Notre-Dame de Paris : deux siècles de chantier, pierre et fer

Les comptes de la fabrique de Notre-Dame de Paris sont conservés à partir de 1333. Le chantier, lui, s’ouvre en 1163. Pour les cent soixante-dix premières années, l’écrit tient dans quelques lignes de chroniques, un legs porté au nécrologe du chapitre, deux exemptions de péage et une inscription gravée au ras du sol sur le flanc sud. Rien sur les salaires, rien sur les livraisons, rien sur les plans. Ce que l’on sait des campagnes vient donc d’ailleurs : du fer resté dans les murs, du bois brûlé ramassé sur les voûtes, de mesures au millimètre prises avant l’incendie.

Trois lignes de chronique pour quinze ans de travaux

Maurice de Sully est élu évêque de Paris le 12 octobre 1160. La première pierre est posée en 1163, le pape Alexandre III étant de passage dans la ville. Ensuite, presque rien.

Le premier témoignage suivi vient de Normandie. Robert de Torigni, abbé du Mont-Saint-Michel, note à l’année 1177 de sa chronique que l’évêque de Paris travaille depuis longtemps à l’édification de l’église de sa cité, cujus caput jam perfectum est, excepto majori tectorio : le chevet est achevé, sauf la grande couverture. Une phrase. Elle sert encore de borne à toute la chronologie du chœur. Le maître-autel est consacré cinq ans plus tard, le 19 mai 1182.

Le reste tient dans des mentions obliques, produites pour autre chose que pour raconter un chantier. Le nécrologe du chapitre garde le legs de 100 livres fait par Maurice de Sully en 1196 pour acheter le plomb de la couverture. Deux actes, l’un de 1119, l’autre de 1222, exemptent de taxe les charrois de l’évêque et de son chapitre : la pierre vient des carrières de Charenton et de Saint-Maurice, et le transport coûte cher. La loge, cet abri où les tailleurs rangent leurs outils, n’apparaît qu’en 1283, les registres capitulaires conservés commencent en 1326, et de l’évêque bâtisseur il reste en propre un sceau de 1185. Du premier maître d’œuvre on tient peut-être un nom, Ricardus cementarius, cité dans les archives du chapitre en 1164. Benjamin Guérard, qui a publié le cartulaire de l’église en 1850, prévient lui-même que ce recueil ne dit rien de la construction.

Trente-deux mètres, et rien au-dessus

Le programme se lit dans les cotes. Cinq vaisseaux, près de 37 mètres de large, environ 125 mètres de long, des voûtes minces de 15 à 30 centimètres d’épaisseur, une hauteur sous clé de trente-deux mètres. À la même date, Laon, Senlis et Sens atteignent à peine vingt-quatre mètres sous voûte, Noyon vingt-deux. L’équipe qui a étudié le fer de la cathédrale écrit que Notre-Dame est alors le plus haut édifice jamais construit ; le point de comparaison qu’elle retient est l’abbatiale de Cluny, 29,50 mètres. Le chiffre de trente-deux n’est d’ailleurs pas unanime : le guide de sources des Archives nationales donne 32,50, une notice de la base Mérimée arrondit à 33. L’écart tient aux points de mesure, pas au monument. Un niveau de tribunes, hérité des grandes églises romanes, épaule les parties hautes, et dehors les arcs-boutants encaissent.

L’arc-boutant n’a pas été inventé ici

On a longtemps écrit le contraire, et il vaut la peine de dire qui l’a écrit. Eugène Lefèvre-Pontalis, en 1921, tient les arcs-boutants de la nef parisienne, vers 1180, pour les premiers ; Marcel Aubert reprend, la restitution dessinée par Viollet-le-Duc donne à l’idée une image, et la thèse traverse le XXᵉ siècle.

Anne Prache la déplace en 1976 dans la revue Gesta : ceux du chevet de Saint-Remi de Reims sont montés en même temps que le chœur, vers 1180-1185, et ils ne sont pas seuls de leur espèce. L’équipe du chantier scientifique, en 2023, énumère quatre édifices où le procédé avait été essayé avant Paris : Saint-Germain-des-Prés, Domont, Saint-Quiriace de Provins, Saint-Maclou de Pontoise. Ce qui reste propre à Notre-Dame est plus étroit : une volée double, beaucoup plus fine que ces précédents.

Restait à savoir si ceux du chœur étaient d’origine, question longtemps ouverte puisque les maîtres de la fin du XIIIᵉ siècle ont posé de nouveaux grands arcs-boutants sur le chevet et que Viollet-le-Duc a restauré par-dessus. Le relevé au laser conduit par Andrew Tallon à partir de 2010, un milliard de points depuis une cinquantaine de stations, a tranché autrement que par le style. Les murs hauts du chœur penchent vers l’intérieur, sur plusieurs travées, exactement à la hauteur où appuient les arcs. Or une voûte pousse vers l’extérieur quand on retire ses cintres : si les arcs étaient venus après, le mur aurait basculé dans l’autre sens. Ils étaient donc là avant.

Trois cents agrafes sous le plancher des tribunes

L’incendie du 15 avril 2019 a ouvert l’accès aux parties hautes. Harnais, échafaudages, cordistes : on a prospecté des maçonneries que personne n’avait vues de près. Ce qu’on y a trouvé n’était pas prévu.

Des agrafes de fer, en quantité. Cent soixante-dix ont été relevées sur le plancher des tribunes, à l’extrados des arcs entre les collatéraux ; d’autres restent prises dans la maçonnerie, et le total est estimé entre trois cents et quatre cents. En haut des grands murs latéraux, sous les bois brûlés, plus de deux cents ont été repérées, pour un total estimé entre cinq cents et six cents. Les grandes mesurent quarante à cinquante centimètres de longueur visible et pèsent de un kilo et demi à quatre kilos.

Douze ont été prélevées, six datées au radiocarbone dans leurs zones les plus carburées. Celles des tribunes ne sont pas postérieures aux années 1160, celles des murs hauts peuvent descendre après 1200. Elles ont donc été posées en construisant, pas ajoutées plus tard pour consolider un édifice fatigué. Notre-Dame devient la première cathédrale gothique connue où le fer sert de matériau de construction à part entière, quinze à vingt ans avant les tirants du croisillon sud de Soissons, une quarantaine d’années avant Chartres et Bourges. Celles des tribunes forment une grille métallique posée à près de onze mètres, là où les arcs du déambulatoire devaient tenir seuls un temps, sans appui intérieur ni poids des étages supérieurs. Ailleurs, à Laon ou à Beauvais, on tendait des tirants de bois qu’on coupait ensuite.

Leurs dimensions racontent le déroulement du chantier : cinquante centimètres en moyenne dans le chœur, quarante-sept du côté nord de la nef, quarante du côté sud, sauf dans la dernière travée où les deux côtés s’alignent. Trois lots, trois approvisionnements, trois phases. Ces écarts confirment ce que Caroline Bruzelius avait déduit en 1987 des seules moulures, l’intervention d’un second maître d’œuvre entre 1170 et 1190 environ.

Le métal, lui, pose plus de questions qu’il n’en résout. Dix agrafes sur douze sont forgées par soudure de deux pièces au moins. L’analyse des inclusions de scorie, ces résidus de minerai piégés dans le fer qui portent la signature de leur gisement, distingue six à huit provenances. Recyclage de ferraille, ou simple taille de barres de un à deux kilos qui circulaient sur le marché parisien ? Les auteurs posent les deux hypothèses et demandent d’autres prélèvements. Un point restera peut-être sans réponse : les agrafes du chaînage à damier du chœur, que Viollet-le-Duc décrit dans son Dictionnaire raisonné à l’article « chaînage » et date de 1195, ne sont pas visibles sans démonter la maçonnerie. On ignore même s’il les a fait déposer quand il a installé ses grandes chaînes de fer.

Mille chênes de trente centimètres

« La forêt » : le surnom vient du nombre de pièces de bois, pas de la taille des arbres. Il a nourri l’idée qu’il aurait fallu raser des futaies entières et abattre des chênes de plusieurs siècles. Au printemps 2019, des chiffres de vingt hectares et davantage ont circulé dans la presse. Frédéric Épaud, chercheur au CNRS, a publié en juin un état des connaissances qui dit tout autre chose.

On estime à un millier le nombre de chênes consommés par les charpentes gothiques de la nef, du chœur et du transept. Environ 97 % sortent de fûts de 25 à 30 centimètres de diamètre et de douze mètres de long au maximum ; les 3 % restants, réservés aux entraits, ces poutres maîtresses posées en travers, montent à cinquante centimètres. Ces arbres étaient jeunes, une soixantaine d’années en moyenne, poussés vite et droit dans des futaies hyperdenses où la concurrence pour la lumière allonge les fûts. Les 1 200 chênes de la charpente de Bourges ont été prélevés sur à peine trois hectares, et dix-neuf mois ont suffi à quinze ou vingt charpentiers pour la monter. Le bois n’était pas séché : on l’équarrissait vert, à la hache, en gardant le cœur du tronc au centre de la pièce.

Une précision compte, et elle ne va pas dans le sens du confort. Ces chiffres viennent des charpentes du XIIIᵉ siècle du Bassin parisien, pas de mesures faites sur Notre-Dame même. Les datations dendrochronologiques réalisées sur la cathédrale en 1995, à partir des cernes de croissance, restent imprécises, et l’étude dendrologique, celle qui aurait donné l’âge et la provenance des bois, n’avait jamais été menée quand le comble a brûlé en 2019. Ce jour-là, trois charpentes gothiques ont disparu. Celle du chœur, vers 1220. Celle de la nef, vers 1230-1240. Et les bois de la toute première, ceux des années 1160-1170, remployés dans les suivantes. Le chiffre de trois ou quatre siècles d’âge pour les chênes, qui circule encore, ne correspond à rien de mesuré.

Février 1258, gravé au ras du sol

Vers 1218, un incendie touche les combles. La mention est tardive et Viollet-le-Duc en est le principal relais, mais la fouille de la croisée du transept, du 2 février au 8 avril 2022, a dégagé sous le dallage des sols de mortier dont certains portent des traces de rubéfaction ; les archéologues assortissent eux-mêmes le rapprochement d’un point d’interrogation. Ce qui suit est mieux daté. Les mesures au radiocarbone des agrafes des murs hauts s’accordent avec les datations de charpente retenues pour la nef en 1215 et pour le chœur en 1225. Le mur monte, l’agrafe se pose, la ferme se lève.

Puis viennent les bras du transept, et avec eux le premier nom gravé dans la pierre. Sur les soubassements du flanc sud, de part et d’autre des ébrasements du portail, court une inscription : ANNO DOMINI MCCLVII, MENSE FEBRUARIO, IDUS SECUNDO, HOC FUIT INCEPTUM CHRISTI GENETRICIS HONORE, KALLENSI LATHOMO VIVENTE JOHANNE MAGISTRO. Le 12 février 1258, cet ouvrage fut commencé en l’honneur de la mère du Christ, Jean de Chelles étant maître maçon vivant. La pierre porte 1257 parce qu’à Paris l’année commence à Pâques ; en nouveau style, c’est 1258.

Le latin dit plus qu’on ne lui fait dire d’ordinaire. Vivente Johanne magistro est un ablatif absolu, et la tournure signale qu’au moment où l’on grave, Jean de Chelles ne l’est plus, vivant. L’inscription commémore une pose de première pierre et honore un mort. Elle n’est donc pas la signature d’un architecte en exercice, et l’attribution du bras sud à Jean de Chelles ne s’en déduit pas mécaniquement. Le successeur, lui, est connu par un acte : une charte de 1265 conservée aux Archives nationales sous la cote S 4070, n° 25, qualifie Pierre de Montreuil de magister operum b. Mariæ Parisiensis.

La même fouille a rendu autre chose. Enfouis avec soin dans la zone est du transept, en couches agglomérées par un liant, plusieurs centaines de blocs du jubé, cette clôture sculptée qui séparait le chœur du clergé de la nef des fidèles, construite vers 1230 et démolie au début du XVIIIᵉ siècle. Du fragment de quelques centaines de grammes au bloc de près de 400 kilos, et plus de sept cents éléments qui gardent leur polychromie d’origine. On donne conventionnellement 1345 pour la fin du chantier, mais Raymond du Temple est encore nommé architecte de la cathédrale en juillet 1363.

Deux agrafes portent les numéros VN2 et VN4. Elles sont tombées avec la charpente le 15 avril 2019 et ont été ramassées dans les débris brûlés étalés sur les voûtes de la nef, la grille de fouille posée sur les décombres ayant permis de retrouver leur position d’origine, sur le mur sud. Les autres sont restées en place, en haut des murs, à l’endroit exact où elles retenaient depuis huit siècles la poussée d’un comble qui n’existe plus.

Pour aller plus loin

Le dossier croise celui de Saint-Denis et de l’abbé Suger, chantier où se met en place une partie du vocabulaire dont Paris hérite. Il rejoint la charpente de la cathédrale de Bourges, seule grande charpente du XIIIᵉ siècle étudiée arbre par arbre, et l’histoire de la loge et des métiers du chantier médiéval, où la question des effectifs reste ouverte faute de comptes avant le XIVᵉ siècle.

On raconte volontiers qu’il a fallu raser des forêts entières pour couvrir les cathédrales, et abattre pour cela des chênes vieux de plusieurs siècles. La cathédrale de Paris s’élève sur une île de la Seine à partir de 1163. Sa toiture de bois, si dense qu’on l’appelait la forêt, a brûlé un soir d’avril 2019. Depuis, on mesure ce qui reste. Les chiffres ne ressemblent pas à l’image.

Des arbres minces et pressés

Un spécialiste des charpentes du Moyen Âge a fait les comptes après l’incendie. Il faut environ un millier de chênes pour couvrir la nef, le chœur et les bras de la croix. Presque tous sortent de troncs d’à peine trente centimètres de large.

Ces arbres-là étaient jeunes. Ils poussaient serrés, dans des forêts où la lumière ne venait que d’en haut, ce qui les obligeait à monter droit plutôt qu’à s’épaissir. Un chêne de charpente avait en moyenne une soixantaine d’années.

Le bois n’était pas séché non plus. On le travaillait vert, avec une hache. Le centre du tronc restait au milieu de la poutre finie. La scie ne servait pas à cela. Un tel chantier entame un coin de forêt, pas une région.

Du métal dans la pierre

L’incendie a eu un effet que personne n’espérait. Il a ouvert l’accès au sommet des murs, jusque-là hors d’atteinte. Les chercheurs y ont trouvé des centaines de pièces de fer plantées dans la maçonnerie pour lier les blocs entre eux. On les appelle des agrafes.

Elles sont grosses. Les plus longues dépassent quarante centimètres et pèsent à peu près autant qu’un gros chat. Personne ne savait qu’elles étaient là.

Restait la question de leur âge. Un restaurateur moderne aurait très bien pu les enfoncer dans un mur fatigué, et le doute a longtemps servi d’argument. La réponse est venue du laboratoire.

Plusieurs agrafes ont été prélevées, puis datées grâce au carbone qu’elles contiennent. Les plus basses remontent aux années 1160, c’est-à-dire aux toutes premières campagnes. Elles ont donc été mises en place par les bâtisseurs eux-mêmes, et non par des réparateurs.

Le mur qui penche

Une autre découverte n’a rien coûté au monument. Avant l’incendie, un historien de l’architecture avait relevé la cathédrale entière au laser, point par point. Son relevé montre des déformations invisibles à l’œil nu.

Du côté du chœur, la partie haute des murs est inclinée vers le dedans. Cette inclinaison se trouve exactement sous les grands arcs de pierre dressés dehors pour reprendre la poussée du toit et des voûtes. On les nomme des arcs-boutants. Or une voûte, quand on retire ses supports de bois, pousse vers le dehors. Si ces arcs étaient arrivés après elle, le mur aurait bougé dans le sens inverse. Ils ont donc précédé les voûtes, et la question traînait depuis des décennies.

Une pierre qui donne une date

Le chantier a duré des générations, et pendant très longtemps aucun de ceux qui l’ont dirigé n’a laissé son nom. Le premier apparaît en bas d’un mur, du côté sud, gravé dans la pierre du soubassement.

Le texte latin dit que l’ouvrage a été commencé en février 1258, en l’honneur de la mère du Christ, alors que maître Jean de Chelles vivait. Cette dernière précision change le sens de la phrase. La tournure employée indique que le graveur écrit après la mort de l’homme qu’il nomme.

L’inscription ne signe donc pas un architecte au travail. Elle rappelle une pose de première pierre et honore un disparu. Un autre maître, Pierre de Montreuil, dirige l’ouvrage quelques années plus tard, et on le sait parce qu’un acte le désigne ainsi.

Deux de ces agrafes de fer sont tombées avec la charpente et ont été ramassées dans les cendres, sur les voûtes. Les autres n’ont pas bougé, là où elles encaissaient la poussée d’un toit disparu.

La version complète donne le texte latin de l’inscription du transept, la phrase de chronique de 1177 sur laquelle repose toute la datation du chœur, et le détail des soudures relevées dans le fer.