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Dans la cavité
À l’intérieur de la grotte, les informations archéologiques ont été récoltées dans des conditions très variables : découvertes isolées, travaux d’aménagement et de protection ou véritables travaux archéologiques. Les éléments bien documentés, acquis par une méthode scientifique, sont rares.
La conservation de ces découvertes archéologiques, au musée national de Préhistoire, aux Eyzies-de-Tayac (Dordogne), et au musée d’Archéologie nationale, à Saint-Germain-en-Laye (Yvelines), permet heureusement leur réexamen pour d’éventuelles nouvelles analyses.
Très rapidement après sa découverte, des travaux d’aménagement et de protection de la cavité ont été exécutés pour concilier ouverture au public et sécurité des œuvres : acquisition par l’État, fermeture par une grille, puis une porte, installations électriques successives (1920 et 1973), abaissement du sol de la galerie principale (1951), abaissement du sol de la deuxième partie de la galerie principale (1967-1968), installation d’un système d’extraction d’air (1973), réaménagement du cheminement (1999-2000). Ces travaux ont dans bien des cas donné lieu à la collecte de mobiliers archéologiques : plusieurs centaines d’objets sont maintenant regroupés au musée national de Préhistoire, malheureusement sans notation précise de leur origine et de leur contexte.
Il faut également garder à l’esprit que certaines parois de la cavité ont elles aussi localement fait l’objet de travaux de nettoyage (en 1966, 1993 et 1998), ce qui peut interférer dans l’analyse des œuvres ou des matériaux utilisés pour leur réalisation.
Pour ce qui est des travaux scientifiques, des ramassages sur le sol de la grotte ont été effectués après la découverte des peintures. Ils sont mentionnés dans la monographie de 1910 (La Caverne de Font-de-Gaume aux Eyzies [Dordogne]) : des objets ont été récoltés dans la galerie d’accès (céramique, outils de silex), la galerie Vidal (céramiques de diverses époques, ossements d’animaux), la galerie Prat (outils de silex, ossements d’animaux), au pied du Rubicon (céramique, outils de silex), au carrefour entre la galerie principale et la galerie latérale (colorants et fragment d’aiguille), dans la galerie principale (os gravé, baguettes de bois de renne, objets de silex), devant le cabinet des Bisons (outils de silex et d’os, ossements d’animaux), dans la galerie latérale (ossements d’animaux, objets de silex).
Cette énumération correspond à un total de 77 pièces, décrites par Louis Capitan, l’abbé Breuil et Denis Peyrony, qui ont également réalisé les premiers sondages archéologiques : l’un dans la petite grotte, l’autre dans la galerie Prat. Le premier a livré, pêle-mêle, des objets allant du Paléolithique moyen jusqu’au Moyen-Âge. Le second a mis au jour, au sommet de l’« argile à ours », un petit foyer du Paléolithique récent.
François Prat, professeur de paléontologie à l’université de Bordeaux I, entreprend des fouilles dans la deuxième galerie latérale – qui deviendra la « galerie Prat » – entre 1958 et 1964, puis dans la seconde partie de la galerie latérale en 1967-1968. Ces deux emplacements, respectivement dénommés Font-de-Gaume I et III, ont livré plusieurs niveaux archéologiques, dont les principaux sont les suivants :
- un niveau remanié contenant des vestiges du Paléolithique récent (A-B-C et couche 3) ;
- un ou plusieurs niveaux argileux contenant de nombreux ossements d’ours (K-L-M-N et couche 4-5) ainsi que, localement, des outils du Châtelperronien ;
- un vieux plancher stalagmitique, contenant encore quelques ossements dans sa partie supérieure puis plus aucun dans les niveaux les plus profonds (de O à V et couches 6 à 8).