Les grottes de Yungang, ce site du patrimoine mondial vieux de plus de 1 500 ans, dispose désormais d'un « système nerveux intelligent » capable de « percevoir » son propre état de santé — le premier système de surveillance et de régulation intelligente de l'eau de condensation à l'intérieur des grottes de Chine a récemment été achevé et validé dans les grottes de Yungang, dans la province du Shanxi, résolvant pour la première fois le problème mondial de l'eau de condensation à l'intérieur des parois rocheuses, « invisible, impossible à mesurer avec précision et difficile à traiter ».

L'eau de condensation — le « tueur invisible » des vestiges rupestres

Les grottes de Yungang sont creusées dans une montagne de grès. Depuis plus de 1 500 ans, l'eau reste le principal facteur menaçant la sécurité des grottes. Parmi les différents types d'eau, l'eau de condensation est particulièrement insidieuse et extrêmement nocive : lorsque la température et l'humidité à l'intérieur des grottes atteignent certaines conditions, l'humidité de l'air se condense en eau liquide sur les parois et dans les pores de la roche. Cette eau de condensation imprègne à plusieurs reprises la surface de la roche, dissout les sels minéraux, accélère l'altération, l'efflorescence et l'écaillage du grès, causant des dommages irréversibles aux vestiges rupestres.

Pendant longtemps, le secteur du patrimoine culturel n'a pu surveiller et traiter que l'eau de condensation à la surface de la roche, manquant de moyens efficaces pour lutter contre cette « menace invisible » qu'est l'eau de condensation à l'intérieur des parois rocheuses. Comment « voir » avec précision l'état de l'humidité à l'intérieur de la roche et réaliser une régulation intelligente est un défi commun à l'échelle mondiale dans le domaine de la conservation des grottes.

Trois avancées technologiques majeures pour « voir clairement, mesurer avec précision et traiter efficacement »

Le 23 juillet 2026, le projet majeur de science et technologie de la province du Shanxi, intitulé « Recherche sur les technologies clés de surveillance et de traitement de l'eau de condensation à l'intérieur des vestiges rupestres des grottes de Yungang », soutenu par le Département des sciences et technologies de la province du Shanxi et organisé par le Bureau provincial du patrimoine culturel du Shanxi, a été officiellement validé à l'Institut de recherche de Yungang. Le budget total du projet est de 7,41 millions de yuans, ce qui en fait l'un des projets de recherche les plus importants en termes d'investissement dans le domaine du patrimoine culturel de la province du Shanxi.

Le projet, dirigé par l'Université de Shanghai, en collaboration avec l'Institut de recherche de Yungang, et avec la participation conjointe de l'Université de Géosciences de Chine (Pékin) et de Beijing Yuanzhen Online Monitoring Technology Co., Ltd., a été mis en œuvre. Après trois ans de recherche conjointe, l'équipe a pour la première fois résolu les problèmes techniques de l'eau de condensation interne « invisible, impossible à mesurer avec précision et difficile à traiter ».

Avancée 1 : Voir clairement — Inspection non destructive par intelligence artificielle, permettant de « voir à travers » la roche sans forage

L'équipe a innové en créant une technologie d'inspection non destructive par intelligence artificielle, capable d'identifier quantitativement la structure des pores et la composition minérale du grès sans échantillonnage ni forage, et de déterminer avec précision la profondeur de formation de l'eau de condensation à l'intérieur de la roche.

Cette technologie comble un vide en Chine, permettant une « visualisation non invasive » de l'état de l'humidité à l'intérieur de la roche — comme si l'on effectuait un « scanner CT » sur les grottes, permettant de connaître avec précision la distribution et les lois de mouvement de l'eau de condensation sans endommager les vestiges.

Avancée 2 : Mesurer avec précision — Système de surveillance du microenvironnement global, réduisant les points de surveillance de 80 %

L'équipe a construit le premier système de surveillance du microenvironnement global à intervention minimale pour les grandes grottes de Chine. Tout en garantissant la sécurité des vestiges et en n'affectant pas la visite des touristes, le nombre de points de surveillance a été réduit de plus de 80 % par rapport aux solutions traditionnelles.

Le système a collecté un total de 46,67 millions de données environnementales, permettant une surveillance complète et 24 heures sur 24 de la température, de l'humidité, du flux d'air et de la structure rocheuse des grottes. Parallèlement, l'équipe a mis en place une plateforme de simulation à haute précision, dont la précision des prévisions de température et d'humidité est nettement supérieure aux normes générales de l'industrie, permettant une alerte précoce de l'eau de condensation cachée à l'intérieur de la roche.

Avancée 3 : Traiter efficacement — Système de régulation intelligente adaptatif « 3+1 niveaux »

L'équipe a innové en construisant un système de régulation intelligente adaptatif « 3+1 niveaux », intégrant la ventilation naturelle, la ventilation forcée, la régulation de la déshumidification et le contrôle thermique au graphène. Ce système peut automatiquement évaluer le niveau de risque d'eau de condensation en fonction des données de surveillance en temps réel et adapter dynamiquement la stratégie de traitement optimale — de la ventilation naturelle à la ventilation forcée, puis à la déshumidification active et au contrôle thermique de précision au graphène, formant une boucle de régulation multi-niveaux et adaptative.

Ce système a été mis en œuvre de manière démonstrative dans les grottes 9 et 10 de Yungang, avec des résultats significatifs dans le traitement de l'eau de condensation, dépassant les indicateurs fixés dans le cahier des charges du projet.

Un saut paradigmatique du « jugement empirique » à la « conduite par les données »

Le projet ne se concentre pas seulement sur le développement technologique, mais accorde également une grande importance à la recherche fondamentale — en étudiant le mécanisme d'interaction et de couplage entre la température, l'humidité, le flux d'air et la structure rocheuse des grottes, combiné à l'analyse de la structure des pores et de la composition minérale du grès, il a élucidé le mécanisme de formation de l'eau de condensation et son rôle destructeur sur les vestiges rupestres.

Cette chaîne technologique complète, allant de la « recherche des mécanismes — surveillance et perception — prise de décision intelligente — régulation de précision », marque le passage de la conservation des grottes d'un modèle traditionnel reposant sur l'expérience des experts à une nouvelle phase intelligente pilotée par les données. Le groupe d'experts chargé de la validation du projet a estimé que ce projet « a réalisé des avancées technologiques clés pour résoudre les problèmes majeurs de la conservation des grottes, et revêt une grande importance pour promouvoir l'innovation scientifique et technologique dans le domaine du patrimoine culturel et servir la construction de la yungangologie ».

Partir de Yungang pour protéger davantage de civilisations millénaires

Une « solution reproductible » pour les grottes-temples de Chine

La Chine compte 2 155 grottes-temples et 3 831 sculptures rupestres réparties sur tout son territoire. La grande majorité de ces grottes sont confrontées à des menaces d'infiltration d'eau à des degrés divers. Le système de surveillance et de régulation intelligente de l'eau de condensation des grottes de Yungang a permis de développer un ensemble de solutions techniques complètes et reproductibles pour le traitement de l'eau de condensation dans les grottes.

L'équipe du projet a indiqué que, dans les prochaines étapes, elle continuera à promouvoir la transformation et l'application des résultats de la recherche, en étendant cette solution technique à d'autres grandes grottes-temples et à des vestiges similaires. Des grottes de Mogao à Dunhuang aux sculptures rupestres de Dazu, des grottes de Longmen aux grottes de Maijishan — cette « solution Yungang » pourrait devenir un modèle technique standardisé pour la conservation des grottes en Chine.

Une mise à niveau du paradigme technologique pour la conservation des vestiges rupestres

La portée de cette technologie ne se limite pas au traitement de l'eau de condensation. Les technologies clés telles que l'inspection non destructive par intelligence artificielle, la surveillance du microenvironnement global et la régulation intelligente adaptative peuvent être transférées à d'autres domaines de la conservation des vestiges rupestres, tels que la prévention de l'altération des vestiges rupestres, l'évaluation de la stabilité des parois rocheuses et la surveillance des maladies des fresques, favorisant ainsi une mise à niveau complète de la conservation des vestiges rupestres en Chine, passant d'une « conservation d'urgence » à une « conservation préventive ».

Un exemple de démonstration de l'intégration innovante « science et technologie + patrimoine culturel »

Ce projet est un projet phare pour la mise en œuvre de la protection scientifique des grottes de Yungang et la promotion de la construction de la yungangologie. Il démontre l'efficacité de la collaboration interdisciplinaire et interinstitutionnelle — l'unité de conservation du patrimoine culturel (Institut de recherche de Yungang), les universités (Université de Shanghai, Université de Géosciences de Chine) et l'entreprise (Beijing Yuanzhen Online Monitoring) ont uni leurs forces, faisant de l'innovation scientifique et technologique un soutien solide pour la conservation à long terme du patrimoine culturel.

De « invisible » à « visible », de « impossible à mesurer avec précision » à « mesurable avec précision », de « difficile à traiter » à « traitable efficacement » — l'achèvement du système de surveillance et de régulation intelligente de l'eau de condensation des grottes de Yungang a doté ces grottes millénaires d'un « système de maintien de la vie intelligent » capable de percevoir de manière autonome et de prendre des décisions intelligentes.

Ce n'est pas seulement une avancée technologique dans la conservation du patrimoine culturel, mais aussi une transformation conceptuelle dans ce domaine : faire en sorte que la science et la technologie assurent la continuité de la civilisation, et que l'art sculptural d'il y a mille ans, sous la protection des données et des algorithmes, puisse perdurer encore mille ans.