Le bleu de Chartres, du cobalt et des tesselles antiques refondues

Un moine qui signe Théophile compose, entre 1100 et 1120, un traité en trois livres à l’usage des ateliers. Le deuxième porte sur le verre. Pour obtenir du bleu, il envoie ses lecteurs fouiller les édifices païens en ruine, dont les mosaïques donnent des cubes de verre coloré que les verriers refondent. Neuf siècles plus tard, les analyses de composition retrouvent ce procédé dans des verres bleus des Xᵉ et XIIᵉ siècles. Le bleu de Chartres appartient à cette famille-là, et son histoire commence à bonne distance de la Beauce.

Le natron venait du delta du Nil

Le verre romain surprend par sa régularité, d’un bout à l’autre de l’Empire : 65 à 70 % de silice, 14 à 20 % de soude, 4 à 10 % de chaux. Le fondant y est minéral, c’est le natron, un carbonate de sodium récolté dans les lacs évaporitiques en marge du delta du Nil. Des ateliers du Proche-Orient fondaient le sable local avec ce natron importé et coulaient des dalles de plusieurs tonnes, dont les blocs débités partaient vers l’Europe, où des officines secondaires les refondaient en vaisselle, en vitrages et en tesselles.

Ce système survit à l’Empire d’Occident, puis se grippe. Après la prise de la Syrie en 636 et celle de l’Égypte en 641, l’administration musulmane se désintéresse de l’exploitation du natron, les prix montent, les arrivages se raréfient. Le natron manque. Les verriers occidentaux se rabattent sur le groisil, c’est-à-dire le verre brisé, puis inventent dans la seconde moitié du VIIIᵉ siècle une recette locale fondée sur des cendres de plantes forestières, chêne, hêtre ou fougère, qui apportent à la fois la potasse et la chaux. À partir du Xᵉ siècle, ce verre de forêt s’impose.

Les verres bleus font exception, et l’archéométrie sait le montrer. Employé comme opacifiant et décolorant jusqu’au IVᵉ siècle puis abandonné faute de minerai de qualité, l’antimoine se retrouve dans des objets bien plus tardifs, et sa présence y signale une refonte de verre antique. Les verres bleus de cobalt des Xᵉ-XIIᵉ siècles analysés jusqu’à présent montrent une refonte exclusive de ces verres anciens, tesselles de mosaïque comprises. Le procédé sert à fabriquer des éléments de vitrail jusqu’à la fin du XIIᵉ siècle, moment où s’ouvre une nouvelle source de minerai de cobalt dans le district de Freiberg, en Saxe.

Le ramassage n’était d’ailleurs pas le seul circuit. Charlemagne écrit au pape Adrien Ier pour obtenir les mosaïques du palais de Théodoric à Ravenne et en orner Aix-la-Chapelle, et le patriarche Michel Cérulaire dépouille au début du XIᵉ siècle des églises de leurs mosaïques pariétales, pour des motifs apparemment financiers.

Sodique au XIIᵉ siècle, potassique au XIIIᵉ

Vers 1180, le verre courant d’un atelier de vitrail est potassique, entre 40 et 62 % de silice selon les analyses publiées, avec des teneurs en potasse qui montent jusqu’à 26 % et en chaux jusqu’à 29 %. Ces valeurs sont des moyennes de laboratoire calculées sur des verrières de plusieurs pays, pas des mesures faites sur un panneau chartrain. Un tel verre résiste mal à l’eau, et sa faible durabilité est aujourd’hui une donnée de départ pour les conservateurs.

Le bleu échappe à cette règle. La synthèse publiée en 2023 sur l’altération des vitraux médiévaux range les verres du Moyen Âge parmi les potassiques, avec une réserve nommée, celle des verres sodiques faits de matières premières différentes ou de verre ancien, dont l’exemple donné est le bleu de Chartres. Bruce Velde, qui a mesuré la bascule de la soude à la potasse dans les vitraux français, lit dans les bleus chartrains un mélange de verre de type antique et de verre aux cendres de bois plutôt qu’une refonte pure. Entre le mélange et la refonte exclusive, on ne sait pas trancher pour Chartres même, et le nombre d’analyses publiées portant nommément sur ces panneaux reste faible.

La conséquence se voit à l’œil nu. Les analyses disponibles ne permettent pas de faire le partage entre les deux causes, mais elles les nomment toutes les deux. Un verre sodique, plus riche en silice, tient mieux devant l’eau que le verre de forêt de la génération suivante, et huit siècles d’altération inégale ont creusé l’écart de teinte que l’on voit aujourd’hui entre la robe de la Vierge et les panneaux qui l’entourent.

La lancette gauche de la baie 30

La notice Palissy IM28000465 décrit une baie du déambulatoire sud composée de deux lancettes en arc brisé et d’un oculus. À gauche, la lancette mesure 748 centimètres de haut sur 239 de large, à droite 740 sur 242. La verrière actuelle est contemporaine de la cathédrale reconstruite après l’incendie de 1194 et se date entre 1215 et 1220, autour de la figure plus ancienne de la Belle-Verrière, des environs de 1180. Classée dès la liste de 1840, elle a été restaurée aux XIVᵉ et XVᵉ siècles, très fortement par Gaudin en 1906 pour la lancette gauche et en 1908 pour la lancette droite, puis par l’atelier Petit en 1989-1990. Les trois verrières de la façade occidentale, exécutées entre 1145 et 1155, portent une histoire comparable, restaurées aux XIIIᵉ et XVᵉ siècles, nettoyées et protégées en 1974, 1975 et 1976, puis reprises en 2012 par Isabelle Havard, Claudine Latier et Delphine Geronazzo.

Le XXᵉ siècle a fait davantage. En mai 1918, toutes les verrières sauf les roses sont déposées, l’opération dure cinq mois et la repose s’achève en 1924, le chanoine Delaporte ayant profité du chantier pour remettre les scènes dans un ordre cohérent. La seconde dépose se prépare dès 1937, et mille soixante caisses de bois doublées de panneaux isolants et de poudre de liège attendent dans la crypte. Entre le 26 août et le 6 septembre 1939, l’architecte en chef Jean Trouvelot fait descendre trois mille mètres carrés de verrières avec les ateliers Lorin, Gaudin, Tournet, Bourgeot et Delange. Le 17 novembre, le conservateur des antiquités et objets d’art d’Eure-et-Loir, Maurice Jusselin, dresse la liste des caisses, neuf cent vingt-trois pour la seule cathédrale. Le 8 juin 1940, quinze camions en portent cinq cent trente-neuf à la gare de Berchères-les-Pierres, d’où deux trains de marchandises partent vers le Périgord ; l’avance allemande interdit le second chargement, et la moitié des verrières passe la guerre dans les cryptes. En Dordogne, les caisses reposent à même le sol calcaire de la carrière de Fongrenon, commune de Cercles, à trois cents mètres du jour et par treize degrés constants. En 1943, l’humidité en a endommagé soixante-dix, et l’architecte Froidevaux fait percer une cheminée d’aération dans la voûte. Le 14 novembre 1945, Trouvelot écrit au ministre que la cathédrale est ouverte à toutes les intempéries depuis un an et demi et que le culte y devient impossible l’hiver. Le rapatriement se fait du 25 au 28 novembre 1945, par huit camions et pour soixante-cinq tonnes, et la repose s’achève en octobre 1948 avec le panneau de l’Annonciation de la verrière 50.

Un visiteur regarde donc un objet démonté deux fois, recomposé et nettoyé.

Le verre lui-même reste celui du XIIᵉ ou du XIIIᵉ siècle dans la plupart des panneaux anciens, mais une verrière n’est pas un document scellé, et le travail des restaurateurs consiste d’abord à savoir, panneau par panneau, ce qui a été remplacé, quand et par qui.

Personne n’avait perdu la recette du rouge

Théophile décrit la fabrication du bleu à l’usage de n’importe quel atelier, et aucune source médiévale connue n’en fait un secret. La formule appartient au XIXᵉ siècle, qui s’est représenté les techniques médiévales comme perdues avant d’entreprendre de les retrouver. En 1826, Georges Bontemps, chimiste et directeur de la verrerie de Choisy-le-Roi, reconstitue la fabrication du verre rouge coloré dans la masse, et l’historienne Marie Duplessis rappelle que le procédé restait employé dans les pays voisins et que la recette n’avait pas réellement disparu. Bontemps ouvre en 1829 un atelier de peinture sur verre, et sa manufacture fournit en 1834 puis en 1844 les verrières neuves et les compléments de vitraux anciens du déambulatoire de Saint-Denis.

Les mesures modernes vont dans le même sens. En 2019, une équipe conduite par Natan Capobianco a mesuré sur place, par spectroscopie d’absorption optique portable, cent un morceaux de verre pris dans vingt panneaux de la grande rose de Reims, montée vers 1280 et large de douze mètres. Sur les vingt-huit verres bleus étudiés, trois combinaisons de chromophores se distinguent, le cobalt seul à environ 1 600 parties par million, le cobalt associé au fer dans un quart des cas et le cobalt associé au cuivre dans 43 % des cas, ces deux dernières familles tournant autour de 800 parties par million. Les trois types se rencontrent aussi bien dans les verres médiévaux que dans les verres de restauration.

Les verriers du XIXᵉ siècle ont même travaillé à rendre leurs interventions invisibles, en dégradant volontairement la qualité de leurs verres incolores et en appliquant à Troyes des traitements de vieillissement à des panneaux neufs. Leurs successeurs ajoutent du cuivre aux verts colorés au chrome pour ramener la teinte vers celle des verts anciens. Des deux explications qui circulent sur le bleu chartrain, la plus solide met en cause la matière première, parce qu’on a refait les couleurs sans jamais refaire le natron.

Huit siècles d’eau sur trois millimètres de verre

L’épaisseur mesurée à Reims donne 3,03 millimètres en moyenne pour les verres médiévaux et 2,96 pour les modernes, les bleus médiévaux tombant à 2,88, ce qui suppose une concentration en cobalt plus forte.

Les altérations relevées sur les vitraux médiévaux d’Europe occidentale forment des couches abîmées de quelques micromètres à trois cents micromètres en milieu atmosphérique, et d’un à trois millimètres dans les cas extrêmes. Les vitesses apparentes se situent entre 0,06 et 0,34 micromètre par an à l’air libre. À l’abri de la pluie, l’altération prend la forme de piqûres isolées qui creusent des cratères ; exposée, elle produit une croûte continue et fissurée, qui se détache par écailles d’environ quatre micromètres et se stratifie en lamelles de vingt à cinquante nanomètres. Des micro-organismes colonisent les surfaces, et la synthèse de 2023 en donne pour exemple un vitrail chartrain du XIIIᵉ siècle.

Une pathologie résiste. Le brunissement, ces taches brunes qui opacifient le verre et rendent l’image illisible, vient de l’oxydation du manganèse contenu dans la masse. Les phases riches en manganèse qui se forment dans les fissures et les cratères sont minuscules, amorphes et réactives, et leur identification précise reste un problème ouvert, ce qui bloque la mise au point d’un traitement sûr.

Chartres a choisi la protection. Le programme engagé depuis 2008 par la conservation régionale des monuments historiques couple le dégagement des enduits du XIIIᵉ siècle avec le nettoyage des verrières et la pose de verrières de doublage extérieures, l’État y ayant investi 27,7 millions d’euros entre 2010 et 2022. Posé contre un panneau du XIIIᵉ siècle puis contre un panneau de remplacement du XXᵉ, le même spectromètre portable lit les mêmes bandes d’absorption du cobalt, à quelques nanomètres près. L’écart entre les deux se mesure ailleurs, dans les huit cents ans de piqûres, de croûtes et de lamelles que l’appareil ne regarde pas.

Pour aller plus loin

Ce sujet croise la campagne de vitrerie conduite par Suger à Saint-Denis dans les années 1140, où le même bleu apparaît, et la reconstruction de Chartres après l’incendie de 1194, qui explique la coexistence de deux générations de verre dans une même baie. Il rejoint aussi le recyclage du verre antique dans l’Occident du haut Moyen Âge, et les traités techniques médiévaux, dont le manuel de Théophile est le seul exemplaire complet conservé.

On répète que le bleu des vitraux de Chartres est un secret perdu, que plus personne ne saurait le refaire aujourd’hui. La cathédrale garde en effet des verrières bien plus anciennes que le reste de son décor. Une figure de Vierge y a été peinte vers 1180. Leur bleu est plus clair, plus lumineux que celui des verrières voisines, faites une génération plus tard. Les laboratoires savent pourtant depuis longtemps ce qu’il y a dedans.

Du verre romain dans une fenêtre gothique

Un moine écrit vers 1110 un manuel destiné aux artisans. Il y explique comment obtenir du verre bleu, et sa consigne surprend. Il faut aller chercher dans les bâtiments romains abandonnés les petits cubes de verre coloré des mosaïques, puis les faire fondre à nouveau.

Les verriers de Gaule, précise-t-il, sont les spécialistes de cette récupération. Les analyses modernes lui donnent raison. Quand on mesure la composition des verres bleus fabriqués en Occident à cette époque, on y retrouve la signature du verre romain. Ce bleu est donc du verre antique fondu une seconde fois.

Un sel venu d’Égypte

Pour faire fondre du sable, il faut lui ajouter un produit qui abaisse la température, ce qu’on appelle un fondant. Les Romains employaient un sel minéral récolté au bord du Nil, le natron. Il arrivait en Europe par bateau, sous forme de gros blocs de verre déjà fabriqués et prêts à être refondus.

Ces arrivages se sont taris. Après les conquêtes arabes du VIIᵉ siècle, le natron devient rare, puis cesse de venir. Les verriers d’Occident changent de méthode et brûlent du bois, du hêtre surtout, dont la cendre remplace le sel égyptien. Le verre de vitrail ordinaire devient alors un verre à la cendre de bois, plus fragile devant l’humidité.

Le bleu, lui, garde l’ancienne composition, puisqu’il est fait de verre antique. C’est pourquoi deux verres très différents se côtoient dans une même fenêtre de Chartres. Le plus ancien est aussi le plus solide, et il a moins souffert.

Un chimiste refait le rouge à Choisy-le-Roi

L’idée d’un secret disparu ne vient pas du Moyen Âge, où aucun texte n’en parle. Elle apparaît beaucoup plus tard, au moment où l’on restaure massivement les églises et où le verre coloré manque. Le siècle qui l’a lancée est aussi celui qui l’a démentie.

Ce même siècle a réglé le problème. En 1826, un chimiste qui dirige une verrerie près de Paris, Georges Bontemps, retrouve la fabrication du verre rouge teint dans la masse, et les spécialistes notent aujourd’hui que ce procédé n’avait jamais complètement cessé chez les voisins de la France. Les verreries françaises fournissent ensuite des verrières neuves aux grandes restaurations.

Une étude récente l’a vérifié sur la grande rose de la cathédrale de Reims. En posant un appareil de mesure sur des morceaux médiévaux et sur des morceaux refaits il y a moins d’un siècle, les chercheurs retrouvent les mêmes signatures, celles du cobalt, le métal qui donne le bleu. Les restaurateurs du siècle passé avaient même appris à abîmer exprès leurs verres pour qu’on ne voie pas leurs réparations.

La pluie et le manganèse

Ce qui a disparu, c’est le stock. Les ruines romaines dont on tirait les cubes de mosaïque ont été vidées, le sel égyptien n’arrive plus, et l’on ne fabrique pas un verre romain avec du sable et de la cendre. On sait produire un bleu très proche. On ne produit pas ce verre-là.

Le temps a fait le reste. Un panneau de vitrail a environ trois millimètres d’épaisseur. Sur les faces exposées à la pluie, l’eau a rongé une couche qui atteint parfois trois dixièmes de millimètre, en creusant des cratères et en soulevant des écailles. Une maladie plus grave brunit certains verres, par oxydation d’un métal présent dans la masse, et les spécialistes ne savent toujours pas la traiter.

Ils ne s’accordent d’ailleurs pas sur la composition exacte des bleus de Chartres. Les uns y voient du verre antique refondu seul, les autres un mélange avec du verre à la cendre de bois. Le désaccord n’est pas tranché.

Depuis 2008, chaque panneau ancien reçoit une seconde vitre posée devant lui, à l’extérieur. Le verre médiéval ne reçoit plus directement la pluie.

La version complète donne les mesures relevées sur la rose de Reims, la liste des caisses de vitraux dressée en 1939 et le détail du désaccord sur la composition du bleu chartrain.