Organisation et Direction Scientifique : UTAH - UMR 5608 CNRS, Toulouse.
Le charbon de bois est, avec le minerai, la principale matière première nécessaire à la fabrication du fer selon les modes opératoires pratiqués dans l'Antiquité. Il sert à la fois de combustible pour atteindre les températures nécessaires, et de réducteur pour les réactions chimiques. Il s'obtient, traditionnellement, dans des charbonnières où le bois est carbonisé par combustion partielle.
Cette activité était pratiquée encore récemment dans la Montagne Noire, et le but de ces expérimentations n'est pas de réapprendre ce que certains connaissent, ou même pratiquent, encore. Il s'agit avant tout de quantifier le travail que nécessite l'obtention d'une quantité donnée de charbon de bois.
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L'endroit où sera construite la charbonnière est d'abord aplani. |
| Puis on commence la construction, en empilant des rondins autour d'un piquet qui sera retiré une fois la charbonnière terminée. L'orifice ainsi préservé servira pour l'allumage. Il fera aussi office de cheminée au début de l'opération. |
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La construction continue, en ajoutant une nouvelle couche de rondins. Tout le bois utilisé est pesé. |
| La taille des charbonnières réalisées est beaucoup plus petite que ce qui se pratique habituellement, et les commentaires vont bon train ... |
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Une fois le bois empilé, il est recouvert d'une couche de feuilles , puis d'une couche de terre. |
| La charbonnière est allumée en introduisant des braises dans la cheminée. Dès que le bois a pris dans le fond, la cheminée est obturée avec des feuilles et de la terre, et des évents sont ouverts tout autour pour permettre à la combustion de se poursuivre vers la périphérie. |
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Seule une partie du bois doit brûler, provoquant, par la chaleur dégagée, la carbonisation du reste. C'est la couleur de la fumée qui indique l'avancée de l'opération et conduit à l'ouverture de nouveaux évents. |
| Quand l'opération semble terminée, il faut fermer tous les évents et laisser refroidir. Si la charbonnière est ouverte trop tôt, la combustion reprend ... |
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Le bois garde sa forme quand il est carbonisé : tout le bois situé à gauche de l'image est transformé en charbon de bois. Tel n'est pas le cas à droite. Il semble que l'opération soit plus régulière dans les grandes structures. Les charbonniers en construisent le plus souvent de très grandes (plusieurs mètres cubes). La durée totale de l'opération peut alors atteindre des jours, voire des semaines pour les plus grandes. |
Ces expérimentations ont attiré un public assez nombreux pendant les 10 jours qu'elles ont duré. C'est aussi la raison de la réalisation de plusieurs petites charbonnières plutôt que d'une seule de taille plus importante: cela a permis de montrer les différentes étapes presque tous les jours.
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Equipe scientifique :
C. Domergue, P-M. Decombeix, J-M. Fabre, C. Rico : UTAH / UMR 5608 CNRS Toulouse.
J-P. Métaillé: GEODE / UMR 5602 CNRS Toulouse, C. Dubois : GEODE / UMR 5602 & UTAH / UMR 5608.
Le mois de juin 1999 (expérimentations 1999) avait vu se dérouler la première campagne d'expérimentations à Lastours, avec Philippe Andrieux comme "Maître de forge". En dehors des résultats purement scientifiques, cette première campagne devait aussi permettre à notre équipe de devenir autonome sur le site, tant pour le mode opératoire qu'au niveau du matériel de mesure et d'enregistrement.
Ceci fut testé dès le mois de septembre, en petite équipe, et donc en utilisant les souffleries électriques.
C'est une opération d'une durée relativement courte (9 heures) qui fut réalisée: elle devait permettre, avant tout, de vérifier notre capacité à gérer l'ensemble de l'opération, tout en enregistrant le maximum de paramètres. Si les valeurs des charges de charbon de bois et de minerai, le débit d'air insufflé dans le four et la mesure des températures ne posèrent pas trop de problèmes, les mesures de la composition des gaz furent un échec presque complet, à la fois à cause des difficultés de prélèvement que de problèmes divers avec les appareils. Seules purent être obtenues quelques valeurs pour le taux de monoxyde de carbone.
Nous fûmes "récompensés" de nos efforts par une petite coulée de scories, mais le massiot ne montrait pas un rassemblement compact de métal, resté, pour l'essentiel, à l'état de feuillets.
Les expérimentation de Lastours sont un complément aux moyens traditionnels de l'archéologie que sont les campagnes de fouilles et de prospection. Il s'agit de mieux appréhender les moyens mis en oeuvre par les sidérurgistes de l'Antiquité (quantités de matières premières), mais aussi d'observer les traces que génère cette activité (ce qui devrait permettre de mieux comprendre certaines observations faites lors des fouilles).
Faut-il encore, pour que ces observations soient utilisables en totalité, que l'opération elle-même conduise à ce que nous sommes certains que les anciens sidérurgistes produisaient: du métal forgeable, certes, mais aussi, et en quantité, des coulées de scories.
Si les photos qui suivent montrent que nous sommes probablement sur la bonne voie, "des progrès restent à faire" !
A la fin de l'opération, la porte est détruite, laissant apparaître l'intérieur du four. Il faut d'abord retirer ce qui reste du charbon de bois poir accéder au(x) massiot(s). 
Si le défournement n'est pas fait rapidement, l'extraction des produits de la réduction devient difficile et peut entraîner l'arrachement de morceaux de la paroi réfractaire du four à cause de la solidification des matériaux.
Les coulées de scories produites cette année ont la même morphologie que celles de l'Antiquité, mais leur masse est encore loin d'atteindre les 50 à 60 kilos de certaines pièces archéologiques. 
Un des massiots obtenus. Une fois tronçonné, le métal y est bien visible au sein d'un agglomérat de scories et de charbons de bois non brûlés.
Le cinglage du massiot dès sa sortie du four permet de profiter de la chaleur résiduelle pour commencer à le compacter tout en éliminant les plus grosses impuretés. La poursuite de ce travail se fait dans la forge. 
Par des chauffes et des frappes répétées, le forgeron obtient peu à peu une masse compacte de métal.
Les quatre opérations de juin 2000 ont fourni, à chaque fois, des coulées de scories et du métal. Mais les masses de scories obtenues sont assurément insuffisantes. La poursuite des expérimentations est donc nécessaire.La fabrication du combustible représente, à l'évidence une part considérable des moyens à mettre en oeuvre, ceci sans compter ni l'abattage du bois, ni la collecte du minerai.
Pour nous, archéologues, ces expérimentations doivent permettre d'affiner les paramètres qui nous semblent importants : quantités de scories et de métal produits, quantités de minerai et de charbon de bois utilisés. Quand nous serons parvenus à produire des coulées de scories identiques par leur composition aux scories antiques, et que leur masse sera compatible avec les vestiges archéologiques , nous serons à même de connaître précisément la quantité de métal qu'ont produite les Romains dans la région à partir des données recueillies en prospection. Nous devrions aussi être alors en mesure d'évaluer l'impact que cette activité a eu sur la forêt et son éventuelle gestion. Ce sera aussi le moment de s'intéresser de près à la qualité du métal produit, car tant que l'opération dans son ensemble n'est pas, à l'évidence, conforme aux pratiques antiques, ces considérations métallographiques restent bien vaines en dehors de leurs grandes lignes : obtenir un produit forgeable, exempt de fonte qui serait le signe de températures trop élevées, nous suffit pour l'instant.
En dehors du côté spectaculaire de ces manifestations, il ne faut pas négliger la diffusion d'informations et de connaissances auprès du public, qui reste, par l'intermédiaire de différents organismes, le bailleur de fonds de ces campagnes. Son accueil lors des expérimentations est indispensable, mais pose de réels problèmes de fonctionnement et de sécurité qui devront être, nous le reconnaissons, mieux gérés à l'avenir.
Equipe scientifique :
C. Domergue, P-M. Decombeix, J-M. Fabre, C. Rico : UTAH / UMR 5608 CNRS Toulouse.
J-P. Arcens, Ch. Levaillant : Ecole Nationale Supérieure des Techniques Industrielles et des Mines d'Albi Carmaux.
F. Dabosi : UTAH / Ecole Nationale Supérieure de Chimie, Institut Polytechnique de Toulouse.
J-C. Leblanc : UTAH / Laboratoire de Minéralogie et de Cristallographie, UMR 5563 CNRS, Université Paul Sabatier, Toulouse.
F. Tollon : UTAH / Laboratoire de Minéralogie et de Cristallographie, UMR 5563 CNRS, Université Paul Sabatier, Toulouse.
Plate-forme d'expérimentation financée par le Conseil Général de l'Aude avec l'aide de la Communauté Européenne (FEDER)
Avec le concours de (partenaires financiers de l'opération) :
Communauté Européenne (FEDER)
Commune de Lastours
Conseil Général de l'Aude
Conseil Scientifique de l'Université Toulouse le Mirail
DRAC Languedoc-Roussillon
Innovegaz Sud-Ouest
IRH et ICF Environnement
Ministère de la Culture
MOS (Mines d'Or Salsignes)
UNICEM
Université Toulouse-le-Mirail
