquement aux usagers pour leurs besoins.
149Encore à l’époque moderne, les réserves des forêts royales et ecclésiastiques étaient des futaies pleines où aucun dépressage ni coupe d’amélioration ne se pratiquaient76. Comme le rappelle A. Corvol, les peuplements forestiers qui étaient composés aux xviie-xviiie siècles essentiellement de taillis et taillis-sous-futaies étaient exploités uniquement lors de l’abattage et de la vidange, en préservant au mieux la capacité de rejeter des souches, puisqu’aucune autre intervention humaine ne se faisait alors77.
150Au xiiie siècle, à l’issue d’une coupe rase, la régénération du taillis par rejet de souche devait cependant être protégée du bétail et de la faune sauvage (cervidés, sangliers). La forêt médiévale était en effet largement exploitée pour l’élevage domestique du porc78, du bœuf, du mouton, de la chèvre, ce qui représentait une menace certaine pour les rejets des parcelles en régénération. D’après les textes, l’interdiction du pâturage sur une coupe semble être une constante au moins à partir du xiiie siècle en Touraine79. En France, le temps de cette interdiction varie de deux à cinq ans après la coupe80 pour permettre cette régénération, sauf exception comme en Normandie au xive siècle où elle atteint douze à quinze ans81. La mise en defens des jeunes taillis s’accompagne aussi d’une suspension des autres droits des usagers sur la parcelle et de la mise en place d’une clôture physique par la création de talus, de fossés et de plantations de haies. Au xiiie siècle en Touraine, la création de fossés autour des coupes semble aller de soi comme encore au xve siècle où les textes recommandent même les dimensions des fossés en largeur et profondeur82. L’ordonnance royale de Melun de 1376 stipule que les marchands doivent clore les coupes et celles des bois de marine pour les forêts normandes la même année et précise qu’une clôture doit être installée avant la coupe, pour éviter que l’on coupe trop, et ensuite laissée pour permettre la régénération. Sur les talus, des haies étaient créées comme le relate un acte de vente de 1498 : « feront lesdits acheteurs les hayes de pau, perche, espines et autre bois autour de ladite monstrée [coupe] en manière que les bestes ny puissent passer comme il appartient à bonnes tailles sans fere dommage audit reject83 ».
151Ces enclos s’observent encore aujourd’hui dans certaines forêts, dans des états de conservations assez variables, le plus souvent très arasés et visibles uniquement au Lidar84. Dans la forêt de Bercé (Sarthe), les nombreux enclos fossoyés et talutés, bien conservés, de formes polygonales fermées de 1,3 à 2,7 ha de superficie85, pourraient correspondre à ces mises en defens de parcelles en régénération (fig. II-36). L’absence d’entrée de ces enclos, la dimension des fossés/talus, leur superficie et leur dispersion au sein du massif forestier conviennent aux données textuelles connues au Moyen Âge pour une mise en protection d’une coupe en régénération.

Fig. II-36. À gauche, carte des enclos en forêt de Bercé (Sarthe) et à droite relevé d’un des enclos. [Noël 2007, p. 116 et 150.]
La surface forestière sollicitée
152D’après les estimations avancées précédemment, la consommation en bois d’œuvre pour la construction de la charpente du grand vaisseau de la cathédrale a nécessité l’abattage d’environ 1 170 chênes. Sur cette quantité, à peu près 500 proviennent de la coupe rase d’une unique parcelle86 en 1256 pour la charpente du chœur, le reste étant issu de nombreuses coupes de peuplements distincts, étalées sur 25 ans. Quelles que soient ces coupes, ces arbres étaient issus de futaies sur souche, homogènes, n’ayant connu aucune éclaircie et dont la densité du peuplement était maximale.
153Nous ne connaissons malheureusement aucun témoin de ce type de peuplement qui aurait pu faire l’objet d’un suivi. Seules des populations issues d’une régénération naturelle par semis permettent d’établir des comparaisons. Ainsi, des peuplements témoins de chênaies en secteur ligérien, n’ayant connu aucune intervention humaine excepté le nettoiement des bois morts naturellement, présentent une densité de 1 700 tiges/ha à 60 ans contre, à titre d’exemple, 1 200 tiges/ha au même âge pour un peuplement ayant connu peu d’éclaircies, toujours en secteur ligérien87. Cette densité correspond pour ce type de chênaie au maximum biologique tolérable où seule la mortalité naturelle régule le peuplement. L’hyperdensité des futaies sur souche exploitées au xiiie siècle pourrait peut-être s’assimiler à celle-ci.
154Dans le cas d’une coupe à blanc, tous les arbres abattus ne correspondent pas aux besoins des charpentiers, même s’il s’agit de peuplements homogènes. Seuls les bois les plus droits et de bonne section sont conservés. Les bois inappropriés peuvent toutefois convenir pour les pièces courtes et pour les échafaudages ou les lattes. Là encore, il est difficile d’estimer la proportion de bois utiles pour les peuplements en question et il est donc nécessaire de surévaluer les besoins pour tenir compte de ces pertes, avec un rendement de 1 sur 4.
155En prenant en compte ces marges d’incertitudes, tant sur la quantité de bois utiles que sur la densité des futaies sur souche, on peut donc estimer qu’une coupe à blanc de 1,5 ha d’une futaie sur souche dense suffirait pour approvisionner le chantier du chœur et réunir les 500 chênes nécessaires à l’exécution de sa charpente. Cette surface représente 3,6 arpents médiévaux88, ce qui paraît en définitive très peu. Rappelons toutefois que pour la construction des charpentes de la cathédrale de Tours en 1243, le roi de France fit un don de seulement deux arpents de la forêt de Chinon89, ce qui peut correspondre néanmoins à une très grande quantité de bois d’œuvre selon la qualité et la densité du peuplement. Cette superficie coïncide par ailleurs avec celle des enclos relevés en forêt de Bercé, dont la destination semble liée à la régénération de futaies sur souche.
156Même si les bois des charpentes de la nef et du chœur proviennent vraisemblablement de peuplements et donc de parcelles distinctes, l’abattage des 1 170 chênes correspond à une coupe de presque 3 hectares seulement, soit un carré de 173 m de côté, d’une futaie sur souche de forte densité, telle qu’elle a été définie précédemment. On est donc très loin des idées reçues sur l’épuisement des forêts médiévales liées aux constructions des cathédrales.
Une « sylviculture » adaptée aux charpentes gothiques
157Les forêts exploitées au xiiie siècle pour le chantier de la cathédrale de Bourges se caractérisent par des hautes futaies sur souche aux peuplements hyperdenses. Leur régénération par recépage aurait bénéficié d’une mise en defens matérialisée probablement par un enclos afin de protéger les rejets du pastoralisme, des animaux sauvages et des prélèvements liés aux droits coutumiers90. Dès lors, la futaie aurait été laissée en autorégulation sans aucune intervention humaine.
158Il est donc impropre de parler de « sylviculture » comme on l’évoque aujourd’hui pour la gestion des forêts domaniales où les peuplements bénéficient de nombreux aménagements mécanisés tout au long de leur croissance (cloisonnements culturaux, dépressage, élagage, façonnage, coupes d’éclaircies tous les 8-12 ans) afin d’optimiser la production de gros bois à grain fin et de répondre ainsi aux besoins de l’industrie du bois. Dans le cas présent, il s’agit plutôt d’une non-gestion par l’homme puisque ces futaies ne bénéficient d’aucun traitement particulier, d’aucune éclaircie ni d’entretien des sujets, sinon d’une protection de la coupe au moment de sa régénération. Ce mode de gestion consiste à laisser faire la nature et à favoriser la capacité de rejet des souches en la protégeant des hommes et des animaux par un enclos.
159Les peuplements issus de cette pratique sylvicole assurent une production massive et homogène de chênes ayant un fût exploitable droit, de très grande longueur et de faible diamètre, au bout de 50-60 ans. Or, ce type de bois d’œuvre a déjà été repéré dans de nombreuses autres charpentes gothiques des xiie-xiiie siècles en Normandie91, et aussi dans le Bassin parisien. L’analyse dendrologique faite sur leurs bois a permis de reconnaître pour nombre d’entre eux ce mode de reproduction par rejet de souche, du fait de l’excentricité de la moelle des bois de brin et de la largeur supérieure à 3 mm par an des cernes de croissance pendant les trente premières années d’existence de l’arbre. Ils présentaient en outre les mêmes caractéristiques physiologiques que ceux de Bourges92, ce qui suppose des futaies hyperdenses de même type. Une autre étude dendrochronologique réalisée en région Centre sur 28 charpentes des xie-xvie siècles avait permis aussi de caractériser l’utilisation de bois issus de futaies denses, uniquement aux xiie-xiiie siècles93. D’autres études de charpentes le confirmeraient pour la même période comme celle de l’abbaye de Fontevraud94. Il semble donc que cette pratique sylvicole des futaies denses régénérées par recépage ait été assez répandue dans le Bassin parisien aux xiie-xiiie siècles et que leur exploitation a pu assurer l’approvisionnement de très nombreux chantiers de construction lors du renouveau gothique.
160En effet, les charpentes gothiques que l’on voit apparaître dans la seconde moitié du xiie siècle et qui se diffusent au xiiie dans le Bassin parisien utilisent massivement des jeunes chênes à croissance rapide, présentant un facteur d’élancement très prononcé avec un fût droit, de faible diamètre et de grande longueur pour plus de 90 % des pièces. Les bois conservent tous le cœur de l’arbre, équarris à la hache a minima en respectant au mieux la forme de la grume, au plus près du diamètre initial, ce qui leur assure une résistance mécanique plus grande que celle des éléments sciés et débités. Les structures de ces charpentes y sont parfaitement adaptées avec un système tramé à chevrons-formant-fermes relativement léger, avec des entraits et des poinçons très fins, caractéristiques de la fin du xiie au xive siècle (fig. II-37). Le redressement des pentes des toits des grands édifices, passant de 44° au milieu du xiie siècle sur les charpentes romanes à 60° en moyenne au xiiie siècle95 sur les charpentes gothiques, a été permis grâce à l’usage de ce type de bois long, fin, résistant et flexible. Les grandes toitures des cathédrales gothiques, avec leurs versants de 12 à 16 m dressées à 60° face aux vents, ne pouvaient être réalisées qu’avec des bois d’œuvre de cette qualité.

Fig. II-37. Charpente du xiiie siècle du logis comtal de Crépy-en-Valois (60), avec ses entrons et ses poinçons d’une extrême finesse.
161L’utilisation de ce type très Spécifique de bois d’œuvre, donc propre aux charpentes de la seconde moitié du xiie siècle et du xiiie siècle, confirme que cette pratique sylvicole était alors assez largement répandue.
162Pour la période précédente, les charpentes romanes du xie siècle et de la première moitié du xiie utilisent des bois de fort diamètre, à croissance lente, issus d’arbres âgés de vieilles futaies pour les entraits et des bois courts et fins provenant de jeunes taillis pour les chevrons et les raidisseurs96. Les faibles pentes, les courtes portées du chevronnage, le système compressif de ces Structures qui font porter sur les entraits toutes les charges de la charpente conviennent donc à ces modalités d’approvisionnement correspondant à du jeune taillis et de vieilles futaies.
163Pour la période postérieure, les charpentes du xive siècle restent identiques à celles du xiiie tant dans leur forme générale, excepté dans le contreventement, que dans les types de bois utilisés, mais la rareté de ces charpentes nous incite à rester prudent. Il faut attendre les reconstructions de la seconde moitié du xve siècle pour voir un renouvellement des formes des charpentes et un changement du type de bois d’œuvre consommé. Cette évolution résulte d’une modification profonde de la gestion des ressources ligneuses et des pratiques sylvicoles. À la fin du Moyen Age, les futaies sont de plus en plus gérées par faire valoir indirect, baillées à cens ou à rente à des marchands de bois qui acquièrent peu à peu le monopole des coupes et des ventes. On voit ainsi se généraliser le prélèvement par furetage qui profite à l’adjudicataire en sélectionnant les meilleurs bois, laissant ainsi une forêt dégradée et éclaircie. Les ordonnances condamnant le furetage se multiplient au xvie siècle devant le développement de cette pratique. Les futaies régressent donc au profit du taillis-sous-futaie qui tente de concilier les besoins des chantiers de construction et ceux des usagers et des industries consommatrices en bois de chauffe. Les bois issus des baliveaux des taillis-sous-futaie97 et de ces forêts éclaircies sont plus courts, de plus fort diamètre et leur débitage à la scie devient dès lors indispensable alors qu’aux xiie-xive siècles la scie n’était quasiment jamais utilisée en charpenterie. Les charpentes délaissent, selon les régions, les structures à chevrons-formant-fermes au profit des fermes et pannes, plus économiques en bois longs et fins. Elles adoptent les fermes à portique qui permettent de consommer davantage de bois courts et épais. Autant la section des pièces maîtresses devient surdimensionnée, autant celle des pièces secondaires, issues de bois débités à la scie, diminue dans les charpentes de comble comme dans les pans de bois. Certaines techniques comme l’entrait moisé ou la lierne assemblée dans le plan des entraits retroussés, constitués de deux pièces, se diffusent dans ce contexte. La charpente dite « armoricaine », éponyme du massif où elle se rencontre à la fin du Moyen Âge, répond aussi des contraintes environnementales liées à la prédominance du bocage et des bois courbes et noueux des haies. Ces charpentes présentent donc des structures à fermes et pannes peu consommatrices en bois, avec des arbalétriers incurvés, le plus souvent débités par économie, taillés dans les arbres émondés des haies98. Il en est de même des charpentes à cruck de l’architecture vernaculaire dont les arbalétriers courbes étaient taillés dans les arbres recépés des haies du bocage.
164À l’époque moderne, la crise forestière s’amplifie avec l’expansion du taillis-sous-futaie et la généralisation du prélèvement par furetage, laissant des forêts ouvertes et dégradées. Les ordonnances de Colbert de 1661 et 1669 chercheront à y remédier, sans réel succès. La médiocre qualité des bois utilisés dans les charpentes de cette période témoigne de cette réalité sylvicole avec l’emploi généralisé de pièces courtes, épaisses, courbes, noueuses et débitées à la scie. La très large diffusion des structures à portiques dans les charpentes d’époque moderne, du comble brisé, du toit à la Mansart et des charpentes à la Philibert Delorme répond d’une adaptation nécessaire des techniques et de l’architecture aux difficultés à trouver des bois de qualité longs et fins à l’échelle du pays entier.
165Ainsi, comme on le constate pour la période romane, la fin du Moyen Âge et l’époque moderne, la structure des charpentes et les techniques de taille des bois d’œuvre sont interdépendantes de l’état des forêts et de leur gestion.
166D’après les analyses dendrologiques, la forme des charpentes gothiques et de leurs bois, il s’avère que le modèle sylvicole défini pour la cathédrale de Bourges était assez largement répandu dans le Bassin parisien de la fin du xiie au xiiie siècle, voire jusqu’au xive. L’exploitation des hautes futaies en faire valoir direct par les seigneuries propriétaires assurait une bonne gestion sur le long terme du potentiel ligneux et un contrôle des régénérations par des mises en defens efficaces, caractérisées par des enclos protecteurs. Cette pratique sylvicole, en favorisant l’exploitation de jeunes chênaies hyperdenses et la production massive et rapide de bois longs et fins, aurait ainsi permis l’émergence et la diffusion des charpentes gothiques sur l’ensemble du Bassin parisien durant cette période.
167À l’inverse, il est permis de se demander si les demandes importantes en bois d’œuvre de qualité des chantiers de construction, très nombreux avec l’éclosion de l’architecture gothique, la diffusion des nouvelles formes des charpentes à cette période et les modalités de taille des bois d’œuvre n’auraient pas plutôt contribué à l’émergence de ces pratiques sylvicoles.
Les témoins forestiers des pratiques sylvicoles médiévales
168Autant les futaies gérées actuellement par l’ONF ne présentent aucune similitude avec celles définies pour le chantier de Bourges, autant certains vieux peuplements montrent clairement qu’ils ont connu dans les premières décennies de leur développement des pratiques sylvicoles assez proches de celles proposées ici pour le xiiie siècle.
169La futaie des Clos située dans la forêt de Bercé (Sarthe) en est l’exemple plus significatif. Cette parcelle de 8 ha de 400 chênes, classée aujourd’hui sur la liste nationale des sites naturels remarquables99, montre aujourd’hui des arbres de 300-330 ans, très élancés (diamètre moyen de 80 cm), avec des fûts droits sans branches, de 20 à 30 m de hauteur sous le houppier (hauteur du peuplement à 46 m en moyenne), ce qui est tout à fait exceptionnel100 (fig. II-38). D’après les normes actuelles, pour une station de bonne fertilité et une sylviculture dynamique, les chênes atteignent, à 195 ans, un diamètre de 75 cm, une hauteur dominante de 37 m (longueur de bille de 10 m) pour une densité de 80 arbres/ha101. Selon l’inventaire de la futaie des Clos établi en 1888, les chênes avaient atteint pour le même âge une hauteur de 35 à 40 m, mais un diamètre nettement inférieur de 60 cm (contre 75 cm) pour une densité deux fois supérieure (RDI = 1,02102) de 166 chênes à l’hectare103. Ce peuplement a été maintenu très serré depuis l’origine, et cette forte concurrence entre les sujets fut maintenue jusque vers 1920-1930 où une sylviculture dynamique fut alors mise en place avec des coupes d’éclaircies qui ont contribué à en réduire la densité pour accroître le diamètre des fûts. Une étude dendrochronologique faite sur 85 chênes de Bercé rend compte qu’à 56 ans, leur diamètre (sous écorce à 1,30 m) était de 27,7 cm, ce qui correspond précisément aux valeurs des bois de Type 1 de Bourges104.
170Il est donc probable que cette parcelle ait été gérée à la fin du xviie siècle et au xviiie selon un régime sylvicole semblable à celui défini au xiiie pour les bois de Bourges, avec un peuplement monospécifique issu de rejets de souche, maintenu très serré, avec une forte concurrence entre les sujets et sans aucune coupe d’éclaircie.
171Ce peuplement est le dernier témoin encore vivant dans la forêt de Bercé des premières mises en application de la grande réformation des forêts royales de Colbert en 1661 et de la célèbre ordonnance de Saint-Germain-en-Laye de 1669. Celle-ci préconisait la mise en réserve d’un quart des forêts pour convertir celui-ci à la production de bois d’œuvre de qualité. Ce quart de réserve était protégé des droits coutumiers par une réglementation stricte appliquée par des officiers forestiers, avec interdiction d’y pratiquer des prélèvements. La mise en place de plans d’arpentage matérialisé par des bornages, talus/fossés et parois végétales pour délimiter les parcelles a permis l’aménagement de ces forêts et la réelle protection de ces réserves. De plus, la régénération de ces peuplements était basée sur le recépage, d’après les prescriptions de l’ordonnance. Le pacage et autres droits coutumiers liés à l’élevage de troupeaux en forêt étaient proscrits afin de protéger ces parcelles de l’abroutissement des rejets. Ainsi, nous retrouvons les mêmes conditions que celles du xiiie siècle, avec des peuplements denses issus de rejets de souche, protégés non pas par des enclos mais par une police forestière qui avait fait défaut depuis des siècles. Il existe d’autres futaies datant de la réformation de Colbert qui ont été entretenues jusqu’à une date tardive avec des peuplements très denses, avant de connaître des cycles réguliers d’éclaircissements comme la forêt de Tron-çay (Allier) jusqu’au début du xxe siècle105.

Fig. II-38. Forêt de Bercé (Sarthe), futaie des Clos. Chêne de 46 m de hauteur et de 80 cm de diamètre, planté à la fin du xviie siècle.
172À l’étranger, en Slovanie, ancienne province de la Yougoslavie, dans l’actuelle Croatie, ce type de sylviculture en futaie dense, sans coupe d’éclaircie, a existé encore jusqu’au milieu du xxe siècle106. Ces varies futaies de chênes pédoncules produisaient des sujets élancés de droit fil, sans nœud et sans branche, avec de nombreux chênes de 150 à 350 ans, de 120 cm de diamètre, au fut pouvant atteindre les 20-30 m de hauteur comme à la futaie des Clos de Bercé107.
173Si les arbres de Type 1 de Bourges avaient été maintenus dans les mêmes conditions de croissance pendant trois siècles, ils auraient ressemblé à ceux de la futaie des Clos de Bercé au début du xxe siècle, avant l’introduction des éclaircies, en considérant un fadeur génétique de même qualité. Si des fûts droits de 20 à 30 m de long, dépourvus de nœud, paraissent aujourd’hui surprenants, au point que ces parcelles forestières soient protégées par l’État, ils n’avaient cependant rien d’exceptionnels aux xiie-xiiie siècles comme en témoignent les charpentes de l’hôpital de Tonnerre (1293d108) dans l’Yonne, avec ses entraits de 21 m, et de la salle des malades de l’hôpital Saint-Jean d’Angers (1176-1183d109), avec ses entraits de 26 m de long.
Notes de bas de page
1 Épaud 2007, p. 40.
2 Hoffsummer 1989, p. 237 ; Hoffsummer 2002, p. 194.
3 Épaud 2013, p. 192.
4 Je remercie Jean-Michel Huré, forestier/charpentier à Treigny (Yonne), pour ces renseignements. L’empilement de grumes écorcées est aujourd’hui considéré comme le procédé de stockage le plus écologique et le plus économique (CTBA 2004).
5 Dans des forêts de nombreuses régions (Centre, Normandie, Bourgogne... ), des enceintes quadrangulaires fossoyées avec talus de 1 à 4 ha, servaient de mise en défens de parcelles à régénérer, de réserve à gibier, de lieux de pacage d'animaux saisis en délit dans la forêt et, probablement, de parc de gestion et d'exploitation de la forêt (Lefèvre 2003 ; Jacquet 2003, p. 218).
6 F34, chevron sud ; F40, chevron sud ; F42, chevron nord et entrait retroussé (1243BF) ; F45, écharpe nord ; F49, écharpe nord (1230BF) ; F52, chevron nord (1238) ; F53, écharpe sud (1238BF) ; F58, faux-entrait ; F59, écharpe nord ; F59, entrait retroussé (1254BI) ; F60, écharpe nord (1253BF).
7 Entrait de F147 (1256 BF), de F152 (1255).
8 Ghazil 2017, p. 43.
9 Ibid.
10 Bois 11 (entrait retroussé F42), 104 (poinçon F16), 127 (entrait retroussé F34), 138 (chevron F41), 323 (entrait F137), 333 (chevron F147).
11 Bois 22 (traverse pan est, 1er niveau), 23 (base poteau médian du pan sud) et 29 (sablière basse du pan médian).
12 Alix 2013, p. 224. Pour le xiiie siècle, ce chevillage oblique a attesté à Orléans.
13 Chaude 1946 ; Brichet et Duterme 1931 ; Poncelet 1992.
14 L’écart type est cependant important (1,9) en raison de sections assez variables, avec un lot de bois de 17 × 15 cm (23 cm de diamètre) et un autre de 21 × 16 cm (27 cm de diamètre).
15 Brichet et Duterme 1931 ; Poncelet 1992.
16 Épaud 2007, p. 49.
17 Jousse 1702.
18 Sens horaire (vrille dextrogyre en montant) : F22, écharpe nord ; F24, chevron sud ; F28, entrait retroussé ; F66, chevron sud. Sens antihoraire (vrille lévogyre) : F24, entrait retroussé et écharpe sud ; F44, écharpe sud ; F50, écharpe nord ; F52, écharpe nord ; F63, chevron sud.
19 Sens horaire : F117-116-115, chevron sud ; F120, chevron nord ; F114-116-121, aisseliers sud ; F120, écharpe sud. Sens antihoraire : F120, écharpe sud.
20 Suger, De consecratione (3), cité et traduit dans Panofsky 1967, p. 61.
21 Chaudé 1946 ; Brichet et Duterme 1931 ; Poncelet 1992.
22 Appelée aussi « défilement », c’est le nombre de centimètre que l’arbre perd sur sa circonférence par mètre de hauteur. Elle définit la forme plus ou moins tronconique du fût, liée à la densité du peuplement.
23 Un arbre croît par sa circonférence depuis le cambium situé sous l’écorce en produisant des cernes selon un empilement tronconique. Le haut du fût comporte donc moins de cernes qu’à la base.
24 Épaud 2017.
25 Une grume de Type 1 représente 0,44 m3 pour la nef et 0,57 m3 pour le chœur, celle de Type 3 1,38 m3 pour la nef et 1,80 m3 pour le chœur.
26 Les traces de lattis observées sur les chevrons médiévaux et les lattes en chêne d’époque moderne retrouvées en place attestent de sections plus fines, de l’ordre de 1 × 4 cm, et de longueurs plus importantes, entre 1,70 et 2,20 m.
27 Les espacements des clous relevés sur les chevrons réemployés dans les fermes 56 à 67 sont en moyenne de 11,5 cm, ce qui correspond à des tuiles de grand format, de 35 cm de longueur.
28 L’expérimentation de Guédelon a en effet montré que la production des 2 500 lattes de chêne refendu (1,5 × 5 × 1,20 m) destiné aux 310 m² de toiture de petites tuiles a consommé en tout 12 m3 de bois, avec toutefois 80 % de perte, ce qui représente 2,25 m3 en produit fini.
29 Ghazil 2017, p. 40.
30 Buhot de Kersers 1892, p. 237-239 et 242-243.
31 Dufour 1995, p. 157-160.
32 AD Cher : 8 G 1065.
33 AD Cher : 8 G 1066.
34 BnF, départements des Manuscrits, nouv. acq. lat. 1274.
35 Boutault 1942, p. 67. Ce n’est qu’au milieu du xviiie siècle qu’on apprend, lors d’une requête faite au Conseil d’État par le chapitre Saint-Étienne pour demander de vendre du bois dans leur possession afin de subvenir aux travaux du clocher, que celui-ci détenait des cantons de bois aussi à Bengy (AD Cher : B 2417).
36 Girardot 1853, p. 81.
37 Hamon 1999.
38 Roth 1999, p. 82.
39 Girardot 1853, p. 82.
40 AD Cher : 8 G 1066 et G 49 cité dans Roth 1999, p. 82.
41 AD Cher : 8 G 1068.
42 AD Cher : G 49 (8) cité dans Roth 1999, p. 82.
43 Girardot 1849, p. 6.
44 Bois de 23 cm de diamètre en pied, de14 m de long minimum et de 1,6 cm/m de défilement (fig. 50).
45 Physionomie et composition en essences prises par des individus d’association d’une même communauté forestière sous l’effet de la sylviculture.
46 Dendrotech 2015, p. 6.
47 Peuplement issu de rejets sur souche.
48 Voir fig. II-20 : 374 majoré de 26 % par l’expérimentation = 470.
49 En 1243, le roi donne « à notre aimé chapitre de Saint-Maurice de Tours […] deux arpents de bois, afin d’édifier son église, dans la forêt à nous et à notre aimé et fidèle Jules, archevêque de Tours » (Grandmaison 1892-1894 : acte CXLIII cité dans Jacquet 2003, p. 368). En octobre 1279, le chapitre Saint-Gatien vend aux maîtres d’œuvre de la cathédrale de Tours 34 arpents (près de 14 ha, soit un carré de 373 m de côté) de bois, situés dans leurs forêts localisées à Saint-Branchs, pour 544 livres. Le contrat stipule que « les acheteurs promettent et se sont obligés à vendre, exploiter, enlever tout le bois qu’ils ont acheté dans un délai de cinq ans » (AD Cher : G 68).
50 Entre quatre et quinze par arpent d’après les textes de la fin du Moyen Âge en Touraine (Jacquet 2003, p. 412).
51 Ibid., p. 100.
52 Épaud 2007, p. 10-19.
53 Ghazil 2017.
54 Ibid., p. 16.
55 Chaudé 1946 ; Brichet et Duterme 1931 ; Poncelet 1992.
56 RDI (indice de densité de Reineke) de 0,9 à 1,1. Données transmises par F. Ningre, directeur d’unité adjoint du LerFob, INRA, Nancy.
57 Lemaire 2010, p. 63-64 ; Nebout 2007, p. 40.
58 RDI proche de 1.
59 Données Lemaire 2010, p. 63-64.
60 Les éclaircies n’accélèrent pas la croissance des arbres, elles la maintiennent constante (Lemaire 2010, p. 71).
61 Dendrotech 2015, p. 7.
62 Ducrey 1988, p. 304 et 312.
63 Ibid., p. 304.
64 Corvol 1991, p. 303.
65 Jacquet 2003, p. 402.
66 Ibid.
67 Action de couper un arbre près de terre afin d’obtenir de nouvelles pousses (définition du Larousse).
68 Hüffel cité dans Bontemps 2006, p. 248.
69 Corvol 1991, p. 301. Au xixe siècle encore, la vaste campagne de conversion des taillis-sous-futaie en futaie faisait appel à cette méthode et à la capacité du chêne à rejeter de souche. Le taillis était conservé jusqu’à quarante ans, où un nettoiement/dépressage était pratiqué, puis le peuplement en futaie était maintenu jusqu’à son terme (Bontemps 2006, p. 249).
70 Ibid., p. 242-253.
71 Fischesser 2009, p. 184.
72 Dendrotech 2015, p. 7.
73 La densité d’une placette témoin sans dépressage de taillis de chêne passe de 100 000 brins/ha à 6 000 à 60 ans sans intervention (Ducrey 1988, p. 309).
74 Jacquet 2003.
75 Prélèvement des bois blancs destinés au chauffage ou à l’artisanat (érable, bouleau, noisetier, frêne, buis, saule, aulne, troène, cornouiller, coudrier, houx…).
76 Buridant 2004, p. 216.
77 Corvol 1991, p. 300.
78 En 1285, le panage en forêt de Loches (4 000 ha) concernait 11 520 porcs (Jacquet 2003, p. 350).
79 Ibid., p. 408.
80 Devèze 1961, p. 100.
81 Roquelet 1984, p. XLIX.
82 En forêt de Bréchenay, l’enquête de 1434 mentionne que les fossés autour de la coupe doivent être de sept pieds de large et de cinq pieds de profondeur (Jacquet 2003, p. 100 et 408).
83 AD Indre-et-Loire : 3E 1/3 (Jacquet 2003, Annexe 7 – XXXIV).
84 Light, detection and ranging. Il s’agit d’une technique de détection des microreliefs sous couvert forestier par un scanner embarqué sur avion.
85 Noël 2007.
86 Sur ces 505 chênes, 470 sont de Type 1.
87 Pardé 1978, p. 14 ; Lemaire 2010.
88 Pour les forêts de l’Église en région Centre, un arpent médiéval vaut 40,9 ares (Charbonnier et Poitrineau 2001)
89 Jacquet 2003, Annexe 6 – LV.
90 Ibid., vol. 3, p. 403.
91 Épaud 2007, p. 20-24.
92 Ibid., p. 10-19.
93 Jacquet 2003, vol. 3, p. 425-434.
94 Hunot 2001, p. 131-132.
95 Épaud 2007, p. 171.
96 Ibid., p. 16.
97 En Angleterre, les baliveaux de réserve des taillis-sous-futaie sont utilisés dès la période médiévale (Rackham 1976).
98 Épaud, Bernard et Ledigol 2008.
99 Lebourgeois, Cousseau et Ducos 2003 ; Cousseau 2002 ; Lebourgeois, Cousseau et Ducos 2004.
100 Dans cette forêt, dans la vallée de l’Hermitière, il existe même un peuplement de chêne de 50 m de hauteur dominante.
101 Jarret 1996, p. 21-28.
102 RDI : Reineke Density Index (indice de densité relative).
103 Lebourgeois 2003, p. 338.
104 Je remercie vivement Jean-Luc Dupouey (INRA, unité Écologie et Écophysiologie forestières) pour cette information (étude en cours de Stéphane Ponton, INRA, unité Écologie et Écophysiologie forestières).
105 Gamblin, Jarret, Le-Goaster, Lathuillière et Macaire, 2010.
106 Klepac 1981, p. 87-104.
107 Ces futaies étaient gérées encore récemment comme au Moyen Âge, avec notamment la pratique du panage des porcs et du pâturage des vaches en forêt jusqu’en 1960, sans coupe d’éclaircie, des régénérations naturelles avant la coupe (sans coupe d’ensemencement), et pour une production de bois d’œuvre destinée à la charpenterie traditionnelle à la hache, la scierie n’étant apparue que tardivement, au début du xixe siècle (Klepac 1981).
108 Hoffsummer 2002, p. 203.
109 Hunot 2011, p. 283.
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Christophe Hugoniot, Frédéric Hurlet et Silvia Milanezi (dir.)
2004
