L’étude de l’art pariétal paléolithique a pris un nouveau tournant ces dernières décennies, depuis que la communauté scientifique se trouve confrontée au développement d’algues, de bactéries et de champignons qui menacent certaines représentations parmi les plus fameuses au monde. Les péripéties que connaît la grotte de Lascaux (Montignac-sur-Vézère, Dordogne), depuis sa découverte en 1940 et la fermeture au public en 1963, ont fait prendre conscience de l’extrême fragilité du milieu souterrain, dont l’équilibre peut être rompu par de simples variations des conditions climatiques et environnementales. Certes, les formes biologiques n’ont de cesse de fasciner les hommes, leurs liens implicites avec l’art est manifeste depuis la Préhistoire et se retrouve aujourd’hui dans l’art contemporain ou l’architecture. Mais la compréhension de l’influence des microorganismes (à l’origine de processus d’altérations) sur la facture des œuvres ou leur évolution dans le temps, rend tangible la nécessité de considérer la grotte ornée comme un écosystème dont l’interface entre la paroi et l’atmosphère doit être examinée sous l’angle de la physique-chimie et de la microbiologie. Parmi les formes d’altérations biologiques décrites en grotte, le mondmilch est très largement répandu, mais la part des bactéries dans la mise en place et l’organisation structurale de ce type de concrétion pariétale reste méconnue. Dans une perspective diachronique, le mondmilch mérite d’être mis en relation avec l’art préhistorique : à la fois support et altéragène potentiel des représentations, ses implications vont au-delà de l’aspect esthétique. Datation de l’art pariétal, rôle dans la conception de cet art par les hommes du Paléolithique ou indicateur de la santé d’une grotte sont autant de facettes abordées dans ce travail qui a pour ligne directrice l’intégration et la prévention du risque de voir peu à peu disparaître certains joyaux du patrimoine mondial. / The study of Paleolithic parietal art took a new turn during the last decades, since the scientific community has been confronted with the development of algae, bacteria and fungi that jeopardize some representations among the most famous around the world. The episodes that have been taking place in Lascaux cave (Montignac-sur-Vézère, Dordogne), since its discovery in 1940 and its closure to the public in 1963, made people conscious of the extreme fragility of cave environment, whose equilibrium can be broken by simple variations of environmental and climatic conditions. Biological forms certainly still fascinate people; their implicit links with art is evident since the Prehistoric times and can be found in contemporary art or architecture nowadays. A better understanding of the microorganisms influence (they are the cause of alteration processes) on the state of the paintings, drawings or engravings, or on their evolution in time, makes us understand that it is necessary to consider a painted cave as an ecosystem whose interface between the wall and the atmosphere has to be examined from the points of view of physics, chemistry and microbiology. Among the forms of biological alterations described in the caves, moonmilk is highly common, but the role of bacteria in the setting up and the structural organization of this kind of wall concretion is still little-known. In a diachronic perspective, moonmilk deserves to be put in relation with prehistoric art: at the same time support and potential factor of alteration of the representations, its implications go beyond the esthetical aspect. The dating of parietal art, its role in this art conception by people from the Paleolithic or its function as indicator of a cave health are some of the aspects studied in this work, whose guidelines are the integration and the prevention of the risk of seeing some masterpieces of world heritage disappear little by little.

La conservation du patrimoine constitué par les grottes ornées paléolithiques, fragile car très ancien, est un enjeu capital. Dans ce cadre, une approche taphonomique de l’état de surface des parois est envisagée à travers l’étude des concrétions qui recouvrent les parois de grottes. Ceci est primordial pour la compréhension de leurs mécanismes de genèse et de développement qui s’opèrent à l’échelle d’une grotte, d’une salle, d’une paroi ou d’un panneau orné. En effet, ces concrétions peuvent recouvrir de manière partielle ou totale des peintures ou gravures sous-jacentes. L’étude réalisée ici porte sur la caractérisation multiphysique et la variabilité spatiale de deux types de concrétions calcitiques, le mondmilch et les coralloïdes, qui sont fréquemment retrouvés dans les grottes ornées. Elle a été menée principalement dans une grotte laboratoire, la grotte de Leye, à Marquay (Dordogne, France), dépourvue d’intérêt archéologique et située dans la vallée de la Vézère, l’une des régions les plus riches en grottes ornées de France. La composition chimique et la structure des revêtements calcitiques ont été déterminées par l’utilisation conjointe de méthodes de caractérisation physico-chimique comme la spectroscopie sur plasma induit par laser (LIBS) et la spectroscopie Raman, couplées à des observations morphologiques en microscopies optique et électronique. Les coralloïdes, qui ont été très peu étudiés jusqu’à aujourd’hui, ont fait l’objet d’une attention particulière. La mise en perspective des résultats des analyses physico-chimiques portant sur les concrétions, avec d’une part des données concernant l’environnement souterrain telles que le comportement climatique et hydrologique de la cavité, la présence de micro-organismes, et d’autre part des données relatives à l’isotopie et à la datation de la calcite, permet de discuter les hypothèses de formation des faciès. Enfin, l’analyse statistique d’une base de données de cavités constituée à l’échelle de la vallée de la Vézère contribue à alimenter la réflexion sur les paramètres corrélés à la présence des concrétions. / Paleolithic ornated cave conservation is an issue of major interest for curators who are facing several kinds of alterations. The study of speleothems covering cave walls is crucial to have a better understanding of their formation processes at the scale of a cave, a wall, or a panel. They can indeed, partially or totally, cover paintings and engravings. The present work focuses on the physicochemical characterization and spatial variability of two calcitic concretions, moonmilk and coralloids, that are frequently found in prehistoric caves. This study was conducted in a laboratory-cave called the Leye cave (Marquay, France), a cavity affected by these two types of concretions, but without archeological art and located in the Vézère valley (Dordogne, France), a region with a high density of prehistoric caves. Chemical composition and internal structure of these concretions were obtained by combining physicochemical characterization methods like Raman spectroscopy and Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) coupled with morphological observations. We pay particular attention to coralloids, which were far less studied than moonmilk up to now. Environmental conditions such as climatology and hydrology of the cave, as well as the presence of microbial activity are taken into account in order to interpret the results. Putting these results in perspective with dating and isotopic data allows to discuss different assumptions regarding the formation scenario of these concretions. Finally, a statistical analysis on a database of caves established at the scale of the Vézère valley provides information regarding the correlation between some particular parameters and the presence of the concretions.