Présentation des domaines d'activités

Le milieu souterrain

Il s'agit du cœur de l'activité du bureau d'études. Comprendre le fonctionnement ou l'état du milieu naturel reste un défi pour l'aménageur, le conservateur et l'usager d'un site ou d'une ressource.

GEConseil propose une approche naturaliste et quantitative intégrant des outils de mesure physique et d'analyse des données. Le site, qu'il soit naturel (grotte, abri), ou artificiel (bâtiment ou galerie souterraine), est considéré dans l'environnement avec lequel il est en relation fonctionnelle (volume rocheux, impluvium, couverture végétale ou pédologique, climat etc...). Il s'agit d'aboutir à une description d'un ensemble fonctionnel incluant les éléments d'intérêt (éléments patrimoniaux, sites sensibles, postes de travail).

Suivant les demandes, l'objectif est : soit sur une aide à la gestion conservatoire pour des sites patrimoniaux, soit la recherche de solutions de gestion ou de remédiions face à des risques de dégradation ou sanitaires.

Les moyens d'intervention : La problématique propre au site guide le choix de paramètres pertinents à mesurer (Températures air/paroi, pression barométrique, humidité, débit d'infiltration de l'eau, débit de l'air en galerie, analyse de gaz souterrains, comptage d'aérosols, fréquentation touristique) et la durée de l'opération. Une instrumentation sur le court terme avec des mesures ponctuelles ou des expérimentations dédiées permet de répondre rapidement à des problèmes sanitaires ou d'évaluer un risque de dégradation. La gestion conservatoire de sites comme les grottes ornées ou à concrétion nécessite un suivi à long terme. Actuellement une dizaine de sites sont suivis sur le long terme (au moins 10 ans).

Dans les grottes, les dégradations du patrimoine naturel ou archéologique (hors vandalisme) sont les plus souvent attribuées à des déstabilisations microclimatiques (gestion des ouvertures, surfréquentation, aménagement ou éclairage inadéquat...). L'instrumentation, puis l'analyse des données de mesures, ont pour objectif d'identifier la survenue et l'ampleur des instabilités, d'en rechercher la cause et, si nécessaire, de proposer un protocole de remédiation.

En milieu souterrain, les problèmes sanitaires sont souvent liés au gaz carbonique (CO₂) et au radon 222 (Rn), présents naturellement dans des atmosphères confinées des grottes. Le radon est aussi un contaminant fréquent des bâtiments ou ouvrages souterrains. Ces gaz sont aussi des marqueurs environnementaux dont la mesure en continu permet un contrôle de l'efficacité des actions de remédiation impliquant un aérage naturel, ou forcé, par ventilation mécanique.

Pour comprendre le fonctionnement et la qualité conservatoire des grottes ornées nous avons développé une instrumentation dédiée et de nouveaux concepts adaptés à ces microclimats. Cette expérience acquise dans les conditions très contraignantes du milieu souterrain a pu être adaptée et exportée a des sites de surface. C'est le cas des grands édifices et de leurs décors qui posent des problèmes conservatoires.

Le bureau d'études propose ses services aux collectivités, aux entreprises et aux personnes privées en apportant, lorsque c'est possible, un développement des connaissances par une activité scientifique.

Le milieu naturel souterrain

Le milieu souterrain interagit avec les activités humaines que ce soit au niveau de la construction de nos habitations, du prélèvement de nos ressources en eau, en énergie et en matériaux et également pour l'épuration naturelle et le stockage de déchets. Il constitue une partie importante de la zone critique qui est la fine couche (de la canopée aux aquifères souterrains) qui héberge l'essentiel de la vie terrestre. Les premiers hommes ont pénétré dans des cavités naturelles qui leur ont servi d'abri mais aussi où ils ont laissé des traces de leur intelligence.

Les grottes contiennent un patrimoine archéologique et naturel exceptionnel Les microclimats souterrains ont conservé les premières œuvres d'art de l'humanité et le développement d'un monde minéral d'une extraordinaire beauté et diversité.

Les cavités et leur environnement karstiques forment des systèmes naturels complexes par la quantité des paramètres actifs et leurs interactions. Au sein du bureau d'études GEConseil, nous avons développé des outils et des compétences dédiées à cet environnement et appliquées à la conservation du patrimoine naturel, archéologique et artistique.

Les peintures et sculptures des grands édifices

Le patrimoine bâti contient des peintures murales fragiles : vestiges de polychromies médiévales sur les sculptures des portails de cathédrales, décors intérieurs peints à la fresque ou sur différents supports. Ces œuvres se trouvent dans des environnements différents (exposées à l'extérieur ou à l'intérieur des édifices) et changeants suivant les époques. Leur conservation soulève des problématiques variées telles que les altération par condensation, les contaminations par des polluants ou des microorganismes, les imprégnations de sels hygroscopiques.

A partir de l'expérience sur les milieux naturel, le bureau d'études a développé des méthodes d'études adaptées à chaque monument et à son environnement. Le choix des paramètres pertinents, avec une instrumentation efficace et dédiée, des traitements de données pour extraire l'information des séries de mesures sont autant d'outils pour identifier les causes des dégradations et ouvrir des perspectives de remédiation.

Des applications :

La conservation du patrimoine naturel, archéologique et artistique en milieu souterrain

Un objectif : la gestion d'un milieu naturel particulier et l'évaluation précise des impacts anthropiques sur des sites fragiles.

Une meilleure compréhension du milieu souterrain : connaissance des régimes thermiques et de ventilation de chaque cavité et quantification des échanges au travers des flux de matières et d'énergie.

L'identification et la prévision des impacts grâce à la connaissance des interactions entre les divers paramètres naturels et anthropiques.

La détermination du niveau d'énergie maximum toléré par le milieu permet de définir un seuil de fréquentation mais aussi de prévoir un système d'éclairage adapté et d'optimiser les aménagements du site.

Un enjeu culturel mais aussi économique.

Des mesures conservatoires adaptées préservent la régulation naturelle et l'équilibre du milieu naturel et en garantissent l'intégrité.

Une protection adaptée permet d'ouvrir à la visite des sites patrimoniaux fragiles sans les altérer.

Les ouvrages souterrains : mesures des activités volumiques en radon 222 dans les galeries hydrauliques et des barrages EDF

Le radon est un gaz radioactif d'origine naturelle présent partout à des concentrations variables selon les régions et les sites. Il représente le tiers de l'exposition moyenne de la population française aux rayonnements ionisants. Depuis 1999, des mesures systématiques de l'activité volumique du radon sont réalisées dans les Établissements Recevant du Public.

GEConseil réalise des mesures dans les bâtiments mais aussi dans les ouvrages souterrains comme les galeries hydrauliques des barrages. L'objectif est de rechercher si des valeurs élevées en radon nécessitent des précautions sanitaires et la mise en œuvre de remédiation.

Paramètres mesurés :

Activité volumique en radon 222 (Bq/m³)
Température et humidité de l'air
Pression barométrique
Concentrations volumiques en CO₂ et en O₂

La galerie du Lanoux et sa stalagmite de glace

Étude climatique du portail occidental de la cathédrale Saint-Maurice d'Angers.

Le portail sculpté présente les vestiges des polychromies d'origine grâce à l'effet protecteur d'une galerie monumentale appuyée au XIII ème siècle sur la façade puis ruinée au XIX ème siècle.

L'objectif est de garantir la conservation des sculptures et des polychromies par une structure architecturée assurant une protection climatique. Pendant sa restauration, le portail est échafaudé et protégé par une structure bardée de bois.

Il s'agit, par des mesures en continu, d'identifier le microclimat à l'intérieur de la structure actuelle et les phénomènes à l'origine des dégradations. Les données permettent de calculer les gradients responsables des flux hydriques et thermiques.

Des images thermiques des sculptures du portail ou de l'ensemble de la structure en façade complètent l'analyse des chroniques climatiques.

Ce travail, est réalisé pour la DRAC des pays de la Loire en collaboration avec les experts de la pierre au Laboratoire de Recherche des Monuments Historiques.

Étude climatique du portail occidentale de la Cathédrale Saint-Maurice d’Angers

Relevé des températures à la Cathédrale Saint-Maurice d’Angers

Le suivi environnemental de la grotte de Bruniquel

Découverte en 1990, la grotte de Bruniquel dans le Tarn et Garonne est un site d'exception. Elle abrite des constructions aménagées par l'homme et récemment datées de 176 500 ans. Les structures ou spéléofacts sont composées d'environ 400 stalagmites ou tronçons de stalagmites accumulés et agencés suivant des formes plus ou moins circulaires. Cette découverte, publiée en mai 2016 (Jaubert et al.) dans la revue Nature, place ces constructions parmi les premières de l'histoire de l'Humanité.

Le bureau d'études GEConseil est chargé par la DRAC d'Occitanie du suivi environnemental à objectif de conservation depuis 2015. L'installation de systèmes de mesures du microclimat de la grotte mais également de l'extérieur contribue à l'analyse complète du site par la connaissance de son fonctionnement naturel et des impacts anthropiques.