La Sagrada Familia, ou quand les microfossiles inspirent l’architecture

Source: The Conversation – in French – By Patrick De Wever, Professeur, géologie, micropaléontologie, Muséum national d’histoire naturelle (MNHN)

Vue de l’intérieur de la Sagrada Familia. La coupole s’appuie sur des piliers comme des segments de radiolaires se prolongent par des épines. CD_Photosaddict/Pixabay, CC BY-SA

Au-delà du sport, le Tour de France donne aussi l’occasion de (re)découvrir nos paysages et parfois leurs bizarreries géologiques. La toute première étape de son édition 2026, le samedi 4 juillet, met Barcelone à l’honneur. La ville espagnole est connue pour sa fameuse basilique la Sagrada Familia, conçue par l’architecte Antoni Gaudi. Celui-ci s’est notamment inspiré, au plan esthétique, de la géologie et du vivant, et en particulier des microfossiles.


La toute première étape du Tour de France fait un détour par l’Espagne, plus précisément par Barcelone. La ville abrite l’emblématique Sagrada Familia, conçue par l’architecte espagnol Antoni Gaudi.

L’occasion de revenir sur les liens entre architecture, vivant et géologie, très présents dans l’Art nouveau, qui ont beaucoup inspiré Antoni Gaudi. Ces influences qui se retrouvent, comme on va le voir, dans le chef-d’œuvre de l’architecte.

Quand la nature inspire l’Art nouveau

Quelques radiolaires (Cyrtoidea) que l’architecte Binet préférait : il considérait Clathrocanium reginae (rangée supérieure, le deuxième à partir de la gauche) comme le plus beau et Pterocanium trilobum (le plus à droite de la rangée du milieu), celui qui aurait inspiré la porte monumentale.
Ernst Haeckel, « Kunstformen der Natur » (1904)

L’Art nouveau, mouvement artistique né à la fin du XIXᵉ siècle, s’appuie sur l’esthétique (des lignes, des couleurs, des ornementations) de la nature et de ses structures. Prendre la nature comme référence, c’est alors réagir contre le rationalisme du début de l’ère industrielle.

Pour le biologiste allemand Ernst Haeckel (1834-1919), la nature est apparentée à l’art. Il fut notamment marqué par la symétrie des microorganismes tels les radiolaires. Ses dessins d’organismes du plancton, obtinrent une grande célébrité, en particulier ses ouvrages Kunstformen der Natur (Formes artistiques de la nature), parus de 1899 à 1904 sous la forme de nombreux cahiers.

Ses représentations de micro et de macroorganismes ont considérablement influencé l’art du début du XXᵉ siècle. Les meilleurs exemples de cette fusion sont visibles au Musée océanographique de Monaco, dont le lustre méduse de Constant Roux, mais aussi les quatre lampes « radiolarium » et les fresques réalisées à partir des dessins d’Ernst Haeckel.

Le lustre Radiolaire du Musée océanographique de Monaco.

Les radiolaires de l’exposition universelle et l’essor du fonctionnalisme

Il en est de même pour la porte monumentale, à l’exposition universelle de Paris en 1900, de l’architecte français René Binet (1866-1911). La publication par Binet d’Esquisses décoratives, inspirée de Haeckel, fut une des bases de l’Art nouveau.

La porte monumentale de l’exposition universelle de Binet est inspirée d’un groupe de radiolaires, les cyrtoïdes, et plus particulièrement du Pterocanium trilobum.
Library of Congress, Domaine public via Wikimedia

Les formes naturelles résultent de leur aptitude à une fonction et de règles morphologiques. Tout cela inspire considérablement les architectes de l’époque.

L’architecte français Eugène Viollet-le-Duc (1814-1879) a écrit qu’il fallait « chercher la raison de toute forme car toute forme a sa raison » dans sa préface des Entretiens sur l’architecture. Ce courant de pensée culmine avec la publication, en 1917, de l’ouvrage de D’Arcy Wentworth Thompson (1860-1948) Forme et Croissance, qui connaît un immense succès auprès des architectes.

Pour les fonctionnalistes (du courant fonctionnaliste en architecture), la forme et l’apparence d’un bâtiment devraient découler de sa fonction. En 1923, le biologiste autro-hongrois Raoul Francé (1874-1943) écrit :

« La nécessité prescrit certaines formes pour certaines qualités. (…) Dans la nature, toute forme (…) est une création de la nécessité. »

Ces parallèles avec l’architecture sont repris par l’architecte français Le Corbusier (1887-1965), qui déclare :

« La biologie est désormais le maître mot en architecture et urbanisme. »

Les influences géologiques de Montserrat à Barcelone

En France, Eugène Viollet-le-Duc sera l’inspirateur de nombreux architectes de l’Art nouveau, qui triomphe à l’Exposition universelle de Paris en 1900. Barcelone aussi s’illustre par des monuments Art nouveau, parmi lesquels ceux de l’architecte Antoni Gaudí, avec la basilique de la Sagrada Familia commencée en 1882. Pour lui :

« L’architecture du futur construira en imitant la nature, parce que c’est la plus rationnelle, durable et économique des méthodes. »

Alors qu’il était étudiant, Antoni Gaudi avait travaillé à l’abbaye de Montserrat (Catalogne) dont le paysage l’a marqué à tel point que l’on considère parfois que les tours de la Sagrada Familia sont une ode à Montserrat.

Paysages autour de l’abbaye bénédictine Santa Maria de Montserrat (Catalogne, Espagne).
P. De Wever, Fourni par l’auteur

Ses tours, semblables à des aiguilles de pierre, reproduisent la verticalité des pics de Montserrat, tandis que les façades, sculptées comme par l’érosion, rappellent les parois rocheuses. Ces falaises sont constituées d’un conglomérat qui résulte de l’érosion des Pyrénées.

Ce même type de roche donne des reliefs similaires ailleurs, eux aussi accueillant parfois également des hommes d’Église, comme dans les monastères des Météores, en Grèce.

Les formations rocheuses dans les Météores, formation géologique du nord de la Grèce. Un monastère niché dans un repli.
Stathis Floros, CC BY-SA

Le biomimétisme en architecture, des radiolaires aux diatomées

Revenons-en aux radiolaires, et plus particulièrement à leurs microfossiles. Le squelette est le seul élément d’étude du micropaléontologue.

Or, la géométrie du squelette des radiolaires répond aux mêmes lois de physique fondamentale que celles qui régissent les interfaces entre fluides ou entre fluides et solides. Il existe aussi une similitude frappante de formes entre une association de bulles de savon et certains squelettes de ces organismes.

Une expérience permet de bien comprendre le processus lié aux volumes créés par des tensions superficielles moindres en plongeant des structures rigides en fil de fer dans un bain d’eau savonneuse. On observe alors des structures similaires, parce que les forces physiques jouent de la même façon.

Structures tétraédriques en fil de fer plongées dans un bain d’eau savonneuse. a. – Le tétraèdre sorti du bain montre des voiles d’eau savonneuse, formant une structure interne plus complexe. b. – Avec un tétraèdre arrondi : la forme interne, proche de la précédente, évoque le squelette d’un radiolaire connu (voir c). c. – Squelette d’un radiolaire actuel : Callimitra agnesae, dessiné par Haeckel.
P. De Wever et al. 2001, Fourni par l’auteur

Les structures de la nature résultent, elles, de centaines de millions d’années d’essais et d’erreurs, qui tiennent par exemple à la résistance mécanique ou aux économies de moyens, notamment en matière d’énergie nécessaire pour déposer le matériau (siliceux ou calcaire…). Les formes qui en sont issues répondent à des nécessités physiques et chimiques. Il n’est guère surprenant qu’elles inspirent les architectes et qu’elles invitent à établir un pont entre art et science à travers le biomimétisme.

Au-delà de l’Art nouveau, ce monde microscopique a continué d’influencer les architectes de structures monumentales telles la Géode du parc de la Cité des sciences, porte de la Villette à Paris, inaugurée en 1985, ou encore la Biosphère du pavillon des États-Unis à l’Exposition universelle de Montréal en 1967.

On retrouve des structures semblables dans les œuvres de l’allemand Frei Otto pour le toit du parc olympique de Munich pour les Jeux olympiques de 1972 ou de Jörg Gribl avec le bâtiment des hippopotames du zoo de Berlin.

Bâtiment des hippopotames au jardin zoologique de Berlin, érigé en 1996, par l’architecte Jörg Gribl avec la coopération de M. F. Manleitner – ouvrir l’image en grand🔍.
Kristof Magnusson, CC BY-SA

Plus curieux encore, car il ne s’agit pas de copie cette fois, mais d’une ressemblance fortuite : il est tout à fait extraordinaire de constater que la structure du dôme de Sainte-Sophie à Istanbul, évoque celle d’une diatomée alors même qu’à l’époque de sa construction (VIᵉ siècle) on ne connaissait pas encore la forme des diatomées ! Or, ce dôme est justement construit avec de la diatomite, seule roche suffisamment légère, pour une telle taille. Ou quand la science rejoint, des siècles plus tard, l’imagination des architectes.

Comparaison de la coupole du dôme de Sainte-Sophie (Istanbul, Turquie) vue de l’intérieur dans son état actuel (à gauche), avec un dessin de diatomée de Haeckel (à droite).
Haeckel 1904/Eusebius, CC BY

Une précédente version de ce texte a été publiée le 8 juin 2026 sur le site_ Planet Terre _de l’ENS Lyon.

The Conversation

Patrick De Wever ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

ref. La Sagrada Familia, ou quand les microfossiles inspirent l’architecture – https://theconversation.com/la-sagrada-familia-ou-quand-les-microfossiles-inspirent-larchitecture-286394