Annonce Stage Master 2 - LaSIE - Université de La Rochelle

logo universite la rochelleIntitulé exact Conservation des bois archéologiques gorgés d’eau : analyse d’échantillons archéologiques et étude des sulfures de fer formés en conditions anoxiques

La corrosion des renforts de fer servant pour l’assemblage de pièces de bois peut poser d’énormes problèmes pour la conservation des bois archéologiques. Dans un environnement gorgé d’eau, les conditions dans lesquelles le vestige a vieilli sont anoxiques. Le terrain devient alors propice à l’installation de colonies bactériennes anaérobies productrices de sulfures. La présence de fer et la forte activité microbiologique sulfurogène que prévoit une telle réserve organique font de ce type d’assemblage composite un réacteur très efficace pour la production de sulfures de fer. Or les sulfures de fer sont instables en milieux anaérobies microbiologiquement actifs mais aussi dès lors que de l’oxygène arrive à diffuser ou bien lors d’une mise au jour du vestige. La réactivité des sulfures de fer et la production d’acide associée, à l’intérieur de la matrice organique, conduisent à une dégradation de la cellulose et à la perte des propriétés mécaniques de la pièce de bois. Par ailleurs les sels qui précipitent lors de l’étape de séchage sont à l’origine de contraintes mécaniques internes qui peuvent conduire à des fractures et à la destruction de la pièce de bois qui tombe alors en morceaux. A l’heure actuelle, il n’existe pas de traitement ciblé sur les sulfures de fer. Les alternatives appliquées dans les laboratoires de restauration ne sont pas adaptées et n’offrent que des solutions provisoires. Comprendre les phénomènes est donc crucial pour être capable d’envisager des actions efficaces en vue d’une conservation durable.
Le stage proposé comporte deux volets. Il consistera à identifier et localiser les sulfures de fer dans des échantillons extraits d’une fouille subaquatique, à savoir une planche de bois contenant de gros clous en fer, provenant d’une épave (4ème s. ap. J.C. ?) fouillée dans le lit de la Charente (Courbiac, Charente-Maritime). Les techniques utilisées seront variées et complémentaires : mesures de susceptibilité magnétique, spectre d’aimantation rémanente isotherme, spectroscopie Raman, diffraction des rayons X et microscopie électronique à balayage. Cette étude sera complétée par l’analyse des clous afin de déterminer la morphologie et la composition des couches de corrosion. Par ailleurs, on sait que les sulfures produits par les bactéries influencent les mécanismes de corrosion du fer métal mais on en sait moins à propos de leur action sur les produits de corrosion du fer eux-mêmes. Le deuxième volet reposera sur quelques expériences de laboratoire simples consistant à immerger les clous dans des solutions sulfurées à différents pH et de faire de même avec des phases de synthèse. Le suivi de l’évolution des phases naturelles et de synthèse sera réalisé à différents intervalles par spectroscopie Raman et par susceptibilité magnétique.

Profil recherché
physique, chimie, science des matériaux

Contacts
Céline Rémazeilles, Laboratoire des Sciences de l’Ingénieur pour l’Environnement-LaSIE, UMR 7356 CNRS-Université de La Rochelle, celine.remazeilles@univ-lr.fr, tel : 05 46 45 83 52 ou 05 46 51 39 34, bureau B210

Co encadrement
François Lévêque, Laboratoire Littoral Environnement et Sociétés-LIENSs, UMR 7266 CNRS-Université de La Rochelle, francois.leveque@univ-lr.fr, tel : 05 46 45 72 32

Les méthodes d’analyse étant réparties dans les laboratoires LaSIE et LIENSs, le stagiaire sera accueilli dans les 2 laboratoires.

Période du stage
janvier/février à juin