Les cadres historiques généraux d’un inventaire des sites hydrauliques anciens dans le cas français
p. 115-139
Note de l’auteur
Introduction d’un volume non publié, sous le titre Patrimoine industriel : l’énergie hydraulique. Vocabulaire et méthode, dans la collection des « Principes d’analyse scientifique de l’Inventaire Général des Monuments et Richesses artistiques de la France », 1987.
Texte intégral
1La notion d’énergie hydraulique, avec celle des sites associés à son utilisation, recouvre deux réalités profondément différentes : d’un côté, ses manifestations contemporaines représentées par les grands aménagements hydroélectriques montagnards ou fluviaux, et de l’autre ses applications dites traditionnelles symbolisées par l’image champêtre du moulin à eau auquel elles sont par trop identifiées exclusivement aujourd’hui dans l’esprit du public, alors même que la force motrice des cours d’eau a été employée à de multiples autres activités productives durant de nombreux siècles avant celui-ci.
2Il est clair que ces deux formes historiques d’utilisation d’une même énergie naturelle ne peuvent être mises sur le même plan. Dans le cas d’un établissement électrométallurgique (ou électrochimique où l’électricité est consommée sur place), elle servait à produire un courant qui sera transporté sur de grandes distances à une infinité d’usages en dehors de son lieu de production. Dans le second, elle était mise directement en œuvre sous forme mécanique pour actionner sur le site même les installations de production proprement dites du moulin ou de l’usine.
3Il va également de soi que les types de sites qui y correspondent ne sont pas davantage comparables. De même que les ordres de grandeur des forces naturelles maîtrisées dans les deux cas sont absolument sans commune mesure (la plus puissante centrale hydroélectrique prochainement mise en service en France, celle de Grandmaison, devant développer 1 800 mégawatts, soit 2 400 000 chevaux, alors que quelques centaines en constituaient un grand maximum pour les usines hydromécaniques dans les années 1860), les uns et les autres ne se situent pas du tout à la même échelle dans l’espace. Les aménagements de la grande hydroélectricité se déploient sur des sections entières de vallées et bassins-versants, couvrant des centaines de km2 ; avec des dénivellations allant jusqu’à plusieurs milliers de mètres, à travers des infrastructures éclatées topographiquement depuis les cirques glaciaires d’altitude jusqu’au fond des basses vallées, une grande partie en étant souvent dissimulée à la vue (les galeries d’amenée et les usines elles-mêmes étant creusées dans le substrat rocheux), ou occasionnent en sens inverse de spectaculaires transformations de l’environnement par la submersion de vallées entières. Les sites hydrauliques d’ancien type, quant à eux se caractérisent au contraire par la modération de leur implantation et la discrétion de leur présence dans le paysage, leurs dérivations se remarquant à peine au milieu des prairies, la géographie volontaire dont ils procèdent pourtant au même titre que les grands aménagements d’aujourd’hui ne se révélant guère que lorsqu’ils sont précédés d’une chaussée de retenue et d’un plan d’eau, dont même les plus importants paraissent dérisoires au regard des barrages contemporains, avec des chutes qui, dans la majeure partie de la France, allaient la plupart du temps d’un à trois mètres, pour n’en dépasser que très exceptionnellement une douzaine dans des régions au relief plus accidenté.
4En tant que patrimoine matériel, les sites hydroélectriques ne peuvent être dissociés des macrosystèmes interrégionaux dans lesquels ils s’insèrent, c’est-à-dire des réseaux de production et de distribution d’électricité, alors que ceux de l’ère hydromécanique antérieure peuvent être bien davantage cernés dans leur individualité, comme un monument de type classique, bien que le caractère industriel de leur fonction doive conduire à prendre en compte un environnement plus étendu intégrant les circuits d’approvisionnement et de commercialisation ainsi que les réseaux de relations sociales et le tissu de l’habitat impliqués dans leur activité.
5Il reste, sans qu’il faille négliger la spécificité de chaque site, que le patrimoine hydraulique français de type ancien, du fait de son extrême dispersion à travers les différentes parties de l’actuel territoire national, forme un objet à part entière, à la fois obligé et privilégié, pour une démarche sérielle d’inventaire. C’est l’analyse de ses différents éléments constitutifs que ce volume se propose de développer en dégageant les axes méthodologiques fondamentaux et en indiquant les principaux moyens documentaires.
6Il convient, au préalable, de replacer une telle action de recension systématique dans ses cadres historiques généraux, en rappelant les grandes étapes, sur le plan de la civilisation matérielle, de l’utilisation de l’énergie hydraulique de ses origines jusqu’à la fin du xixe siècle.
Une énergie au centre de la croissance économique française : du « temps des cathédrales » à la première industrialisation
7Alors qu’elle a tendu, depuis la fin du xixe siècle, à se restreindre à certaines aires géographiques bien déterminées et à se spécialiser toujours plus exclusivement à la seule production d’électricité, tout en changeant radicalement d’échelle, l’utilisation de l’énergie hydraulique a présenté, à l’ère hydromécanique antérieure, des caractéristiques foncièrement différentes quant aux conditions techniques et économiques de sa mise en œuvre. Par son omniprésence et sa permanence à travers l’actuel territoire national sous les formes les plus variées, comme sa dépendance à l’égard des facteurs naturels et son osmose avec l’environnement immédiat, elle s’est apparentée pendant de nombreux siècles à l’exploitation du sol agricole ou du sous-sol minier, mais s’est renouvelée en profondeur sur la très longue durée, en jouant un rôle central à chacune des grandes mutations qui ont jalonné l’évolution économique générale depuis la fin du monde antique.
Le lent développement de l’énergie hydraulique jusqu’au haut Moyen Âge
8Héritage, dans le monde occidental, des avancées technologiques de la civilisation hellénistique puisqu’elle est apparue au Proche-Orient durant les siècles ayant précédé immédiatement l’ère chrétienne, l’utilisation de l’énergie hydraulique a sans nul doute été connue dans la Gaule romanisée dès les premiers siècles de celle-ci, bien que les rares traces archéologiques qui en aient été jusqu’ici mises au jour remontent à la période du Bas-Empire, les sources écrites antiques, littéraires ou épigraphiques, n’apportant sur ce point aucune indication pour cet ensemble territorial.
9À côté de vestiges, d’identification et d’interprétation difficiles, tels que ceux qui ont été retrouvés près d’Autun ou dans le Puy-de-Dôme, la découverte, peu avant la Seconde Guerre mondiale, de l’imposante minoterie de Barbegal près d’Arles, en représente l’expression la plus spectaculaire, avec ses 12 rues disposées symétriquement sur six biefs étagés qui faisaient mouvoir autant de paires de meules.
10L’existence, au iiie et ive siècles, de grandes installations de ce type tendrait à démontrer que l’usage de la force hydraulique devait être d’ores et déjà suffisamment répandu en Gaule pour avoir atteint un degré aussi élevé de maîtrise technique, sauf à supposer que les constructeurs de l’usine de Barbegal aient été originaires d’autres secteurs du monde romain. S’il est assurément exceptionnel par ses dimensions, ce site n’en rappelle pas moins la liaison intrinsèque qui s’était établie originairement entre l’emploi de la force motrice de l’eau et la mouture des grains. Il suggère également que la concentration et la mécanisation de celle-ci se sont inscrites dans le contexte de l’évolution générale au Bas-Empire, et se seraient reliées à la réorganisation, sous le contrôle toujours plus étroit de l’État, du système d’approvisionnement des deux plus importants foyers de consommation représentés alors par les villes et les légions de l’armée romaine. D’autant que l’on ignore complètement la place qu’en dehors de ces points de cristallisation du peuplement, les moulins à eau pouvaient tenir dans la masse des zones rurales, que celles-ci aient été ou non marquées par la présence de grandes exploitations agricoles centrées sur les villae, où l’habitat devait rester bien souvent de type dispersé comme à l’ère protohistorique.
11Alors qu’il subsiste autant d’incertitudes sur la période romaine elle-même, une tradition historiographique séculaire a vu dans la dislocation des cadres du monde antique l’une des conditions fondamentales de l’essor qu’a ensuite connu l’énergie hydraulique au Moyen Âge classique. Les progrès de la connaissance historique amènent aujourd’hui à relativiser la thèse, d’inspiration sociologique, selon laquelle ce serait le système esclavagiste qui aurait fait obstacle à la diffusion d’une technologie par nature économisatrice de main-d’œuvre, de type labour-saving selon la terminologie des économistes anglo-américains.
12Il n’en demeure pas moins qu’au milieu de sources écrites particulièrement, les mentions de moulins à eau se font proportionnellement plus fréquentes que dans les documents antiques en particulier dans ceux du très haut Moyen Âge, du ve au xe siècle, ce qui constituerait un indice de leur importance croissante dans la vie matérielle, aux réserves habituelles qu’exigent les textes de cette période quant aux statuts sociaux des personnages qu’ils mettent en scène. Il est permis en tout cas de faire observer que la plupart des moulins cités à ces époques sont situés au voisinage immédiat de centres urbains qui avaient été importants à l’époque gallo-romaine, voire à l’intérieur même de ceux-ci, tandis que les sites proprement ruraux apparaissent de plus en plus souvent à partir des ixe et xe siècles.
13C’est, quoi qu’il en soit, à l’approche de l’an mil, les mentions de moulins cessant d’être rares à partir des années 930-950 en moyenne, que l’usage de l’énergie hydraulique a connu en France et dans l’ensemble de l’Europe occidentale, sa première expansion décisive, au point d’acquérir une place essentielle dans le système économique.
Le premier grand essor de l’énergie hydraulique et la diversification de ses applications au Moyen Âge classique (ixe-début du xive siècle)
14La première phase de diffusion massive qu’a incontestablement connue l’énergie hydraulique pendant près de 300 ans, d’approches de l’an mil aux premières décennies du xive siècle, est attribuée classiquement à un ensemble de facteurs tout à la fois conjoncturels et structurels.
15Elle a été au premier chef favorisée par la reprise vigoureuse de la croissance de l’économie agricole et de la population, dans un contexte où les céréales continuaient de former la production essentielle, puisqu’aussi bien c’est l’équipement en moulins à grains qui a été l’élément principal de cet essor, l’application de la force hydraulique à d’autres activités, quelle qu’en soit par ailleurs l’importance sur un plan qualitatif, n’en constituant qu’un effet dérivé.
16Il est admis tout autant que cette expansion de l’énergie hydraulique s’est reliée à la mise en place des institutions politiques, économiques et sociales de la féodalité. De Marc Bloch à Robert Fossier, les historiens médiévistes se sont accordés à reconnaître que l’aménagement énergétique des rivières a changé complètement de rythme avec l’éclatement de l’autorité publique en petites unités territoriales sur lesquelles il est devenu un élément important de l’encadrement politique des hommes en même temps que de domination économique. La banalité de l’usage des eaux, c’est-à-dire son monopole, pour l’énergie aussi bien qu’à d’autres titres tels que la pêche, est devenue l’un des symboles les plus tangibles, en même temps que l’un des sources les plus lucratives, sur le plan matériel, de la puissance seigneuriale, en sorte qu’elle en est restée bien souvent l’un des attributs les plus durables jusqu’à la Révolution.
17Élément majeur du revenu seigneurial, le moulin banal a été aussi un facteur d’enrichissement pour les roturiers auxquels incombait la charge de l’exploiter. Ne pouvant, sous peine de dérogeance, le faire valoir lui-même, le seigneur, aussi bien laïque qu’ecclésiastique, affermait son moulin, dont l’usage obligatoire pour tous les habitants donnait lieu à la perception de droits de mouture d’un montant fort variable d’une région à l’autre, comme pour tous les droits seigneuriaux, mais qui étaient en moyenne de l’ordre de 1/12 à 1/16. Dès cette époque, le meunier est devenu l’un des personnages essentiels de la société villageoise, le second en importance après le châtelain, dont la prééminence devait non seulement perdurer au-delà de la Révolution, mais souvent même se trouver renforcée à la suite de celle-ci.
18Cette période du « temps des cathédrales » n’est pas seulement centrale dans l’histoire de l’utilisation de l’énergie hydraulique par l’expansion que celle-ci y a prise, mais par le processus de diversification de ses applications qui s’y est alors véritablement engagé, même si son emploi à d’autres usages que la mouture des grains, avant le xive siècle, s’est beaucoup plus inégalement répandue que pour celle-ci à travers l’actuel territoire français. Parmi ces nouvelles utilisations de l’énergie hydraulique, qui sont apparues à cette époque ou du moins qui y sont devenues véritablement opérationnelles, et dont la liste la plus complète a été donnée par Bertrand Gille, il convient de retenir en priorité son emploi pour le foulage des draps (avec le moulin à foulon), le martelage métallurgique (le martinet à fer ou à cuivre), le broyage des écorces pour la tannerie (moulin à tan), l’affûtage des métaux (moulin à couteaux ou à épées), ou encore le débitage du bois ou de la pierre (moulin à scie).
19Si, dans certaines régions, l’équipement en moulins à blé s’est poursuivi aux périodes suivantes, l’effectif des sites, dans d’autres, semble bien avoir atteint durant celle-ci son maximum historique absolu pour décliner ensuite plus ou moins fortement, compte tenu de la taille initialement réduite de chaque unité qui en a amené le remplacement au cours du temps par des établissements plus importants mais moins nombreux.
20L’enracinement en profondeur du moulin à eau dans la vie des campagnes françaises, qui date bien de cette époque, ne doit pas masquer la place tenue à ce moment par les moulins des villes, qui s’est inscrite pleinement dans le contexte de la seconde étape historique de l’urbanisation nationale, et qui a alors connu son âge d’or, selon le mouvement qu’a analysé André Guillerme à propos des cités du Bassin parisien, mais que l’on pourrait sans doute étendre à la majeure partie du reste de la France.
21Dans les régions de plaines et de plateaux de la moitié nord du pays, l’extension des villes qui, pour des raisons de sécurité, s’étaient établies au haut Moyen Âge sur des collines ou des proéminences, a pris la forme d’une conquête des vallées situées en contrebas. La constitution de faubourgs est allée ici de pair avec l’aménagement, à l’initiative de l’autorité temporelle laïque ou ecclésiastique ayant dominé la ville avant le mouvement d’émancipation communale, d’un réseau hydraulique en grande partie artificiel, dont la destination a d’abord été défensive, avec le creusement d’un grand fossé de ceinture, puis est rapidement devenue économique avec l’ouverture de multiples bras dérivés sur lesquels se sont établis les moulins. De nombreuses villes (Chartres, Reims, Troyes, Provins, Soissons, Beauvais, etc.) se sont de la sorte transformées dans leur partie basse en autant de « petites Venise », les « métiers de la rivière » (tanneurs, teinturiers, bouchers, etc.) venant s’installer le long des canaux intra-urbains après la première vague d’implantation des moulins du xie siècle. L’essor des moulins à blé urbains a constitué par ailleurs l’un des facteurs du processus de dépendance croissante des campagnes vis-à-vis des villes, par la pénétration toujours plus profonde dans les premières de formes d’économie marchande contrôlées par les secondes. Pour prendre le cas des villes qui comptaient alors parmi les plus importantes, on dénombre 24 moulins à Rouen et 17 à Provins durant la seconde moitié du xiiie siècle, cependant qu’à Paris il en a existé jusqu’à 70 au début du xive siècle et 60 à Toulouse à la fin du xiie siècle (avec cette précision qu’il s’agissait dans ces deux derniers cas de moulins à nef qui ont fait place, peu après, à Toulouse à des installations fixes dont le nombre a été ramené à 43).
22Cette floraison, aussi bien urbaine que rurale, des sites hydrauliques a de toute évidence été brisée par la crise générale qui s’est ouverte au cours du xive siècle, où le refroidissement climatique, avec les mauvaises récoltes et les famines qui en ont résulté, a conjugué ses effets avec ceux des guerres franco-anglaises et des épidémies. La chute, peut-être de l’ordre d’un tiers, de la population totale a inévitablement réduit le nombre des moulins à blé qui lui était proportionnel (une roue de moulin, en ville, desservant en moyenne de 600 à 1 200 habitants). Le repli des villes derrière leurs murailles a provoqué la suppression d’un certain nombre de moulins, même si d’autres ont pu être rebâtis sur les canaux intra-muros sous une forme parfois elle-même fortifiée pour se prémunir contre d’éventuels assiégeants. Bien des sites de moulins, dont la création avait pu comporter un caractère spéculatif, ont été abandonnés au-delà du xive siècle, les uns sans retour (le souvenir ne s’en étant plus guère conservé que par la toponymie), les autres pendant une période plus ou moins prolongée.
23Toutefois, avec la reconstruction qui s’est amorcée autour de 1450, dans le cadre d’une France désormais unifiée politiquement, l’utilisation de l’énergie hydraulique a pris un nouveau départ, correspondant à la phase qu’il est convenu maintenant d’appeler celle de la proto-industrialisation proprement dite, dont la précédente n’avait comporté que les prémices.
L’affirmation du rôle manufacturier de l’énergie hydraulique à l’ère de la proto-industrialisation (xve-début du xviiie siècle)
24Durant cette seconde période, qui s’est étendue pour l’essentiel du milieu du xve à la fin du xviiie siècle (tout en se prolongeant dans un certain nombre de régions françaises jusque dans le courant du xixe siècle), le fait majeur a été constitué par une nouvelle extension des applications de l’énergie hydraulique à la production manufacturière proprement dite, dans le contexte d’une expansion à l’échelle interrégionale, internationale et même désormais intercontinentale de la sphère de l’économie marchande, tandis que se maintenait sa fonction primordiale, déjà multiséculaire, pour la mouture des grains dans celle, encore prépondérante, d’une économie de substance à base céréalière.
25Bien qu’elles aient souvent été mises au point dès le xive siècle, c’est en général à partir de la seconde moitié du xve siècle que se sont véritablement diffusées un ensemble d’innovations techniques largement fondées sur l’utilisation de l’énergie hydraulique, qui ont suscité fréquemment l’apparition de secteurs industriels entièrement nouveaux :
- la sidérurgie indirecte, avec l’avènement du haut fourneau producteur de fonte, rendu possible par la mécanisation des souffleries métallurgiques ;
- la papeterie, dans laquelle le principe du pilon déjà employé précédemment pour le foulage des étoffes, était appliqué au triturage des chiffons ;
- la préparation mécanique des minerais, reprenant là encore le même principe, avec le bocardage, connue pour les non-ferreux dès le xve siècle et pour le minerai de fer à partir du xviiie siècle ;
- celle de la poudre à canon, à des fins aussi bien militaires que minières ;
- l’élaboration des métaux bruts, avec les laminoirs, les fenderies puis les tréfileries, apparus dans le monde allemand pour les non-ferreux dès le xvie siècle, puis appliqués à la sidérurgie en France au cours des deux siècles suivants ;
- enfin, l’élévation des eaux, à des fins ornementales, pour la distribution publique d’eau potable, ou encore pour l’exhaure des mines souterraines.
26L’essor de ces nouvelles activités s’est traduit, sur le plan des sites hydrauliques par un double mouvement. D’un côté, on a assisté à une stagnation ou un recul de l’utilisation de l’énergie hydraulique à l’intérieur des villes, et à l’accentuation de son implantation rurale ; de l’autre, à l’affirmation des spécialisations régionales pour les applications proprement manufacturières de la force hydraulique, en particulier dans les secteurs travaillant pour une demande souvent lointaine.
27Alors que le Moyen Âge classique avait vu une expansion généralisée de moulins à eau, puis à des degrés inégaux, des premières autres formes d’usines hydrauliques, l’ère de la proto-industrialisation a été marquée par une évolution, de plus en plus différenciée d’une région à l’autre, du tissu des activités productives. Ainsi, parallèlement à la création de sites entièrement neufs, l’essor des nouvelles industries s’est-il fréquemment effectué par la conversion à leur profit de moulins à blé, ainsi pour les papeteries dans l’Agenais dès le xve siècle, pour les usines à fer tout au long de la période dans le vaste bloc producteur de la France du Centre-Est et du Nord-Est (Nivernais, Bourgogne, Franche-Comté, Champagne, Lorraine, Alsace), tandis que le renouveau de l’industrie lainière au xviiie siècle a provoqué le recul des moulins à grain au bénéfice des foulons aussi bien en Haute-Normandie que sur la périphérie sud-orientale du Massif central. De véritables « constellations usinières » se sont ainsi constituées à l’échelle des bassins-versants entiers, où une ou plusieurs activités manufacturières disputaient les sites disponibles à une meunerie artisanale restée indispensable aux besoins de la population locale. De caractère franchement mono-industriel, dans le cas de la Champagne haut-marnaise et de la Franche-Comté haut-saônaise axées sur la seule sidérurgie, ces milieux régionaux présentent une plus grande diversité dans le Sud-Ouest aquitain (Quercy, Périgord, Agenais), ainsi que dans le Dauphiné, où la papeterie fait souvent jeu égal avec l’industrie du fer.
28Le bilan de cette croissance proto-industrielle reste difficile à apprécier en termes d’effectif des sites, en l’absence de recensements systématiques des différents secteurs concernés avant la fin du xviiie siècle. Néanmoins, les estimations de Vauban dans son Projet de Dixme Royale de 1690, qui font état de quelque 80 000 moulins à blé, 1 000 établissements métallurgiques et 15 000 autres usines hydrauliques sur l’ensemble du Royaume, et ne diffèrent pas sensiblement des comptages effectifs réalisés à l’époque révolutionnaire et impériale, paraissent tout à fait plausibles en termes d’ordres de grandeur.
29Ces nouvelles activités proto-industrielles ont souvent requis des capitaux bien plus considérables que la meunerie, sauf dans des cas, encore assez exceptionnels, tels que celui du Bazacle à Toulouse, où, dès le Moyen Âge, des sociétés rassemblant des dizaines d’actionnaires s’étaient formées pour exploiter l’établissement. S’étant développées essentiellement à la campagne, elles sont très fréquemment restées liées à la seigneurie foncière et ont appartenu souvent de ce fait aux ordres privilégiés avant 1789, mais leur financement et leur exploitation, qui se sont souvent effectués sous le régime du faire-valoir indirect sous la forme de baux emphytéotiques et du fermage ordinaire, les ont fait rentrer largement dans les circuits du capitalisme commercial urbain. Pour des activités moins capitalistiques que la sidérurgie ou la papeterie, les nécessités de la reconstruction, à partir de la seconde moitié du xve siècle, ont favorisé l’essor de la formule des contrats d’accensement, notamment, pour des moulins à blé ou des foulons, qui ont abouti à transformer leurs tenanciers en propriétaires héréditaires, surtout lorsque les redevances en espaces n’avaient pas été réévaluées à l’issue de plusieurs siècles.
30C’est par ce biais que l’énergie hydraulique a commencé à se dégager, bien avant la Révolution, de la solidarité avec le système seigneurial qui l’avait caractérisée depuis la fin du haut Moyen Âge, même si la banalité du moulin a continué d’être âprement ressentie par les populations paysannes en de nombreuses localités comme en témoignent les cahiers de doléances de 1789.
31La ruralisation de ces activités proto-industrielles est allée de pair avec la mise en place de liens de complémentarité, sur le plan de la main-d’œuvre, entre le travail agricole et le travail manufacturier. C’est dans un même mouvement d’ensemble que les fabricants-marchands sont allés établir des foulons à la campagne dans les vallées adjacentes aux centres textiles où il n’était plus guère possible d’équiper de nouveaux sites hydrauliques, et répartir la facture entre les tisserands ruraux à domicile, de manière à se soustraire aux contraintes corporatives urbaines, la crise de l’économie agricole qui sévit pendant une grande partie de l’époque moderne, et l’existence d’une main-d’œuvre en surplus à la recherche d’indispensables ressources d’appoint ayant créé les conditions favorables à ce processus. L’activité minière et métallurgique a, quant à elle, reposé sur l’association d’une étroite élite de travailleurs hautement qualifiés et d’une masse d’ouvriers-paysans assurant les tâches dites externes (charrois, bûcheronnage et charbonnage pour fournir le combustible, collecte et lavage du minerai dans le cas du fer tout au moins, l’extraction des non-ferreux exigeant en revanche un personnel entièrement spécialisé). En sens inverse, la main-d’œuvre d’un certain nombre d’établissements hydrauliques, était amenée à trouver un emploi de complément dans les travaux ruraux qui coïncidaient fréquemment avec les chômages saisonniers occasionnés aux usines pas les étiages, et un moindre degré par les crues.
32La croissance de la production manufacturière intervenue durant l’ère proto-industrielle a mis en évidence les limites du système technique existant, tout en ayant préparé son dépassement dans celui de savoir-faire qu’elle avait permis. Et lorsque la France a découvert les perspectives ouvertes par la grappe des innovations mises au point pour l’essentiel outre-Manche au cours du xviiie siècle, aussi bien dans le domaine du textile mécanisé que dans ceux de la métallurgie ou de la meunerie, c’est à l’hydraulique qu’ont fait appel, pour actionner les établissements mettant en œuvre ces techniques dites de la première révolution industrielle, non seulement les pionniers de leur acclimatation en France, mais aussi, pendant plus d’un demi-siècle, la masse des manufacturiers ayant suivi leur exemple.
L’hydraulique, base énergétique majeure de la première industrialisation française (1800-1880)
33Bien qu’il ne soit nullement unique (les États-Unis eux-mêmes ayant suivi pendant longtemps une voie comparable), la France n’en constitue pas moins un cas typique de première industrialisation fondée sur un recours prolongé à l’hydraulique, sur le plan de l’énergie requise par la mécanisation, à la différence de la Grande-Bretagne ou de la Belgique où la vapeur s’est imposée beaucoup plus tôt.
34Si les signes avant-coureurs de la révolution industrielle dans sa définition classique se sont fait jour en France durant les années 1780, et si celle-ci s’est réellement engagée dans quelques régions pionnières telles que la Haute-Normandie où la Haute-Alsace dès les années 1800, c’est à partir des années 1830 que le processus s’en est véritablement affirmé à l’échelle nationale. Or, force est bien de constater qu’en dehors de zones voisines des bassins charbonniers (telle que la région lilloise), ou implantées directement sur ceux-ci (région stéphanoise, bassin du Creusot-Montceau), elles-mêmes étroitement circonscrites, où la vapeur a été adoptée précocement, partout ailleurs c’est l’hydraulique qui a fourni leur force motrice aux manufactures, non seulement dans les secteurs d’origine proto-industrielle (sidérurgie, papeterie, meunerie) qui ont connu une rénovation plus ou moins complète de leurs technologies productives, mais aussi dans les branches nouvelles représentées au premier chef par celles relevant du textile mécanisé, et il est tout à fait symptomatique à cet égard de voir un grand nombre d’industriels ou de techniciens britanniques qui sont venus créer des entreprises en France entre 1820 et 1840 équiper leurs établissements avec la force hydraulique, alors qu’ils auraient sûrement fait appel à la vapeur s’ils étaient restés dans leur pays d’origine.
35Dans les deux secteurs d’entraînement de la croissance économique qu’ont été par excellence le textile et la sidérurgie durant la majeure partie du xixe siècle, la part de l’hydraulique dans la puissance installée est restée écrasante jusqu’à la fin des années 1840 ; l’essor de la vapeur y a sans doute été très rapide par la suite, mais l’hydraulique n’y a en aucun cas été réduite à une place secondaire avant les années 1870. En 1860, lors du premier recensement industriel général ayant comptabilisé les forces motrices équipant chaque établissement, l’hydraulique représentait encore 60 % de la puissance mécanique totale recensée en service dans l’ensemble du secteur secondaire français, avec 296 000 chevaux contre 152 000 pour les machines à vapeur fixes. Il convient à ce sujet de préciser d’une part que le niveau de la puissance hydraulique totale à l’échelle nationale devait être sensiblement supérieur à celui enregistré lors de cette enquête de 1860, de l’ordre d’un quart à un tiers, par suite du sous-enregistrement manifeste d’un certain nombre d’ateliers mus par cette source d’énergie, de moulins à grains notamment. D’autre part, si les deux tiers de la puissance hydraulique totale étaient absorbés par le seul secteur de la meunerie, et si la vapeur l’emportait à cette date pour la puissance installée dans l’industrie manufacturière proprement dite (à raison ainsi de 60 % dans le textile et la sidérurgie), il n’en allait pas de même pour la puissance effectivement utilisée : bien des établissements français, en effet, durant la seconde moitié du xixe siècle, ont été dotés d’une installation motrice mixte, dans laquelle la vapeur servait seulement d’énergie de secours ou d’appoint en cas de défaillance ou d’insuffisance du moteur hydraulique, celui-ci fournissant en tout état de cause l’essentiel de la puissance au long de l’année.
36Sur le plan géographique, ce rôle prolongé de l’hydraulique dans la croissance industrielle française au xixe siècle a privilégié les régions de plaines, de plateaux ou de piémont de la France hercynienne (versant alsacien puis lorrain des Vosges, arrière-pays de la façade maritime du Bassin parisien, Franche-Comté occidentale, rebord sud-oriental du Massif central), où les sites hydrauliques disponibles, antérieurement à la révolution ferroviaire des années 1850, n’étaient pas trop éloignés des principaux axes de communications fluviaux ou routiers ; dans le même temps, se sont maintenus, jusqu’aux années 1860 pour l’essentiel, les anciens bastions de la proto-industrialisation du Centre-Est ou du Sud-Ouest aquitain, qui avaient tenté de s’adapter avec une intensité et un succès très inégaux. Si dans certaines régions déjà densément équipées auparavant, le développement industriel s’est traduit, à partir des années 1830 sinon même avant, à une certaine saturation des potentiels hydrauliques existants, ailleurs la conquête de nouveaux sites s’est poursuivie jusqu’aux années 1860, voire au-delà, comme dans les vallées vosgiennes du versant lorrain, sans parler des débuts de la houille blanche, c’est-à-dire de l’exploitation des très hautes chutes, qui se sont effectuées initialement – on ne saurait trop le souligner –, sous le règne finissant de l’hydromécanique pour ne faire place à l’hydroélectricité proprement dite (et encore incomplètement pendant une vingtaine d’années) qu’à partir des années 1880. Si l’amorce d’un mouvement de concentration dans le secteur de la meunerie a provoqué la disparition dès la première moitié du xixe siècle d’un certain nombre de moulins artisanaux, l’effectif global des sites est resté compris, pendant la majeure partie de cette période, entre 60 000 et 70 000, soit en moyenne 700 à 800 sites par département.
37La persistance du rôle joué par l’énergie hydraulique n’a pas été, au moins durant toute une première phase, et parfois même à plus long terme, sans conséquences sur le plan social. D’une part, sa liaison ancestrale avec la grande propriété foncière a permis à l’ancienne aristocratie terrienne, au moins jusqu’aux années 1840, non seulement de se maintenir dans les secteurs d’origine proto-industrielle (sidérurgie, papeterie notamment), mais aussi de s’insérer plus ou moins durablement dans les activités modernes (le textile notamment), parallèlement à la nouvelle bourgeoisie industrielle d’entreprise, soit en investissant directement dans la construction d’usines neuves, soit simplement en louant aux industriels les chutes d’eau avec les terrains attenants. En second lieu, les manufactures hydrauliques s’étant généralement implantées en milieu rural ou périurbain, la première industrialisation française ne s’est pas accompagnée du processus d’urbanisation correspondant (leur implantation en ville elle-même, ainsi que le montre l’exemple de Louviers récemment étudié par Jean-Michel Chaplain, n’ayant pas donné lieu à une concentration de l’habitat, à l’inverse des effets agglomérants habituellement provoqués par les industries utilisatrices de la vapeur) ; la population ouvrière de ce fait a conservé de fortes attaches avec le monde des campagnes, au moins sur le plan de la résidence et, dans un certain nombre de cas, à travers des formes de pluriactivités. En troisième lieu, le recours massif et prolongé à l’hydraulique a incontestablement contribué à maintenir non seulement la dissémination des unités de production sur le plan spatial, mais aussi la dispersion des entreprises sur celui des structures économiques. Pleinement adapté initialement aux conditions nationales de la première étape de l’industrialisation, ainsi qu’à l’orientation dominante des manufacturiers français pour la production de biens de consommation différenciés, ce choix énergétique s’est avéré ultérieurement porteur de limitations pour la poursuite de la croissance à long terme, que ni l’adaptation tardive de la vapeur, ni l’essor longtemps attendu de la mise en valeur des grandes forces hydrauliques à l’ère hydroélectrique n’ont permis de surmonter complètement.
Le déclin du tissu hydraulique ancien depuis le dernier tiers du xixe siècle
38À partir des années 1870, l’armature des sites hydrauliques français constituée pour la plus grande part depuis de nombreux siècles sous la forme hydromécanique a commencé à céder.
39Dans la tranche supérieure des établissements industriels, les puissances fournies par l’hydraulique sur ses implantations classiques étaient en effet devenues insuffisantes dès les années 1850, et la vapeur s’est imposée rapidement ici comme source d’énergie mécanique principale et bientôt exclusive. L’industrie a pu demeurer auprès des cours d’eau, mais en cessant d’employer la force hydraulique primitivement associée à ce type de localisation : seule la papeterie, parmi les branches majeures, a continué, au moins jusqu’en 1900, à utiliser l’eau à la fois comme agent de production indispensable et comme source d’énergie, et a poursuivi après 1870 sa croissance extensive fondée notamment sur la mise en valeur de nouveaux sites dans les vallées alpines, en les équipant tout initialement selon le monde hydromécanique et seulement à partir des années 1890 sous la forme hydroélectrique.
40Aux échelons inférieurs de l’industrie, les petites et moyennes entreprises utilisatrices de l’énergie hydraulique ont quant à elles disparu dans le même temps par pans entiers, sous l’effet à la fois de la liquidation massive des secteurs d’origine proto-industrielle entre 1860 et 1880, puis de la Grande Dépression qui a éliminé à leur tour les moins solides et les moins performantes des usines issues au xixe siècle de la première industrialisation proprement dite, la fermeture d’établissements textiles marginalisés s’ajoutant ainsi à l’abandon des anciennes forges au bois et plus encore à celui de nombreux moulins à blé artisanaux, en particulier de ceux travaillant pour le public.
41À partir des années 1880, l’équipement des potentiels hydrauliques français pour la production électrique n’a, compte tenu de la lenteur de sa progression initiale, compensé que très partiellement jusqu’au début du xxe siècle le déclin de leur mise en valeur sous la forme hydromécanique classique, aussi bien du reste du point de vue de la conquête des très hautes chutes et des grandes puissances dans les zones montagneuses de la France alpine que de la réutilisation des sites traditionnels pour la production locale du courant à usage commercial ou industriel. En 1899, l’effectif des sites actifs ou inactifs n’était plus que de l’ordre de 48 000, pour une puissance installée de 574 000 chevaux, qui n’était donc guère supérieure que d’un tiers au niveau réel probable atteint au cours des années 1860.
42Ce n’est que durant la première décennie du xxe siècle que l’équipement hydroélectrique français a commencé à s’accélérer, l’aménagement de grandes centrales de montagne exploitant les ressources nationales en houille blanche célébrée déjà une trentaine d’années plus tôt par Aristide Berges, allant cette fois de pair avec un sensible regain d’intérêt pour la conversion, partielle ou totale, à la production du courant d’un certain nombre de sites d’origine ancienne, constituant, à l’échelon inférieur des potentiels hydrauliques utilisables, la « houille verte », selon l’expression de son ardent promoteur, Henri Bresson, qui devait connaître une certaine fortune jusqu’aux lendemains de la Première Guerre mondiale.
43Toutefois, cette dernière formule s’est elle-même trouvée condamnée une vingtaine d’années plus tard, avec l’essor enfin massif de la grande hydroélectricité, et l’équipement de plus de 2 millions de chevaux jusqu’en 1925-1926, la constitution systématique à ce moment de réseaux de distribution régionaux et le développement de l’interconnexion entre centrales thermiques et centrales hydrauliques.
44La crise des années 1930 a achevé, quant à elle, de porter un nouveau coup décisif à ce qui pouvait subsister d’établissements encore mus directement par la force hydraulique, et seules les pénuries énergétiques de la période de l’Occupation puis de celle de la Libération ont réactivité provisoirement un certain nombre de sites anciens. Qu’ils soient transformés en microcentrales ou qu’ils fonctionnent encore selon le mode hydromécanique, comme certaines scieries ou certains moulins à farine, ceux-ci sont de toute manière devenus aujourd’hui tout à fait marginaux dans la réalité industrielle française, bien qu’ils n’aient pas complètement disparu.
Les aspects techniques et les cadres matériels des sites hydrauliques anciens : esquisse de leur évolution en longue durée
45Pour situer à sa juste portée la démarche d’inventaire systématique des sites hydrauliques anciens envisagée ici, il convient, en second lieu, de retracer les grandes lignes de leur évolution du point du point de vue des conditions techniques et des cadres matériels, sans entrer dans le détail de la description des différents types de moteurs hydrauliques qui sera abordée plus loin, et en ne perdant pas de vue que ce dernier aspect, si important soit-il, ne saurait être dissocié de l’étude des équipements de production proprement dits qui étaient actionnés par les installations motrices, des systèmes de transmission qui leur communiquaient l’énergie mécanique fournie par celles-ci, et des effets de cet ensemble d’éléments sur la structure et le cadre bâti des établissements.
46Tout en faisant la part des carences des sources disponibles pour la connaissance des techniques hydrauliques jusqu’au xviiie siècle (tenant à l’imprécision des textes descriptifs ou en sens inverse aux difficultés d’interprétation d’un vocabulaire technique ancien minutieux sinon redondant, mais depuis longtemps sorti de l’usage pour un grand nombre de termes, ou encore de la relative rareté de l’iconographie), il y a eu d’admettre, en l’état actuel de la recherche, que l’utilisation de l’énergie hydraulique dans le cas français, antérieurement à l’avènement de l’hydroélectricité, peut se ramener à deux grandes étapes, la première allant du Moyen Âge classique au début du xixe siècle, et la seconde des années 1810-1820 aux années 1880.
Les conditions techniques d’utilisation de l’énergie hydraulique jusqu’au début du xixe siècle
47Après l’avoir longtemps négligé au xxe siècle, l’on redécouvre de plus en plus aujourd’hui qu’en matière de roues hydrauliques, la France préindustrielle a été caractérisée par la coexistence de deux traditions techniques parallèles, avec d’un côté la filière des roues verticales (à axe horizontal, encore appelées moulin de Vitruve, parce que la plus ancienne description connue en a été donnée par l’auteur du célèbre Traité d’architecture de l’époque augustéenne), et de l’autre celle des roues horizontales (ou à axe vertical).
48Chacune des deux grandes classes de roues hydrauliques de type ancien a elle-même donné lieu à diverses variantes, selon qu’elles étaient actionnées principalement par impulsion (c’est-à-dire par le choc de l’eau, ou en d’autres termes par son énergie cinétique), ou par réaction (par le poids de l’eau, ou encore l’énergie potentielle de pesanteur).
49En ce qui concerne les roues verticales, la distinction majeure est celle, bien connue, qui oppose les roues mues par-dessous à celles mues par-dessus, encore appelées respectivement « roues à ailes » et « roues à pots » dans la terminologie des techniciens français du xviiie siècle.
50Les roues en dessous, comportant une couronne d’ailettes ou aubes planes disposées en généralement radicalement, étaient mues par le choc de l’eau contre la base des pâles inférieures plongeant dans le courant d’eau. La nature même de leur fonctionnement occasionnait des pertes énergétiques considérables, aggravées encore à date ancienne lorsque le nombre des pales était plus réduit (8 à 10 sur certaines représentations médiévales), et leur rendement effectif (c’est-à-dire le rapport de la puissance mécanique récupérée sur l’arbre à la puissance brute de la chute) variait de 10 à 30 % dans le meilleur des cas.
51Les roues en dessus, munies d’une couronne d’augets que remplissait l’eau déversée depuis la « huche » fonctionnaient quant à elles par le poids de l’eau. Leur rendement était de ce fait nettement meilleur que celui des roues en dessous, de l’ordre du double en moyenne, soit alors de 45 à 55 %, mais elles ne pouvaient être utilisées que dans les zones au relief accidenté où la pente des rivières était assez forte, sur des chutes d’au moins 3 mètres de hauteur, et jusqu’à un maximum de 12 à 16 mètres, alors qu’un grand nombre de sites hydrauliques français anciens correspondaient à des chutes d’1 à 2 mètres seulement, pour lesquelles seules convenaient les roues en dessous.
52L’adoption de l’un ou l’autre type de roues a bien évidemment dépendu des conditions topographiques des sites, et en général, ce sont, en dehors des zones montagneuses ou de moyens plateaux, les usines établies en contrebas d’une chaussée d’étang, qui se sont développées notamment à partir des xviie et xviiie siècles, qui ont employé des roues par-dessus.
53Les essais comparatifs effectués sur ces deux types de roues verticales, en France et en Grande-Bretagne au milieu du xviiie siècle, ont établi rigoureusement la supériorité, sur le plan du rendement, des roues en dessus sur celles en dessous, mais il ne semble pas que ces acquis obtenus par l’application de la méthode expérimentale aux roues hydrauliques aient retenti sensiblement sur la pratique technique courante avant les années 1780, où l’on a de fait commencé à voir un certain nombre d’usiniers remplacer délibérément leurs roues en dessous par des roues en dessus. L’amélioration contemporaine qui a consisté à emboîter la roue en dessous dans un coursier en arc-de-cercle ne semble pas non plus avoir connu une diffusion très large avant le début du xixe siècle, alors qu’elle relevait tout de même le rendement de 5 à 10 points en faisant agir l’eau non seulement par son choc, mais aussi en partie par son poids en transformant la roue en dessous en une sorte de roue de côté, mais en lui conservant ses rapports dimensionnels caractérisés par sa faible largeur comparée à son diamètre (la largeur d’une authentique roue de côté se rapprochant au contraire bien davantage de son diamètre).
54Les roues horizontales sont elles aussi marquées par une dualité, entre leurs versions dites à cuillers et celles à cuve (encore appelées au xixe siècle « rouets arabes » en raison de leur origine présumée).
55Les roues de la première famille, mues par une impulsion, offrent une grande diversité dans la géométrie de leurs pales, les unes comportant simplement des pales radiales planes frappées tangentiellement par un jet d’eau canalisé à travers une buse, alors que les autres sont dotées d’aubes présentant un profilage plus évolué, avec en particulier la variante où la forme de celles-ci s’apparente à celle d’une chistera. Fonctionnant en général sous des chutes élevées, elles étaient bien adaptées à un relief montagneux.
56Les roues à cuve, quant à elles, sont actionnées par le poids de l’eau emplissant une chambre cylindrique au fond de laquelle se trouve un rotor aux pales incurvées s’emboîtant sur un tambour horizontal. Elles ont été précédées, dès le xviiie siècle au moins, par un canal d’amenée à section convergente assurant une accélération de l’eau lors de son admission dans la chambre.
57Les essais réalisés sur les roues horizontales au début du xixe siècle ont constaté des rendements qui ne dépassaient guère ceux des roues verticales en dessous, pour des puissances en tout état de cause nettement inférieures ; une roue verticale pouvait atteindre une dizaine de chevaux, alors que bien des roues horizontales ne développaient souvent qu’un demi-cheval, et n’en atteignaient que rarement trois ou quatre.
58Qu’elles aient été verticales ou horizontales, ces roues traditionnelles étaient toutes réalisées en bois pour la plus grande partie de leurs éléments (les essences employées pouvant varier suivant la nature des pièces), avec simplement des cerclages de fer dans certains cas et des supports d’arbres (ou tourillons) également en fer ou en cuivre. Leur facture relevait donc de la charpenterie ou du charronnage, et se trouvait donc entièrement à la portée des artisans ruraux du bois, dont certains appelés « charpentiers de moulins » étaient ici et là spécialisés dans ce type de réalisations. Il reste que les roues verticales étaient beaucoup plus onéreuses que les roues horizontales, non seulement par leur facture, mais aussi par les infrastructures (canaux d’amenée et de décharge vannages) qu’elles nécessitaient.
59Compte tenu de leur faible puissance, les roues horizontales ne pouvaient guère être utilisées que pour la mouture du grain (pour laquelle elles présentaient l’avantage sur les roues verticales de se passer de transmissions), et accessoirement pour le sciage du bois ou le pressage de l’huile. Les roues verticales en revanche étaient indispensables pour les activités proto-industrielles proprement dites, telles que le foulage des draps, la sidérurgie et la papeterie qui exigeaient des puissances nettement supérieures.
60Si les caractéristiques et les performances des différents types de roues traditionnelles utilisées en France demeurent mal connues avant le xviiie siècle, les conditions historiques respectives de leur diffusion continuent de soulever davantage encore d’interrogations.
61Le fait essentiel reste le dualisme géographique entre l’aire d’extension des roues verticales et celle des roues horizontales, remontant au moins à l’époque moderne, mais dont les origines antérieures continuent d’être très controversées. Les roues horizontales étaient en effet largement prédominantes dans la meunerie dans toute la France du Midi, et représentées de manière non négligeable dans certains îlots septentrionaux, alors que dans le reste de la France, les roues verticales étaient exclusivement employées, ou de façon très prépondérante. Évoqué pour la première fois par Bélidor dans la première édition de 1737 de sa célèbre Architecture hydraulique, ce contraste n’a été quantifié qu’à partir de la Statistique de moulins à blé de 1809. À cette date, les roues horizontales étaient majoritairement utilisées dans 32 départements relevant tous, à la seule exception du Finistère, de la France du Midi proprement dit, et pour un tiers à 50 % dans quatre autres départements de la même zone, tout en étant significativement présentes dans certains départements du Nord-Est notamment.
62La concordance, sans doute frappante, mais encore une fois non absolument exclusive, entre l’aire d’extension massive des roues horizontales et celle des parlers occitans, a naturellement suggéré une hypothèse ethnique, mais ce type d’interprétation doit alors prendre en considération leur présence en Armorique, qui est à mettre en relation avec son usage dans les pays celtophones des îles britanniques. La question ne peut être envisagée qu’à une échelle européenne au moins, d’autant que les incertitudes subsistent sur les types de roues employés dans le monde romain, et que la France méridionale est précisément la zone du territoire national qui a été la plus profondément romanisée. Or si les textes romains ne font état dans la péninsule italienne que du moulin de Vitruve, les roues horizontales sont largement attestées en Toscane au Moyen Âge dès le xiiie siècle. Si le débat reste très ouvert sur l’antériorité respective des deux grandes classes de roues traditionnelles, il est tout aussi entier concernant celle, parmi les roues horizontales, de leur version à cuillers et de leurs variantes à cuve.
63Un tableau, même rapide, des installations hydrauliques traditionnelles, ne saurait omettre les formes tout à fait particulières représentées par les moulins à nef et les moulins à marée. Les premiers ont été largement utilisés, dans les villes essentiellement, sur des fleuves où des installations fixes s’avéraient difficiles à établir. Ils consistaient dans des roues à palettes fixées à des bateaux accolés aux piles des ponts. Très répandus jusqu’au xviie siècle, ils ont tendu ensuite à disparaître en raison de la gêne considérable qu’ils occasionnaient à la navigation ainsi qu’au flottage, et de leur faible puissance qui aboutissait à en multiplier le nombre. Quant aux moulins à marée, connus sur le littoral atlantique français, ils nécessitaient le remplissage de vastes bassins ceinturés de digues pour fonctionner à marée basse dans un sens, et dans l’autre à marée haute.
64Le problème des conditions techniques d’utilisation de l’énergie hydraulique ne se limite pas aux caractéristiques des moteurs eux-mêmes, mais conduit à les envisager dans leurs relations à l’ensemble de la structure matérielle des établissements : les installations motrices, les équipements de production et le cadre bâti dans les établissements hydrauliques de type traditionnel. À cet égard, la contrainte centrale est celle qui s’attache à la question des transmissions.
65Il convient de partir ici d’une donnée commune à l’ensemble des roues traditionnelles, aussi bien verticales qu’horizontales, c’est-à-dire le fait que chacune d’elles ne pouvait, compte tenu des limitations de sa puissance unitaire, entraîner en général qu’une seule installation de production, une paire de meules dans le cas d’un moulin à grain, un marteau ou une paire de soufflets dans celui d’une forge, un nombre restreint de piles ou de maillets dans celui d’un moulin à papier ou d’un foulon.
66Dans ce cadre général, la roue horizontale offrait l’avantage considérable d’une grande simplicité d’utilisation, puisqu’elle permettait de se passer de tout système de transmission, la meule tournante frottant contre la meule dormante étant directement solidaire de l’arbre vertical de la roue elle-même. La roue verticale, au contraire, a exigé dès le début, ainsi qu’en témoigne sa description vitruvienne, un système de transmission et de multiplication de vitesse constitué par une roue dentée engrenant sur un pignon en bois appelés respectivement rouet et lanterne dans la terminologie de l’époque classique.
67Du point de vue architectural, la roue horizontale, en raison de son encombrement réduit, de l’absence de transmissions et de la simplicité de son dispositif d’amenée de l’eau motrice, a donné lieu à un schéma apparemment très répandu, dans lequel les fonctions sont distribuées sur deux niveaux seulement, et même deux cellules uniquement. La chambre motrice placée au niveau inférieur du bâtiment se trouve généralement surmontée directement par celle des meules, l’eau arrivant sur la roue, dans le cas de sa version à cuillers, par un canal fortement incliné traversant l’un des murs, et sortant par un canal de fuite passant en façade sous un arc cintré quelquefois dénommé abée.
68Lorsqu’il s’agit d’un moulin à roue verticale, le logement de celle-ci est souvent recouvert d’un auvent, avec lequel elle peut former un bâtiment annexe appelé en général bâtiment d’eau. La structure interne du moulin lui-même, par opposition à son installation motrice appelée souvent système externe au xixe siècle en raison de sa position, comporte normalement, au niveau de l’arbre moteur de la roue, une salle en rez-de-chaussée où sont logées les transmissions et celle des meules à l’étage supérieur. Les perfectionnements de la meunerie, avec l’apparition du blutage dès le xvie siècle, puis de techniques permettant de séparer de plus en plus finement les différents éléments du grain à partir du xviiie siècle, ont conduit à doter le moulin d’un ou deux niveaux supplémentaires pour loger les installations de mouture, en fonction du degré de complexité atteint par la chaîne des opérations, celle-ci comportant notamment dès la seconde moitié du xviii siècle certaines formes d’automatisation et de mécanisation de la circulation des produits et sous-produits de la mouture.
69Dans le cas des autres types d’ateliers, auxquels seules les roues verticales étaient en pratique appropriées, en particulier pour les papeteries, les foulons et les usines à fer, l’élément mécanique essentiel a été constitué, sur le plan des transmissions, par les systèmes d’arbres à cames qui permettaient de convertir le mouvement circulaire continu de la roue en un mouvement rectiligne alternatif, pour soulever aussi bien les maillets ou les piles que les marteaux ou les soufflets. En outre, la nécessité de proportionner la vitesse de rotation à la nature de l’installation à actionner, pouvait conduire à faire précéder l’arbre à cames par un dispositif réducteur ou multiplicateur, en fonction notamment du type de la roue, au moyen de rouets et lanternes analogues à ceux utilisés pour un moulin à grains. Toutefois, la puissance en général nettement plus grande requise par une papeterie ou une forge que par un simple moulin, amenait fréquemment à multiplier les roues le long des faces externes de deux murs parallèles, les bâtiments de production proprement dits étant flanqués sur deux côtés d’un canal dans lequel pouvaient prendre place plusieurs coursiers ou plusieurs huches. Si du point de vue des modes constructifs, ces ateliers proto-industriels reprenaient très largement les matériaux de l’architecture régionale, les contraintes mécaniques en particulier vibratoires, occasionnées au cadre bâti par le mouvement des moteurs et des installations productives ont conduit à renforcer tout spécialement certaines parties des édifices, à l’aide de contreforts ou encore d’arc cintrés.
70Du point de vue de l’ordonnancement général des lieux, les sites hydrauliques traditionnels pouvaient, dans un très grand nombre de cas, ne comporter qu’un seul bâtiment, ainsi la multitude des moulins ruraux de type artisanal où l’habitation du meunier était associée aux installations techniques elles-mêmes. Les autres activités nécessitaient souvent une pluralité de bâtiments aux fonctions plus différenciées, mais compte tenu de la dispersion des chutes et des faibles puissances disponibles, les sites ne comprenaient bien souvent qu’un seul bâtiment doté d’une installation motrice. Lorsque la puissance des rivières le permettait, on a cependant vu apparaître, au moins à partir du xviie siècle, dans des secteurs tels que la sidérurgie ou la papeterie caractérisée par une division déjà poussée du travail, de grands établissements intégrés réunissant sur un site unique l’ensemble des opérations de production. C’est à ce sommet de la hiérarchie des sites que l’on peut rencontrer, notamment lorsque l’on a affaire à des propriétaires de rang social particulièrement élevé, ainsi que des Princes du Sang, d’authentiques efforts de recherche architecturale, autour de partis pris à la fois fonctionnels et ostentatoires, la rusticité de la masse des ateliers proto-industriels procédant avant tout de la construction vernaculaire, malgré l’empreinte spécifique imposée au cadre bâti par la nature de chacune des activités exercées.
Les innovations hydrauliques de la première industrialisation et leurs effets
71Contrastant fortement avec la lenteur supposée de leur évolution antérieure, les conditions techniques et matérielles d’utilisation de l’énergie hydraulique se sont profondément transformées à l’ère de la première industrialisation française, parallèlement à l’affirmation et au maintien durable de son rôle central dans cette étape du développement. Celui-ci a stimulé en France pendant près d’un demi-siècle, à partir des années 1820 essentiellement, un mouvement d’innovations aussi intense qu’original, avant que les influences étrangères qui avaient donné le signal du changement au début du xixe siècle ne prennent de nouveau le relais durant son dernier quart, à l’heure où l’hydraulique est entrée irréversiblement dans la voie du déclin.
Les grandes tendances du mouvement innovatif
72Restée secondaire dans les préoccupations des techniciens et des entrepreneurs pendant la phase initiale de naturalisation des innovations productives venues d’outre-Manche, la nécessité de disposer de moteurs hydrauliques appropriés au développement industriel français s’est fait pleinement jour durant les années 1820, à un moment où, libéré d’un certain nombre d’hypothèques politiques et douanières, celui-ci commençait à s’accélérer et où l’on ne pouvait guère songer à faire appel à la vapeur que dans un nombre de cas limité.
73Sans doute, les mécaniciens britanniques venus sur le continent européen durant les années 1800 et 1810 avaient-ils rapporté de leur pays d’origine un modèle de ce moteur jugé alors particulièrement performant, qui devait connaître une fortune considérable dans le monde anglo-américain : la roue en dessus ou de poitrine à augets, perfectionnée depuis les travaux d’un Smeaton ou d’un Évan, construite plus encore entièrement en métal, et peu après améliorée par l’adoption d’une vanne motrice inclinée dite plongeante. Ce type de roue permettait déjà d’atteindre des puissances de plusieurs dizaines de chevaux, avec un rendement dépassant nettement les 60 %. Les industriels de la construction mécanique établis en France en ont alors équipé les manufactures textiles ou les usines sidérurgiques auxquelles ils fournissaient en même temps les métiers ou les laminoirs, notamment en Alsace et dans le Centre-Est.
74Il n’en est pas moins apparu rapidement que les roues à l’anglaise, malgré leurs mérites, ne pouvaient répondre que très partiellement aux besoins énergétiques très diversifiés de l’industrie française, compte tenu en particulier de l’extrême variété des conditions hydrologiques et topographiques d’utilisation de l’énergie hydraulique en France, bien différentes de celles prévalant dans les îles Britanniques ou en Nouvelle-Angleterre. Elles se heurtaient aux mêmes types de limitations naturelles que celles qui avaient restreint à l’ère précédente l’usage des roues en dessus de type ancien. En outre, elles ne satisfaisaient là encore que sur certains points aux exigences d’ensemble requises par l’industrialisation, en termes de vitesse de rotation, d’encombrement, de régularité de marche et de disponibilité, en particulier par rapport aux variations saisonnières du régime des rivières, bien plus sensible en France que sous le climat océanique prévalant outre-Manche. C’est donc dans cette double direction, d’adaptation aux conditions naturelles et sectorielles d’utilisation de l’énergie hydraulique en France en même temps qu’aux contraintes générales de la protection industrielle moderne, placées sous le signe de l’intensification, que les inventeurs français ont entrepris de développer des solutions originales.
75À l’aube des années 1820, les conditions d’une avancée technique répondant à ces orientations d’ensemble se sont trouvées réunies. D’un côté, sur le plan scientifique, la synthèse et l’actualisation, réalisées notamment par un Navier, des acquis de la physique mathématique française et germanique du Siècle des Lumières en matière de mécanique rationnelle des fluides ont permis d’établir rigoureusement les fondements théoriques de la conception d’un moteur hydraulique performant ; sur le plan technologique, par ailleurs, l’essor des procédés dits anglais en matière de sidérurgie, en particulier dans le domaine de la fonderie de seconde fusion et dans celui du laminage, et l’apparition conjointe de l’industrie des constructions mécaniques, en ont rendu enfin possible la réalisation pratique.
76Le débat restant alors pleinement ouvert dans les milieux techniques pour savoir si, sur le plan de sa configuration générale, ce moteur hydraulique de l’âge industriel devait être conçu autour d’un axe horizontal ou d’un axe vertical, tant étaient familiers aux chercheurs français les avantages et les inconvénients respectifs des deux grandes catégories de roues existantes, ce sont de fait les deux nouvelles classes de moteurs hydrauliques formées par les roues verticales perfectionnées et par les turbines qu’ils se sont employés désormais à promouvoir pendant près d’un demi-siècle à partir du début des années 1820.
77Il n’est pas surprenant, dans ce contexte, que les deux inventions ayant concrétisé pour la première fois l’une et l’autre de ces deux orientations de la recherche française dans le domaine des moteurs hydrauliques soient, à ce tournant de l’évolution, apparues presque simultanément : d’une part, en 1824-1825, la roue en dessous à palettes courbes de Poncelet, et de l’autre, la turbine centrifuge de Fourneyron, mises au point en 1827, mais dont le concept remontait au moins à 1823 et était en réalité largement dû à Burdin.
78La première de ces deux percées techniques démontrait la possibilité de construire une roue verticale fonctionnant par impulsion sous de faibles chutes et à une vitesse de rotation élevée avec un rendement au moins égal à celui d’une roue en dessus ; la seconde révélait les immenses perspectives ouvertes par un moteur à axe vertical de type nouveau, capable de fonctionner noyé, sous une gamme de chutes et de vitesses de rotation très étendue, en offrant en somme tous les avantages d’une horizontale traditionnelle (sauf celui de sa rusticité et de son faible coût), avec des capacités très supérieures par rapport à celle-ci sur le plan de la puissance et du rendement.
79Si l’écho de ces deux inventions a été considérable parmi les milieux scientifiques français et étrangers aussi bien que parmi l’élite éclairée des manufacturiers européens, comme en témoigne en France même le Prix Monthyon décerné en 1825 à Jean-Victor Poncelet pour sa roue par l’Académie des sciences, et celui attribué en 1833 à Benoît Fourneyron par la Société d’encouragement pour l’industrie nationale, elles ne sont devenues véritablement opérationnelles qu’à partir de 1827 pour la première et de 1830 pour la seconde, et leur diffusion ne s’est affirmée réellement qu’autour de 1833 dans les deux cas. À la suite du succès remporté initialement par Fourneyron, un certain nombre d’inventeurs, tels que Cadiat ou Callon, durant les années 1830, se sont attachés, avec des fortunes diverses, à améliorer le concept de la turbine centrifuge ou de formules équivalentes.
80Une seconde étape, dans le mouvement innovatif français du xixe siècle, s’est incontestablement ouverte ensuite à la fin des années 1830 et au début des années 1840. Celles-ci ont été avant tout marquées par l’apparition d’une nouvelle filière de turbines, dites axiales ou encore parallèles, parce que l’eau les traversait parallèlement à leur axe, autour des deux types principaux représentés par celle de Fontaine et celle de Jonval-Koechlin, brevetées respectivement en 1840 et 1841. Alors que les inventions de la période précédente avaient été pour l’essentiel l’œuvre de grands ingénieurs, typiquement issus du système de formation scientifique et technique mis en place à l’époque révolutionnaire et impériale, celles de cette seconde phase ont marqué l’avènement des entrepreneurs de constructions mécaniques, plus ou moins formés sur le tas, recourant principalement à une démarche expérimentale plus ou moins teintée d’empirisme, et soucieux avant tout d’efficacité opérationnelle pour répondre le plus étroitement possible aux besoins de la clientèle nationale. La turbine de Fontaine, en particulier après qu’elle avait été dotée d’un certain nombre de perfectionnements imaginés par d’autres mais repris à son compte par le constructeur chartrain, permettait de surmonter les inconvénients qui s’étaient manifestés avec celle de Fourneyron : elle était en effet pleinement adaptée aux chutes d’un à deux mètres si répandues en France, conservait un rendement satisfaisant lorsque le niveau de l’eau s’écartait fortement de l’optimum, et enfin s’avérait d’une facture moins délicate et par suite moins coûteuse que la turbine de Fourneyron, ainsi que d’une meilleure accessibilité à ses différents organes mécaniques.
81La troisième vague intensive, qui s’est placée durant le troisième quart du xixe siècle, a correspondu à la phase ultime de développement hydraulique en France sous sa forme classique et a donné lieu à des tendances contrastées de la création suivant les différentes catégories de moteurs. Dans le secteur des turbines, aucune formule entièrement nouvelle n’a alors été inaugurée en France, contrairement à ce qui se passait au même moment outre-Atlantique où la turbine à écoulement mixte (centripète, puis axial puis centrifuge) a fait son apparition, et a représenté une solution de transition vers la turbine intégralement centripète pressentie par James B. Francis dès la fin des années 1840. Les constructeurs français ont simplement apporté des améliorations, du reste appréciables, aux deux filières nationales existantes, dont les plus remarquables sont sans doute celles dues à Louis-Dominique Girard (avec l’hydropneumatisation qui permettait de dénoyer la turbine en période de crues, l’application du principe dit de libre déviation qui réduisait les pertes à la traversée de l’aubage du rotor, et celui du vannage partiel qui contribuait à maintenir le niveau de rendement en dessous de la puissance maximal). Simultanément, les roues verticales perfectionnées ont connu un spectaculaire regain d’intérêt au cours des années 1850, par une sorte de réaction devant les difficultés quotidiennes que continuait de rencontrer la mise en œuvre des turbines. À côté de formules telles que les roues de poitrine ou de dessus à admission interne, les roues à augets à rotation rapide, la solution la plus remarquée a été constituée par la roue de Sagebien, mise au point en 1849-1850, mais dont l’usage industriel ne s’est pas affirmé que durant les années 1860 : offrant un rendement maximum longtemps resté inégalé de 93 %, tout en étant pleinement adaptée à des rivières à grand débit et faible pente, elle pouvait fonctionner partiellement noyée, mais comportait en revanche un aspect quelque peu anachronique par son encombrement.
82Ces tendances, qui peuvent sembler paradoxales à une date aussi avancée, sont à rapprocher du mouvement réel de pénétration des innovations dans les industries françaises utilisatrices de l’énergie hydraulique durant le second tiers du xixe siècle. Le secteur manufacturier français a en effet été marqué par la relative lenteur de diffusion des innovations dites majeures du point de vue niveau technologique, et un recours massif à des innovations moins spectaculaires mais qui représentaient cependant un net progrès par rapport aux roues traditionnelles, à commencer par la roue de côté à vanne plongeante, apparue elle aussi durant les années 1820. Cette dernière s’est substituée sur d’innombrables sites à l’ancestrale roue à palettes en dessous, avec un rendement presque doublé, tout en restant, par son mode de construction semi-métallique, à la portée des artisans ruraux spécialisés dans le travail du fer et du bois, à la différence des turbines ou des roues à augets à l’anglaise réalisées entièrement en métal qui ne pouvait être produites qu’en usine, par des entreprises de constructions mécaniques.
83Ce sont en fin de compte ces innovations souvent négligées dans la littérature scientifique et technique officielle qui ont assuré pour l’essentiel la prépondérance prolongée de l’hydraulique dans le secteur secondaire français, y compris dans l’industrie manufacturière proprement dite, si l’on considère qu’avant 1870, il n’avait guère été installé en France que 90 roues Sagebien, quelques centaines de turbines Fourneyron au maximum, et que la turbine Fontaine elle-même, qui devait devenir par la suite le best-seller incontesté des turbines de conception française, n’avait été produite jusqu’en 1867 qu’à moins de 900 exemplaires (dont une partie destinée à l’exportation), représentant au plus l’équivalant de 2 % du parc français total de moteurs hydrauliques et 3 % de la puissance installée nationale.
84Les solutions les plus originales imaginées durant les années 1850-1870 par Louis-Dominique Girard, aussi bien avec sa roue-hélice (installée en 1853 à la célèbre chocolaterie Menier de Noisiel-sur-Marne) que sa roue-turbine (qui constituait une sorte de turbine centrifuge à admission partielle ou une roue de côté à admission interne) ayant servi aux essais d’Aristide Berges à Lancey en 1869 sous 200 mètres de chute, préparaient l’avenir, puisqu’elles s’attaquaient à la conquête des potentiels hydrauliques les plus importants représentés par ceux des grands fleuves et ceux des très hautes chutes de montagne pour lesquels le même Berges devait forger l’expression de houille blanche promise à la fortune que l’on sait. Si, en dépit d’essais concluants, ces formules n’ont pas trouvé en France toutes les applications qu’elles paraissaient devoir y connaître, elles ont en revanche été largement reprises dans certains pays étrangers, en Suisse et en Italie notamment, et ont en définitive représenté la principale contribution d’origine française aux développements techniques du dernier tiers du xixe siècle, à un moment où l’ensemble des autres conceptions nationales se sont trouvées dépassées par celles mises au point dans les principaux pays concurrents.
85Durant le dernier tiers du xixe siècle, le déclin des utilisations classiques de l’énergie hydraulique en France est allé de pair avec un très net affaiblissement de la capacité créatrice nationale dans ce domaine, l’essor de l’hydroélectricité après 1880 étant resté pendant longtemps trop limité pour avoir induit les effets d’entraînement compensateurs.
86Après s’être contentés jusque dans le courant des années 1880 d’améliorer jusqu’aux limites de leurs possibilités respectives les turbines des deux filières nationales axiales et centrifuges (les roues verticales ayant désormais cessé de constituer un secteur d’innovation), les constructeurs français n’ont eu d’autre ressource durant la décennie suivante et, semble-t-il, aussi durant les années 1900, que de s’employer à naturaliser les solutions étrangères plus performantes qui étaient apparues dans l’intervalle et s’avéraient dorénavant mieux adaptées aux besoins des utilisateurs.
87Lors de l’Exposition du Centenaire des États-Unis de Philadelphie en 1876, et plus encore lors de celle de Chicago en 1893, ils ont découvert des possibilités offertes par les formules originales qui avaient été mises au point outre-Atlantique, avec la turbine à écoulement mixte, opérationnelle depuis le début des années 1860, et la roue tangentielle Pelton à haute pression qui l’était devenue depuis la première moitié des années 1880. La première permettait d’équiper une gamme étendue de chutes allant de quelques mètres à plusieurs dizaines de mètres de hauteur, qui correspondait précisément au champ le plus répandu en France d’utilisation de l’énergie hydraulique durant le dernier tiers du xixe siècle, dans la phase de transition de l’ère hydromécanique à l’âge hydroélectrique. Ses caractéristiques standardisées et la simplicité de ses organes mécaniques en faisaient le premier moteur hydraulique réellement conçu pour être produit en grande série, dans ces conditions propres à abaisser les coûts de fabrication et d’entretien par rapport aux turbines précédemment commercialisées sur le marché français. La roue Pelton, quant à elle, a constitué jusqu’à aujourd’hui la solution la mieux adaptée à l’équipement des très hautes chutes de montagnes sous de faibles débits, pour lesquelles la roue-turbine de Girard a représenté en Europe une formule de transition jusqu’aux années 1890. Ce n’est véritablement, en tout cas, qu’à partir de la dernière décennie du xixe siècle que plusieurs constructeurs français importants (ceux d’Épinal et de Chartres au premier chef), ont proposé à la clientèle des turbines mixtes dites « américaines », qui ont été produites en série à raison de centaines d’exemplaires par an. S’ils ont toutes proportions gardées mis moins de retard à reprendre la formule Pelton, il reste que les fabricants français étaient loin d’en avoir acquis avant 1900 la même maîtrise que leurs concurrents étrangers, aussi bien européens que nord-américains. En outre, ils ne se sont pas engagés avant le xxe siècle dans l’autre grande voie d’avenir représentée par la turbine centripète pure connue sous le nom de turbine Francis, qui commençait au contraire à être mise au point avec succès à ce moment dans l’aire germanique et aux États-Unis. Alors qu’il n’avait jamais été représenté autant de moteurs hydrauliques à une manifestation internationale de ce type, l’Exposition universelle de Paris 1900 a mis brutalement en lumière l’écart qui séparait alors la construction française de la production étrangère, helvétique en particulier. Et il est tout aussi symptomatique que l’on ait dû fréquemment faire appel aux constructeurs voisins pour équiper les plus importants aménagements hydroélectriques réalisés en France à la fin du xixe siècle.
88Ce n’est véritablement qu’à partir des années 1920 que l’essor enfin massif de la houille blanche et un intense transfert de technologie, en particulier avec la Suisse, ont permis de combler progressivement le handicap qui s’était fait jour à la fin du xixe siècle, et de redonner à la France après 1945 une place notable parmi les producteurs mondiaux de cette technologie relevant du secteur des biens d’équipement lourds.
89En ce qui concerne la portée pratique de ces développements techniques auprès des utilisateurs industriels, il faut avant tout noter que c’est seulement après 1870 que la turbine s’est imposée massivement sur les sites hydrauliques de type ancien, sans supplanter cependant partout les roues verticales, ni même dans certaines contrées les roues horizontales traditionnelles. Si ce vaste marché a assuré la prospérité de firmes telles que celle fondée par Fontaine à Chartres, force est bien de constater qu’il n’était pas de nature à inciter les constructeurs français à des innovations radiales puisqu’il correspondait à des moulins ou des petites et moyennes entreprises industrielles pour lesquels les solutions existantes paraissaient largement suffisantes, à un moment où les besoins énergétiques des grands établissements ne pouvaient plus guère être satisfaits que par la vapeur. La turbine axiale, notamment celle dérivée du type Fontaine, a été le principal instrument de cette conquête jusqu’à la fin des années 1880, avant que la turbine dite américaine n’ait pris le relais durant les deux ou trois décennies suivantes. Le succès de cette dernière s’est en particulier relié à la conversion d’un certain nombre de sites d’origine hydromécanique en centrales électrique d’intérêt local, notamment en raison de ses caractéristiques autorégulatrices. Durant la première moitié du xxe siècle, la roue Pelton a également fait son apparition sur certains des sites anciens établis sur les chutes les plus élevées, cependant qu’après 1920, la turbine Kaplan nouvellement venue pour l’aménagement des fleuves a été appliquée à des chutes de quelques mètres de hauteur sur des cours d’eau bien plus modestes. Depuis cette période, ce sont les groupes-bulbes, apparus durant les années 1950 pour le site marémoteur de la Rance, sous la forme d’un dérivé de la turbine Kaplan à axe horizontal fonctionnant dans le sens du courant et descendant par là même aussi de la roue-hélice de Girard, qui forment aujourd’hui l’équipement le plus adapté pour les microcentrales héritières des anciens sites hydromécaniques.
Les effets sur la structure des sites des mutations techniques intervenues au cours du xixe siècle
90L’apparition, à partir des années 1815-1820, de moteurs nettement plus puissants que les roues traditionnelles, jointe à celle de systèmes de transmission (trains d’engrenages métalliques, systèmes à poulies et courroies) occasionnant beaucoup moins de déperditions d’énergie que les moyens traditionnels (rouets et lanternes, arbres à cames de types anciens) a modifié profondément les conditions de production et de distribution de l’énergie mécanique à travers les établissements, et le cas échéant, la structure du cadre bâti qui était associée à celles-ci.
91Chaque moteur a désormais pu actionner à lui seul soit un bien plus grand nombre de machines (ainsi de métiers dans le cas d’une usine textile, ou de paires de meules dans un moulin), soit un équipement unique d’une capacité de production très supérieure (tel qu’un laminoir remplaçant dans une forge à lui seul plus d’une dizaine d’anciens marteaux tout en effectuant de surcroît des opérations impraticables avec ces derniers).
92Il en est résulté une tendance à la réduction du nombre des moteurs primaires et à la centralisation de la répartition de la puissance motrice. Dans le plus achevé, une station centrale de production de la force motrice, hydraulique, thermique ou mixte, s’est mise en place dans l’usine, préfigurant à certains égards le schéma ultérieur de l’ère électrique. Cette installation, vis-à-vis du cadre bâti, a soit pris la forme d’un bâtiment indépendant spécial (en particulier pour les installations thermiques), soit été disposée en annexe du bâtiment principal d’un atelier, soit encore été purement et simplement intégrée à celui-ci. La turbine, en particulier, qui pouvait être placée sous le plancher des ateliers, a abouti à faire disparaître la présence extérieure du moteur hydraulique qui a au contraire été une marque signalétique des établissements utilisant ce type de force motrice, qu’ils aient été dotés de roues verticales perfectionnées ou de modèles anciens, et à généraliser à tous les établissements le faible encombrement et la discrétion qui avaient été longtemps l’avantage des installations, le plus souvent modestes, équipées des roues horizontales traditionnelles. Lorsque les équipements de production le permettaient, ou même l’exigeaient, le moteur hydraulique (couplé ou non à une machine à vapeur) a pu être placé en position proprement axiale, avec les partis pris de symétrie qu’il était possible d’en tirer sur le plan architectural. Ainsi, un certain nombre d’établissements textiles ou sidérurgiques ont-ils été construits autour d’un canal hydraulique central ou en bordure d’un canal latéral unique, les installations de production se déployant soit sur un niveau horizontal (dans le cas d’une forge à l’anglaise), soit sur plusieurs niveaux étagés (comme dans celui d’une minoterie ou d’une filature). Les architectures industrielles se développant sur le mode vertical ont soit répondu à des contraintes d’ordre topographique ou foncier, soit découlé de la nature même des équipements de production actionnés par l’installation motrice. Ainsi l’étagement des ateliers s’imposait-il lorsque l’usine se trouvait dans une vallée encaissée et que les terrains riverains de la chute étaient particulièrement exigus, ou encore lorsqu’elle était située en milieu urbain, de manière à réduire l’empire au sol des surfaces bâties et à abaisser par voie de conséquence les coûts fonciers correspondants sur le plan de l’acquisition, de la location, voire de la fiscalité. Dans une filature, la distribution des métiers entre les différents étages a procédé de la préoccupation d’économiser l’espace de travail, alors que dans une minoterie à l’anglaise, c’est une nécessité interne à ce type de technologie qui requérait de répartir suivant différents niveaux les étages successifs d’un processus de production fondé sur une séparation de plus en plus complexe des produits et sous-produits de la mouture.
93Dans les établissements métallurgiques, l’emploi de souffleries beaucoup plus puissantes (souffleries à pistons durant la première moitié du xixe siècle, puis ventilateurs), qui amenaient à centraliser la distribution de l’air pulsé à travers un réseau de canalisations et de réservoirs pouvant être soit enterrés soit placés en position aérienne, a permis de s’affranchir des contraintes de localisation traditionnelles qui l’obligeaient à disposer les foyers en bordure d’un canal hydraulique moteur.
94Cette réorganisation d’ensemble de la production à l’intérieur des ateliers est allée de pair avec la généralisation de la tendance à intégrer le maximum d’opérations sur le même site, par opposition à la dispersion des fabrications qui avait été si fréquente à l’ère proto-industrielle. Ces évolutions se sont du reste manifestées aussi bien dans le cas des établissements mus principalement ou exclusivement par l’énergie hydraulique que de ceux actionnés uniquement par la vapeur, en raison du rapprochement croissant, tout au long du xixe siècle, entre les conditions de mise en œuvre de ces deux sources d’énergie mécanique industrielle, lors même qu’elles n’étaient pas associées sur le même site. Ainsi s’est mise en place la notion moderne de l’usine, telle qu’elle est issue de la première industrialisation, alors que ce terme était apparu initialement dans le lexique du moyen français pour désigner toute espèce d’atelier mû par la force hydraulique et qui s’était longtemps limitée à un segment peu étendu d’un cycle de production.
95À l’issue de ce survol historique des conditions et des formes d’utilisation de l’énergie hydraulique en France antérieurement à l’ère de l’hydroélectricité, se profile plus précisément la portée d’un inventaire de terrain des sites hydrauliques anciens.
96Une telle démarche, fondée sur la confrontation des données observables avec celles de la documentation archivistique, doit permettre, par son caractère d’exhaustivité, de lever les nombreuses incertitudes qui subsistent actuellement au sujet de l’effectif global des sites ayant été en activité sur l’ensemble du xixe siècle, et vraisemblablement aussi au xviiie siècle, avec les retombées qui en résulteront pour l’histoire économique, en attendant de pouvoir étendre l’approche à une plus longue période. En second lieu, l’étude sérielle d’un grand nombre de cas individuels dans un cadre spatial homogène devrait favoriser, sur le plan de l’histoire des techniques, une compréhension plus exacte et plus concrète de l’évolution dans le domaine de l’énergie hydraulique, aussi bien d’un point de vue général que sous l’angle de l’adaptation à l’infinie variété des conditions locales de sa mise en œuvre. Elle doit en particulier contribuer à une meilleure connaissance de la diffusion des innovations, en mettant ainsi en évidence des voies régionales spécifiques, ou au contraire des cheminements de portée nationale. Il va de soi, en troisième lieu, qu’une telle enquête de terrain est irremplaçable pour analyser l’évolution du cadre bâti associé aux sites hydrauliques, que la documentation archivistique décrit souvent avec une bien moindre précision que les installations motrices elles-mêmes, autant que possible en la reliant aux différentes autres composantes de la structure matérielle du site.
97Sur ces deux derniers aspects, il convient sans doute de marquer les limites qu’est susceptible de rencontrer cet inventaire de terrain. D’une part, les différentes expériences qui ont déjà eu lieu tendent à montrer que, d’une région à l’autre le nombre d’installations motrices (arrêtées voire encore en service) restant en place sur les sites hydrauliques anciens est extrêmement variable, et, dans l’affirmative, que celle-ci témoigne le plus souvent d’un état de la technique remontant le plus souvent à la fin du xixe siècle ou à la première moitié de celui-ci, à moins que le matériel n’ait été entièrement rénové lorsque le site reste aujourd’hui en activité, cependant que l’on connaît peu de cas où les moteurs hydrauliques n’aient pas été démontés lorsque les sites ont été abandonnés avant ce siècle. Quant aux équipements de production, ils paraissent devoir être encore moins systématiquement conservés que les installations motrices. Il ne faut donc pas surestimer l’apport qu’est susceptible de fournir l’enquête de terrain à l’analyse de l’évolution technique à l’époque même de la première industrialisation, et a fortiori aux périodes antérieures.
98Si le domaine chronologique concerné par l’archéologie du moteur hydraulique proprement dit devait donc couvrir pour l’essentiel une période datant d’un siècle au plus, le cadre bâti pourrait davantage témoigner d’états nettement antérieurs, puisqu’il ne manque pas ainsi d’exemples de moulins, en particulier sur certaines rivières importantes telles que la Seine, la Vienne ou le Lot, dont les éléments architecturaux remontent effectivement à la fin du Moyen Âge ou au xvie siècle. Il reste que les sites dont l’occupation a été la plus continue sur plusieurs siècles et où la production a suivi le mouvement général de l’évolution technologique, devraient normalement présenter des remaniements plus ou moins profonds pouvant avoir abouti, dans certains cas, à effacer la plupart des vestiges du cadre bâti précédent.
99En dépit de ces limitations, le patrimoine industriel français formé par les sites hydrauliques anciens ne s’annonce pas moins comme un gisement d’informations extrêmement riche et diversifié sur le plan scientifique et comme témoignage d’un intérêt culturel considérable par les résonances multiples qu’ils éveillent auprès du public. L’inventaire en apparaît aujourd’hui, sur un plan opérationnel, comme une urgence des plus immédiates, en raison du seuil de dégradation atteint par un certain nombre de sites, après en moyenne un siècle ou même simplement un demi-siècle d’abandon, ou par suite de leur réutilisation croissante à des fins, notamment résidentielles, risques de les rendre méconnaissables. Avant d’envisager toute action spécifique de préservation de ce patrimoine, qui sort du cadre de ce volume, et qui sera de toute manière très sélective en raison même du très grand nombre de sites concernés, il est plus que jamais indispensable de procéder à l’enregistrement le plus extensif de son état actuel, avec toutes les traces des étapes les plus diverses de l’évolution passée dont il peut s’avérer porteur.
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