Prôtis à l’honneur

La dernière lettre d’information de l’Institut des sciences humaines et sociales du CNRS présente le projet Prôtis. Tout au long de ces pages, Patrice Pomey revient sur l’histoire du projet et les étapes de sa réalisation.

Pour lire la lettre en ligne : http://www.cnrs.fr/inshs/Lettres-information-INSHS/lettre_infoINSHS_12.pdf

Blandine Nouvel

Ingénieure de recherche CNRS, responsable de ressources documentaires et chargée de la valorisation de l'IST au Centre Camille Jullian

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Episode 1 – Les approvisionnements en bois

accrocheFilm1ApproBoisL’idée de “mettre en boîte” le projet Prôtis s’est imposée dès le départ. Vous avez pu en découvrir des témoignages au fil des billets récents : la photo vient en appui à la description de chacune des phases techniques du projet. Réalisés par l’équipe de photographes du Centre Camille Jullian, ces clichés illustrent fort à propos les textes descriptifs des chercheurs.

Mais il manquait du mouvement ! Il est un complément que nous avons souhaité ambitieux : donner vie à ces moments et vous les faire partager. Ainsi, il est décidé très tôt la réalisation d’un film qui retracera le fil des expérimentations, la construction du navire et sa mise à l’eau. Une série de vidéos en constituent des premiers éléments. Pensée comme un feuilleton, la série ponctuera chaque étape clé du projet. L’ensemble est réalisé par Antoine Chené d’ORAC VIDEO, sous la direction de Patrice Pomey bien sûr, avec la complicité de tous les acteurs de Prôtis.

Voilà le premier opus que nous vous donnons à voir. Il porte naturellement sur l’approvisionnement du bois, depuis la sélection des arbres selon leur essence, leur taille et la forme de leur parties aériennes (tronc et houppier). Il montre le travail des élagueurs puis le transport sur le lieu de stockage. En attendant la suite…

Pour citer ce film :

  • Projet Prôtis, 1. Les approvisionnements en bois. Réalisation Antoine CHENE pour ORAC Vidéo ; sous la dir. de Patrice POMEY. Aix-en-Provence : Centre Camille Jullian, avril 2011.  Vidéo numérique format mov (5 min, 44 sec). [En ligne], mis en ligne le 9 mai 2011, consulté le [VOTRE DATE DE CONSULTATION]. URL : http://protis.hypotheses.org/322

Blandine Nouvel

Ingénieure de recherche CNRS, responsable de ressources documentaires et chargée de la valorisation de l'IST au Centre Camille Jullian

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L’assemblage des virures du bordé par “tenons et mortaises”

Le projet « Prôtis » est avant tout un programme d’archéologie expérimentale qui vise à comprendre, par l’expérimentation en grandeur nature, les procédés de constructions des anciens charpentiers navals grecs, leurs gestes techniques et leur savoir-faire.

Mais avant de procéder à la construction de la réplique navigante du navire de l’épave Jules-Verne 7, baptisé Prôtis, il convient tout d’abord de se familiariser avec certaines techniques anciennes aujourd’hui oubliées. Ceci afin de bien les appréhender et de bien les maîtriser avant de les utiliser à grande échelle.

Parmi ces techniques perdues, l’une des plus importante est la technique d’assemblage dite par « tenons et mortaises » utilisée pour la liaison des planches du bordé (bordages) constituant le revêtement de la coque. Il s’agit d’un assemblage à franc-bord – c’est-à-dire dans lequel les bordages sont assemblés bord à bord, sans recouvrement – qui utilise des clefs en bois (dits tenons) prenant place dans des mortaises taillées à cet effet. Les tenons sont ensuite bloqués par des petites chevilles de bois enfoncées dans l’épaisseur des planches pour verrouiller l’assemblage.

Système d'assemblage par tenons et mortainses
Schéma du système d’assemblage par tenons et mortaise (dessin M. Rival, CNRS/CCJ)

Cette technique d’origine très ancienne, sans doute phénicienne, a été utilisée par les Grecs à partir du VIe siècle avant J.-C. comme en témoigne l’épave Jules-Verne 7 où elle est employée pour la plus grande partie des bordés à l’exception des extrémités.

Détail d'un tenon sur l'épave Jules Verne 7
Détail d'un tenon sur l'épave Jules Verne 7 Détail d’un tenon d’assemblage du bordé de l’épave Jules-Verne 7. (photo CNRS/CCJ)

Les qualités de solidité et de longévité de cette technique la feront adopter dans toutes la Méditerranée antique au point de devenir l’une des caractéristiques essentielles de la construction navale antique gréco-romaine.

Pour bien maîtriser cette technique, mais aussi pour évaluer la résistance des bois aux déformations et la tenue des assemblages, une première expérimentation a été effectuée au chantier naval Borg dans le courant du mois d’octobre 2010.

Enregistrement vidéo par A. Chéné de l’expérimentation de l’assemblage par « tenons et mortaises » (photo L. Damelet, CNRS/CCJ)

L’expérimentation a porté sur l’assemblage de 3 bordages en pin d’Alep (L. 1 m ( l. 25 cm ( ép. 3 cm) à l’aide de mortaises disposées en quinconce d’un bord à l’autre des planches et espacées de 20 cm entraxe (prof. 7,5 cm ; ép. 0,5 cm).

Préparation entre R. Roman (CCJ) et Thierry Garval (chantier Borg) de l’expérimentation d’après les schémas d’assemblage (photo L. Damelet, CNRS/CCJ)

Ces mortaises ont reçu des tenons en olivier (L. 15  cm ( l. 4 cm ( ép. 0,5 cm) qui ont été verrouillés à l’aide de petites chevilles de blocage en olivier de forme tronconique (diam. int. 11 mm ; ext. 9 mm). L’enfoncement des chevilles se fait depuis l’intérieur de la coque.
Toutes les mortaises ont été taillées à la main au bédane. La taille d’une mortaise prend, en moyenne, 15 mn. Temps pouvant être réduit avec la pratique.

Réalisation des mortaises au bédane par Th. Garval (chantier Borg)Réalisation des mortaises au bédane par Th. Garval (chantier Borg)

Réalisation des mortaises au bédane par Th. Garval (chantier Borg) (photo L. Damelet, CNRS/CCJ)

Le percement des trous de passage des chevilles (9 mm) a été effectué au vilebrequin à défaut de disposer d’un foret à archer.

Les chevilles en bois, ou gournables, ont été taillées à l’aide d’une boîte à gournables permettant de passer d’une section rectangulaire à une section finale octogonale par rabotages successifs. La cheville prendra ensuite une fois en place une section sensiblement arrondie par contraintes.

Les différentes étapes de la réalisation d’une petite cheville de blocage tronconique de section octogonale (photo Ch. Durand, CNRS/CCJ)

Boîte à gournable pour donner à la cheville une forme tronconique par passage du rabot Boîte à gournable pour donner à la cheville une forme tronconique par passage du rabot Boîte à gournable pour donner à la cheville une forme tronconique par passage du rabot (photo Ch. Durand, CNRS/CCJ)

Une fois les éléments préparés, l’assemblage des bordages s’est effectué en insérant les tenons dans les mortaises du bordage en attente, puis en mettant en place, sur ces tenons, le bordage suivant. Le chevillage est intervenu ensuite bordage par bordage.

Insertion en force au maillet des petites chevilles de blocage des tenons. (photo Ch. Durand, CNRS/CCJ)

Il est à noter que le bois s’est bien comporté et ne s’est pas fendu lors des assemblages. Néanmoins, il convient de limiter le jeu des tenons à l’intérieur des mortaises pour éviter leur éclatement lors du passage en force des chevilles.

Vue de détail de l’assemblage final. Seules les têtes des petites chevilles de blocage des tenons sont visibles de part et d’autre du joint. (photo Ch. Durand, CNRS/CCJ)

Avec le temps, on constate aujourd’hui la bonne tenue des assemblages qui n’ont pas joué.
La suite de l’expérimentation consistera à mettre en place les membrures de renfort intérieur de la coque

patrice pomey

Directeur de recherche émérite CNRS; Ancien directeur du Centre Camille Jullian, Archéologie Méditerranéenne et Africaine, (UMR 6573), (Université de Provence - CNRS); Ancien directeur des Recherches Archéologiques Sous-Marines (Ministère de La Culture); Domaine recherche : archéologie navale et maritime; archéologie sous-marine; histoire des techniques; patrimoine maritime.

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Archaeonautica en ligne

Archaeonautica est LA collection scientifique française sur l’archéologie maritime.

Elle est créée en 1977 par le CNRS et le Ministère de la Culture à l’initiative de chercheurs du Centre Camille Jullian.

Elle publie des recherches d’archéologie sous-marines ou, plus généralement, subaquatique, de la Préhistoire à l’époque moderne. Elle est aussi destinée à accueillir des études d’archéologie maritime et d’archéologie navale, d’histoire maritime et d’histoire économique. La collection comprend aussi bien des numéros composés d’articles variés que des monographies. Des contributions en langues étrangères peuvent y trouver place.

Nous avons le plaisir d’annoncer que la collection est disponible en texte intégral sur le portail Persée depuis le n°1, 1977 jusqu’au n°14, 1998. La barrière mobile, c’est à dire le délais de mise en ligne des textes complets, est fixée à 3 ans.

Pour en savoir plus sur la collection, consultez les pages de la collection sur le site du Centre Camille Jullian

Blandine Nouvel

Ingénieure de recherche CNRS, responsable de ressources documentaires et chargée de la valorisation de l'IST au Centre Camille Jullian

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Scier, étuver et stocker

Les billes de chêne et de pin d’Alep ont été acheminées à la Scierie Haut-alpine (La Bâtie Neuve, Hautes-Alpes) en mai et juin 2010. Sitôt réceptionnées, elles ont été sciées aux dimensions requises sur le banc d’équarrissage semi-automatisé de l’établissement. Le volume de bois disponible après les abattages a permis de doubler le sciage de la quasi-totalité des pièces de la charpente axiale. A l’issue du sciage, toutes les pièces sont été stockées à l’air avant d’être séchées à l’étuve.

Sciage des pièces destinées à l'étrave (© Ch. Durand, CNRS-CCJ)
Marquage des pièces selon leur destination. Indispensable pour s'y retrouver après les mois de séchage ! (© Ch. Durand, CNRS-CCJ)

A l’étuve, l’emploi d’air chaud et humide permet, à l’aide de tables de séchage qui sont fonction de la température, du taux hygrométrique du séchoir et de l’essence de bois, de diminuer progressivement le degré hygrométrique du bois. Chaque pièce a fait l’objet d’un séjour à l’étuve compris entre 10 et 15 jours au cours des mois de juillet et août 2010.

L'étuve de la Scierie Haut-alpine à La Bâtie Neuve (© Ch. Durand, CNRS-CCJ)

Une période dite d’équilibrage, aussi longue que le séchage proprement dit, a succédé au séchage sur le site de la Scierie Haut-alpine. De fait, étant donné que l’humidité résiduelle (15-18% h.r.) n’est pas uniformément répartie dans toute l’épaisseur du bois, il est important, afin d’éviter des tensions dangereuses, de ne pas travailler immédiatement le bois ; l’équilibrage s’est poursuivi jusqu’au départ des bois de la scierie.

A partir de novembre 2010, les bois ont été transférés au Chantier Borg où ils sont actuellement stockés à l’air et poursuivent leur séchage dans une atmosphère naturellement ventilée.

De l’identification des bois à la sélection des arbres

De l’identification des bois de l’épave Jules-Verne 7…

Grâce aux analyses xylologiques conduites par Frédéric Guibal (Institut Méditerranéen d’Ecologie et de Paléoécologie, Aix-Marseille Université/CNRS) sur les bois de l’épave Jules-Verne 7, nous connaissons précisément les essences utilisées par les anciens charpentiers navals grecs pour la construction de ce navire. La quille a ainsi été façonnée dans un tronc de chêne vert (Quercus ilex), les planches (virures) du bordé de même qu’une partie de la membrure (charpente transversale) ont été confectionnées en pin d’Alep (Pinus halepensis) tandis que le reste de la membrure a été réalisé dans du pin pignon (Pinus pinea) et de l’aulne glutineux (Alnus glutinosa). Tous les éléments d’assemblage, tenons et petites chevilles, ont été débitées dans un bois dur, l’olivier (Olea europaea).
Toutes ces essences sont endémiques au littoral méditerranéen et on imagine aisément que les charpentiers grecs massaliotes de l’époque s’approvisionnaient dans l’arrière pays de la cité phocéenne.

… à la sélection des arbres pour la construction de Prôtis

Pour la construction de Prôtis, réplique de Jules-Verne 7, nous sommes donc, nous aussi, allés chercher nos bois dans l’arrière pays proche du littoral marseillais. Et ce sont les forêts de Cadarache et de Gémenos, toutes deux situées dans les Bouches-du-Rhône, qui nous ont fourni l’essentiel des billes qui serviront à la construction de la charpente axiale du navire et au façonnage de son bordé et de sa charpente interne.

– Chênes pubescents et chêne vert en forêt de Cadarache (Bouches-du-Rhône) pour la construction de la charpente axiale (quille-étrave-étambot et allonges d’étrave et d’étambot)
La recherche en chênes verts de grandes longueurs (8,30 m) et/ou de diamètres importants (45 cm) s’est néanmoins révélée difficile : l’essence étant aujourd’hui principalement gérée en taillis constitués de tiges aux dimensions modestes, il était impossible d’abattre des sujets aussi magnifiques que rares satisfaisants aux dimensions requises. A l’exception d’un superbe chêne vert sélectionné pour la réalisation de la pièce d’emplanture de mât, nous avons donc choisi de nous approvisionner en chênes pubescents, cette essence présentant des caractéristiques physiques du bois proches de celles du chêne vert. Tous ces arbres ont été sélectionnés en Forêt Domaniale de Cadarache, en collaboration avec l’ONF qui gère le domaine.
Pour le choix des arbres, les diamètres des troncs et les longueurs des grumes disponibles ont été systématiquement mesurés.

Utilisation de gabarits, en forêt de Cadarache pour la sélection de chênes destinés au façonnage des pièces d’étrave et d’étambot (© Photo L. Damelet, CCJ)

Et, pour le repérage des arbres destinés au façonnage de pièces courbes (étrave, étambot et allonges d’étrave et d’étambot), des gabarits ont été utilisés afin de choisir les individus présentant la courbure la mieux adaptée pour le débit de ces différentes pièces. Certains arbres ont aussi été expertisés au moyen de carottages à cœur effectués à la tarière afin de s’assurer de leur bon état sanitaire.
Au total, 12 chênes pubescents et un chêne vert ont été choisis pour la réalisation de la charpente axiale de Prôtis.

– Des pins d’Alep en forêt de Gémenos (Bouches-du-Rhône) pour la réalisation du bordé et de la charpente interne (épontilles, barrots, baux…)

Sélectionnés et marqués au cours de trois journées de repérage en forêt communale de Gémenos, 36 pins d’Alep ont été choisis pour la réalisation du bordé et 3 pour la réalisation d’une partie de la charpente interne de Prôtis. Malgré l’abondance du pin d’Alep en Provence, il a été particulièrement difficile de trouver autant de sujets dont le tronc offrait les dimensions voulues ainsi qu’une bonne rectitude et une absence de nœuds, de gélivures, de méplats, de champignons ou de cicatrices. Les plus grands de ces arbres mesurent près de 30 m, pour une grume utile de 9 m, et les plus gros diamètres atteignent 68 cm. Tous ces arbres ont été sélectionnés en collaboration avec l’ONF qui gère ces parcelles et c’est le maire de la commune de Gémenos qui nous a gracieusement fait don de la totalité des arbres abattus sur sa commune.

De voiles en conférences

Cet été 2010, l’équipe de PRÔTIS était « sur le pont » pour présenter le projet au grand public. Plusieurs conférences ont également été données par P. Pomey (Rotary club d’Aix-en-Provence, Voiles du Vieux Port, Salon du Patrimoine au Carrousel du Louvre) ou S. Marlier (Arelate) pour présenter PRÔTIS :

les Voiles du Vieux Port à Marseille, 17-20 juin, où le projet Prôtis avait un stand de présentation, avec la maquette du bateau Prôtis, ouvert pendant toute la durée de la manifestation

– les Journées du Patrimoine, 18-19 septembre

– le festival Arelate, 28-29 août

Présentation du projet PRÔTIS par P. Pomey (CNRS) dans le cadre des Voiles du Vieux Port lors d’un cocktail organisé par la mairie de secteur des 1er et 7ème arrondissements, en présence de son maire, P. Mennucci (Photo R. Sabouraud)
Présentation du projet PRÔTIS par S. Marlier au public du festival Arelate (Photo F. Denise)
Présentation des activités du bureau d’archéologie navale du CCJ et du projet PRÔTIS au festival Arelate (Photo Arkaeos/S. Marlier)
Présentation du projet PRÔTIS au chantier naval BORG, Marseille dans le cadre des Journées du Patrimoine (Photo Arkaeos/S. Marlier)
R. Roman présente le projet PRÔTIS à des collégiens de Marseille (photo Arkaeos/S. Marlier)

Blandine Nouvel

Ingénieure de recherche CNRS, responsable de ressources documentaires et chargée de la valorisation de l'IST au Centre Camille Jullian

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Les aléas…

A grand projet, grande équipe ! Quand on réunit des hommes et des femmes dont certains sont des « intermittents de la recherche », c’est-à-dire contractuels, on court le risque qu’ils trouvent ailleurs une stabilité professionnelle qu’il n’est pas possible de leur garantir.

(© photo -Ant, 2009)

Risque assumé, puisque nous sommes ravis que Sabrina Marlier qui assurait jusque-là la coordination de PRÔTIS ait trouvé sur d’autres rives arlésiennes un poste qui satisfait ses goûts des grands projets navals.

Nous aurons certainement l’occasion de revenir avec elle sur la question, puisqu’elle rejoint en janvier le Musée départemental Arles antique pour travailler sur la sauvegarde de l’épave Arles-Rhône3. Elle continue néanmoins à faire partie du comité scientifique de PRÔTIS. Toute l’équipe Prôtis la remercie chaleureusement pour l’énorme travail qu’elle a accompli depuis l’origine même du projet dont elle était l’une des chevilles ouvrières.

Pour ce qui est de la suite de la coordination, la relève devrait être prise dans le courant du premier trimestre 2011. Et nous en reparlerons !

Blandine Nouvel

Ingénieure de recherche CNRS, responsable de ressources documentaires et chargée de la valorisation de l'IST au Centre Camille Jullian

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