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Dynamique du paysage

 | 
Jean-Paul Bravard
, 
Michel Prestreau

Géoarchéologie des versant et terrasses

Géoarchéologie du Bassin Valdainais (Drôme)

Jean-François Berger

Note de l’auteur

Avec la collaboration de Thierry Odiot, Alain Beeching, Jacques-Léopold Brochier, Gérard Chouquer, Frédéric Magnin et Stéphanie Thiébault.

Texte intégral

Je tiens à remercier l'ensemble des collègues impliqués dans les programmes collectifs sans lesquels ces études n'auraient pu aboutir. : l'AΤΡ du CNRS du Centre d'Archéologie préhistorique de Valence : « Culture et milieux des premiers paysans en moyenne vallée du Rhône » (coordination A. Beeching et J.L. Brochier), le programme ARCHAEOMEDES (Understanding the Natural and Anthropogenic Causes of Soil Degradation and Desertification in the Mediterranean Basin) financé par le DG XII de la Commission européenne (coordination S. Van der Leeuw et F. Favory), l'opération de sauvetage archéologique sur le tracé du futur TGV Méditerranée, financée par la SNCF et coordonnée par T. Odiot, le programme H11 Rhône-Alpes : Occupation des sols de la conquête romaine au début du Moyen-Age en Tricastin coordonné par T. Odiot). Je n'oublierai pas L. Meignen qui a relu cet article, C. Jung avec qui je poursuis l'analyse des paysages antiques de la moyenne vallée du Rhône et le SRA Rhône-Alpes pour l'aide et les encouragements prodigués depuis le début de ces travaux.

1Les recherches géoarchéologiques conduites dans le bassin valdainais (moyenne vallée du Rhône) apportent des résultats nouveaux sur les facteurs impliqués dans l'évolution des paysages holocènes. La démarche systémique mise en oeuvre permet une approche particulièrement fine des intéractions homme/milieu. Elle montre que la couverture pédologique a été constamment modifiée au cours des dix derniers millénaires par les processus d'érosion et de sédimentation et que la géodynamique a profondément affecté la conservation du patrimoine archéologique. Des corrections taphonomiques sont donc indispensables pour mener à bien une démarche en archéologie spatiale et en biogéographie. Quelques apports de la géoarchéologie à l'archéologie spatiale et à l'archéologie du paysage sont présentés dans le cadre de cet article.

Géoarchéologie, archéologie et paléoenvironnements

Définition et champs d'application de la géoarchéologie

2Pour mieux définir ce qu'est la géoarchéologie aujourd'hui, il est nécessaire de faire référence à l'école américaine qui, dans la lignée de K.W. Butzer (Butzer 1976 et 1982), a largement contribué à la publication de manuels de géoarchéologie et à la conceptualisation de cette discipline (Hassan 1978, Stein et Farrand 1985, Holliday 1985, Limbrey 1983, Waters 1992). « La géoarchéologie utilise les techniques et les approches de la géomorphologie (étude des origines et des formes du paysage), de la sédimentologie (étude des caractéristiques et de la formation des dépôts), de la pédologie (étude de la formation du sol et de sa morphologie), de la stratigraphie (étude des séquences, de la corrélation des sédiments et des sols) et de la géochronologie (étude du temps dans les séquences stratigraphiques) » (Waters 1992). On peut ajouter à ce tour d'horizon disciplinaire une véritable utilisation des sources archéologiques et une contribution importante aux modèles d'archéologie spatiale.

3La géoarchéologie peut apparaître comme une discipline généraliste des Sciences de la terre, qui coordonne les études paléoenvironnementales sur une fouille archéologique ou dans des programmes de reconstitution des paléomilieux à l'écart des lieux d'occupation. Elle prend part aux réflexions et aux études sur les dynamiques de formation (formation processes) et d'évolution des sites archéologiques (taphonomie). Cette étude peut être localisée, à l'échelle du site, ou régionalisée à l'échelle d'un territoire d'étude (bassin-versant, lit majeur d'un cours d'eau, plateau...). Dans une démarche paléoécologique, l'interstratification de sites, de structures agraires ou de simples vestiges épars de la culture matérielle dans les séquences pédosédimentaires se révèle d'un grand intérêt puisqu'elle permet d'affiner le cadre géochronologique (fig. 1). Les vestiges de la culture matérielle peuvent être alors considérés comme des marqueurs biochronologiques précis (souvent plus précis qu'une date radiocarbone à deux sigmas). Les avancées récentes de la chronotypologie pour les périodes protohistoriques et antiques permettent souvent de raisonner à l'échelle du siècle, et dans le meilleur des cas à celle du demi-ou du quart de siècle (Lattara 6, Vital 1990). Ce constat lie fortement les études géoarchéologiques aux programmes en archéologie, car il est impératif de posséder une résolution chronologique aussi fine que possible lorsqu'on traite à la fois de l'intéraction entre l'homme et le milieu et de l'histoire du climat.

1- Principes de corrélation et méthodes de datation des formations pédosédimentaires de la moyenne vallée du Rhône

1- Principes de corrélation et méthodes de datation des formations pédosédimentaires de la moyenne vallée du Rhône

L'Âge des unités pédologiques (PO à P5) est établi par rapport aux niveaux archéologiques interstratifiés dans les séquences (datation la plus précise), ici de S1 à S5, par des nappes d'objets ou des vestiges isolés observés dans les séquences (datation relative à imprécise, ou en dernier ressort par des datations 14C obtenus après échantillonnage de matériaux organiques présents dans le sédiment.

4Les études géoarchéologiques sont aujourd'hui divisées en deux pratiques.

  • Celle qui s'applique sur les sites archéologiques (géoarchéologie intra-site ou in-site analysis). Elle développe en étroite collaboration avec l'archéologue de terrain, sur la base d'analyses micromorphologiques, des problématiques relatives :

    • à la formation du site (Goldberg 1979, Butzer 1982, Rosen 1986, Courty et al. 1989, Gé et al. 1993, Sordoillet dans ce volume),

    • au remplissage des structures en creux (fosses, fossés, foyers, Courty et Fedoroff 1982, Courty 1983, Macphail 1983),

    • à la caractérisation de matériaux de construction,

    • ou à la variation planimétrique des faciès sédimentaires générés par les activités humaines dans les habitats de plein air ou les grottes (ethnofaciès sédimentaires, Brochier 1983, Macphail 1983, Brochier 1991, Brochier J.-L 1994, Brochier 1994, Wattez et al. 1989, Courty et al. 1989).

    • 1 Palynologues, anthracologues, malacologues, carpologues et autres spécialistes des phytolithes.
    • 2 Spécialistes des analyses du rapport 018/016, des fluctuations du 13C, du 14C ou du méthane dans l' (...)

    Celle qui s'applique en marge du site et/ou hors-site - à l'écart des lieux d'occupation - (offsite analysis). Elle considère l'évolution des paysages entre des sites d'occupation contemporains. Cette dernière approche est plus tournée vers les paléoenvironnements et les paléoclimats. Ses supports sont des séquences alluviales, lacustropalustres ou colluviales. Elle prend ancrage parfois sur les lieux même des occupations (en considérant un avant et un après), dans le but d'obtenir un contexte chronologique performant, mais aussi et majoritairement dans les voisinages plus ou moins lointains des occupations, sur les lieux même de l'exploitation humaine ou simplement des terres de parcours (Bell 1983, Brochier 1991, Bravard et al. 1990, Magny 1993, Courty 1994, Berger 1996a). Cette approche se focalise parfois sur d'anciennes structures ou d'anciennes traces agraires qui peuvent se révéler fort ténues (Poupet 1994, Boissinot 1995, Berger et Jung 1996). Les processus d'anthropisation des paysages, les phases de recolonisation végétale synchrones d'une déprise humaine, les mutations agro-pastorales sont particulièrement recherchées dans le remplissage des structures agraires ou au sein des paléosols mis en culture. Les principaux interlocuteurs sont ici avant tout des paléoécologues1 des isotopistes2 des archéologues de l'espace (archéologie spatiale) ou des photointerprètes. La mise en évidence de pratiques culturales ne repose plus uniquement sur la présence de meules à céréales, de faucilles, de lamelles de silex lustrées ou de silos. Les pôles terminaux du processus agropastoral sont complétés par une approche interdisciplinaire sur les lieux même de la production, dans le champ ou le pré.

Concepts dans l'approche des paléomilieux

5L'Holocène, et surtout la période qui s'étend depuis le Néolithique, est caractérisé par la complexité des interrelations entre potentiel écologique (évolution des formes du relief, des sols, des cours d'eau, du climat), potentiel biologique (évolution de la végétation et de la faune) et actions anthropiques (pratiques agropastorales principalement). Ces rapports conditionnent les transformations paysagères qui s'opèrent de façon progressive ou brutale (théorie de la catastrophe). Il est communément admis que l'impact des activités humaines sur le milieu se fait sentir à partir du Néolithique, bien que certains auteurs conçoivent cet événement comme encore plus précoce, dès les périodes mésolithiques (Simmons et Innés 1987) ou au contraire ne l'imaginent pas véritable avant la fin de l'Age du Bronze ou la période romaine (Leveau 1993). Dès que la sphère sociale est intégrée dans le fonctionnement des paysages biophysiques, le concept d'agrosystème est sous-entendu. L'homme et ses activités sont alors introduits en tant qu'élément perturbateur dans le fonctionnement des écosystèmes.

6Après une première longue période au cours de laquelle l'effort a porté sur la description des paysages anciens, la recherche s'est focalisée sur la compréhension de leur fonctionnement ainsi que sur la discrimination du rôle respectif des facteurs impliqués dans leur évolution. Les démarches en paléogéographie et en paléoécologie se sont alors voulues processuelles. C'est pourquoi les concepts et la nomenclature de la géographie et de l'écologie ont progressivement été introduits dans l'univers des paléoenvironnements. Les termes de géosystèmes, d'écosystèmes ou d'agrosystèmes (Bertrand 1975, Blandin et Lamotte 1988, Amoros et al. 1988, Brochier 1991) se révélèrent mieux adaptés à l'étude des paléomilieux car ils introduisent la notion d'espace et celle d'interactivité entre les différentes composantes d'une même entité géographique (paléobiogéographie, théorie des systèmes). La notion de site de référence se retrouve alors dépassée car elle apparaît trop restrictive compte tenu de la variabilité des enregistrements pédosédimentaires en milieu continental.

Démarche et méthodes

L'analyse systémique et les différents niveaux d'observation en paléogéographie

  • 3 - "D'un point de vue méthodologique, il est capital de travailler simultanément à plusieurs échelle (...)

7L'étude de l'impact des facteurs socio-économiques et/ou climatiques sur l'évolution de l'environnement (modification du modelé, de la couverture pédologique, du fonctionnement hydrologique et du type de couverture végétale) nécessite donc une approche interdisciplinaire et concertée en amont, sur une aire préalablement bien délimitée comme un bassin-versant. On touche ainsi à la notion d'approche systémique d'une micro-région. Une telle démarche, centrée sur les paysages anciens, s'appuie sur l'identification et la hiérarchisation de signatures produites par des processus élémentaires, identifiables dans la mémoire du sol (Fedoroff sous presse). Ces signatures sont en fait des réponses à une action ou une série d'actions s'exerçant sur un milieu plus ou moins marqué par l'anthropisation. Elles peuvent être décelées à l'échelle macroscopique ou microscopique. Leur contexte de fossilisation ou de dépôt détermine la qualité de l'information (Berger 1996). Cette démarche est issue des méthodes de la paléogéographie traditionnelle (Boulin 1977). Elle a le plus souvent été employée sur de vastes secteurs géographiques, aux échelles des temps géologiques (très long terme). Les écologues et les géographes ont développé des démarches systémiques à de petites échelles paysagères, telles un bassin versant de rang inférieur ou un versant collinéen (Amoros et al. 1988), sur de courts laps de temps de l'ordre de la décennie ou du siècle (évolution à court terme). La période qui nous concerne est située entre les deux (moyen à long terme), elle est définissable à l'échelle du siècle ou du millénaire. L'objectif en paléogéographie est de traiter de la question des interactions complexes entre les différents compartiments des systèmes hiérarchisés afin de comprendre l'origine des signatures rencontrées. Elle est évaluable à différents pas de temps (selon la précision chronostratigraphique), (fig. 1) et à différentes échelles spatiales (selon la localisation de la séquence dans le géosystème, (fig. 2)3

Méthodes et stratégies en paléoenvironnement

8L'enregistrement des événements pédo-sédimentaires et climatiques holocènes est sous l'étroite dépendance des phénomènes sédimentaires, guidés par une combinaison de facteurs climatiques et anthropiques. Les travaux récents en géomorphologie ont montré la nécessité d'analyser les enregistrements sédimentaires et pédologiques de façon globale, c'est-à-dire comme un système et non pas seulement à partir d'une ou deux coupes dites de référence, non représentatives de la variabilité des faciès et de l'activité d'ensemble des géosystèmes considérés (Macaire 1990, Amoros et al. 1988). « Chaque site, caractérisé par ses propres conditions stationnelles, a sa façon propre d'enregistrer le milieu qui l'entoure, ou seulement une fraction de ce milieu » (Brochier 1991).

9Ainsi, pour travailler à une restitution la plus juste possible des paysages et des climats anciens, en tenant compte du caractère lacunaire et imprécis des enregistrements paléoenvironnementaux et archéologiques, il s'avère nécessaire de mettre au point une stratégie de terrain permettant de recueillir ces données sur l'environnement et sur l'homme de manière systématique, dans un cadre géographique restreint (Beeching et Brochier 1990, Brochier 1991, Berger et al. sous presse 1).

10Le travail que nous avons développé en moyenne vallée du Rhône repose sur les principes de la paléogéographie. Cette dernière se fonde sur la multiplication des observations dans l'espace. Traditionnellement appliquée à de très grandes échelles spatiales et temporelles, cette approche est effectuée à une micro-échelle, celle d'un bassin-versant de rang inférieur. L'utilisation d'une approche systémique et déterministe permet théoriquement de comprendre la signification d'une signature, en fonction de sa fréquence et de son intensité. Les différentes phases paléogéographiques sont déterminées dans un premier temps par une étude combinée des processus géomorphologiques et pédologiques.

11La classification des faciès corrélés à l'échelle de la région d'étude s'effectue grâce :

  • aux observations de terrain,

  • à la construction d'une typologie des faciès pédosédimentaires effectuée à l'échelle microscopique,

  • à la maîtrise du contexte chronostratigraphique, qui dépend de la précision typochronologique lorsque l'on travaille sur les sites archéologiques ou à proximité immédiate, et de la répétition des datations radiocarbones lorsque l'on se situe à l'écart des lieux d'occupation (hors-site).

12Elle nécessite de plus la mise au point d'une stratégie d'échantillonnage interdisciplinaire adaptée (fig. 2).

Phasages de l'emprise et de la déprise humaine

13L'archéologie spatiale développe depuis une vingtaine d'années en France des prospections systématiques dans des micro-régions géographiquement homogènes. Cette pratique a pour objectif principal la reconstitution de la dynamique du peuplement humain au sein de l'espace géographique. Elle cherche à établir si toutes les unités de paysage d'une même région sont occupées au même moment, ou si des unités ou des positions particulières sont exploitées de manière préférentielle (choix culturels, contraintes historiques ou environnementales ?).

14D'une manière générale, les données brutes de terrain sont peu discutées. Le problème de représentativité de l'échantillonnage n'est que rarement abordé de façon concrète même si les auteurs sont conscients des distorsions causées par l'évolution géomorphologique dans leurs cartes de répartition des sites archéologiques (Beeching et Brochier 1990).

15Récemment, des études quantitatives en archéologie spatiale ont été tentées à partir d'un échantillonnage de surface pour analyser la dynamique du peuplement humain à l'époque romaine en moyenne et basse vallée du Rhône (Favory et al. 1995). Cette étude réalisée dans le cadre d'un programme européen fédérateur (ARCHAEOMEDES) a révélé de grandes fluctuations dans l'évolution du domaine rural, dont l'origine est à rechercher dans les dynamiques économique et historique.

16À côté de ces approches, la matérialisation de l'emprise humaine sur le milieu est envisagée à partir :

  • de multiples études sur les parcellaires anciens, grâce aux analyses en photo-et carto-interprétation (Chouquer 1983, Chouquer et Favory 1991) ;

  • de fouilles de structures agraires dans le but de restituer la fonction des parcellaires et leur type de matérialisation au sol (Poupet 1994, Boissinot 1995, Berger et Jung 1996) ;

  • de l'utilisation de sources épigraphiques comme les marbres du cadastre Β d'Orange, qui nous renseignent sur les paléoréseaux hydrographiques, les axes parcellaires et la valeur des sols antiques (Piganiol 1962, Odiot 1994, Berger et al. sous presse 3) ;

  • de la traduction des textes d'agronomes antiques (Pline, Columelle et Virgile) et de l'étude quantitative de leurs critères agrologiques (Favory et al. 1995, Berger et al. sous presse 3).

17Ces nombreuses données complètent très utilement l'approche naturaliste. Elles nous renseignent sur l'organisation et le fonctionnement des agrosystèmes antiques et, à un degré moindre sur leur utilisation.

Quelques applications géoarchéologiques et paléoécologiques au sud du bassin valdainais

18Deux axes complémentaires au sein d'un petit bassin versant ont été développés dans le cadre de cette étude :

  • une prospection archéologique diachronique systématique suivie de fouilles ou de sondages sur des sites-tests pour reconstituer la fonction et l'organisation des implantations humaines dans l'espace (approche des systèmes économiques, techniques, sociaux) et estimer ainsi la charge potentielle de chaque phase culturelle sur le milieu ;

  • une étude paléoenvironnementale interdisciplinaire à partir de multiples sondages géoarchéologiques « hors-sites », pour caractériser l'évolution des paysages dans le temps et dans l'espace. Elle intègre les recherches en géomorphologie, en pédologie, en anthracologie, en malacologie, en palynologie et sur les phytolithes.

La micro-région étudiée

19La Valdaine appartient à la moyenne vallée du Rhône (fig. 3). Elle présente une forme de petit bassin de 300 km2 qui prend l'aspect d'un amphithéâtre dominé par des collines et des plateaux marno-gréseux et calcaires avec des dénivelés de 250 à 450 m. Ce bassin s'ouvre à l'ouest sur la plaine du Rhône. La Valdaine est arrosée au nord par le Roubion et au sud par le Jabron qui confluent à Montélimar.

3- Localisation du bassin valdainais et des principaux transects étudiés

3- Localisation du bassin valdainais et des principaux transects étudiés

20Ce bassin est subdivisé en huit unités de paysage sur la base de l'étude des composantes écologiques et humaines (lithologie, pédologie, morphologie, hydrologie, végétation et modes agropastoraux) et de leur dynamique (Berger 1996a). L'utilisation, l'évolution et le rôle de quatre d'entre elles seront discutés dans le cadre de cet article (fig. 3). Il s'agit des :

  • cuvettes, vallons et buttes marneuses des piémonts collinéens,

  • terrasses alluviales pléistocènes des rivières internes du bassin,

  • cônes de déjection pléistocènes développés au pied des collines périphériques,

  • plateaux et collines calcaires, gréseuses ou marneuses périphériques et leurs versants.

Les types d'enregistrement disponibles

21Une centaine de séquences pédosédimentaires a été exploitée dans le bassin valdainais. L'étude de ces séquences nous a permis de corréler la répétition de certaines signatures morphopédologiques au cours de l'Holocène à travers l'ensemble du bassin (incisions, troncatures, progradations de la charge de fond grossière, colluvionnements ou pédogenèses) et de compléter les informations d'une coupe à l'autre lorsque des lacunes d'enregistrement étaient apparues, marquant des discontinuités flagrantes dans la perception de l'évolution environnementale holocène (Berger 1996).

22Les deux tranchées présentées ici proviennent de levés stratigraphiques continus à travers des vallons et des cuvettes humides des piémonts du bassin valdainais (fig. 4). Leur étude révèle une morphogenèse très active à l'Holocène et une succession d'emboîtements dans l'axe des talwegs, sous l'effet de cycles d'incision/remblaiement. Les effets sur les paysages sont multiples, mais ils génèrent le plus souvent une importante sédimentation dans les points bas, dont l'origine est à rechercher dans l'ablation des sols dans les parties situées en amont. Ce phénomène provoque un empâtement des formes et un adoucissement de la topographie (nappes de bas de pente, comblement de paléovallons et de cuvettes). Le propos n'est pas ici de discuter l'origine de cette évolution continue des paysages de la moyenne vallée du Rhône au cours de l'Holocène (Brochier 1991, Brochier et al. 1991, Berger 1995 et 1996a et b), mais de montrer, par l'énoncé de quelques exemples, l'impact qu'elle peut avoir sur la pratique d'une archéologie spatiale axée sur la formulation de modèles de peuplement et sur la reconstitution des anciens biotopes exploités par l'homme. On rappellera simplement que la plupart des auteurs attribuent les causes de ces phénomènes à l'Homme mais aussi aux variations climatiques mineures enregistrées depuis la fin des temps glaciaires, à l'échelle de la planète.

4 - Exemples de tranchées continues à travers des cuvettes, des vallons marneux et des cône de déjection pléistocènes

4 - Exemples de tranchées continues à travers des cuvettes, des vallons marneux et des cône de déjection pléistocènes

1 - Marne aptienne grise, 2 - sol brun calcaire à réseau polygonal tardiglaciaire sur colluvion marno-gréseuse, 3 - sol ou colluvion brun/vert compact, 4 - lentilles graveleuses ruisselées tardiglaciaires intercalées dans 3, 5 - sol brun calcaire à nodules carbonatés « steppique » du début de l'Holocène ?, 6 - sol brun-noir décarbonaté à nombreux phytolithes, Holocène ancien (7 400 à 7 000 av. J.-C), 7-sol brun foncé à brun-noir « vertique » sur colluvion de sol brun lessivé à nombreux charbons de bois (Néolitique moyen, par extension 5700 BP, en cours), 8 - sol gris-jaune hydromorphe développé sur colluvion décarbonatée néolithique moyen récent (3 700 à 3 300 av. J.-C.), 9 et 10 - sol palustre gris sombre riche en coquilles (Néolithique final/Chalcolithique ?), 11 - sol brun calcaire de l'âge du Bronze à nodules carbonatés, développé sur des colluvions mis en place au cours du Chalcolithique/Bronze ancien (2300 à 1900 av. J.-C.), 12 - couche d'occupation Bronze final, 13 - sol hydromorphe gris moucheté de rouille développé sur des colluvions déposées durant l'âge du Fer (700/600 à 300 av. J.-C.), 14 - sol brun La Tène/Haut-Empire romain, 15 - sol calcaire colluvial romain mis en place au milieu de la période romaine, 16 - sol brun de prairie humide (Antiquité tardive à Haut Moyen Âge) développé sur les colluvions romaines, 17 - perturbations médiévales (Xlle s.), 18 et 19 - sols calcaires colluviaux développés sur des nappes colluviales sableuses bas-médiévales à modernes, 20 - alluvions graveleuses « torrentielles » modernes (XV-XIXe s.), 21 - horizons agricoles subrécents, 22 - colluvions litées subrécentes, 23 - horizon agricole actuel, 24 - fossés de drainage du HautEmpire romain (Ier-IIe s.), 25 - drains en pierres modernes

Une certaine utilisation des données géomorphologiques et pédologiques : la paléopédologie

Apport de la géoarchéologie à l'analyse du couvert pédologique Holocène

Constat préalable

23L'utilisation des cartes pédologiques actuelles à des fins paléogéographiques peut se révéler limitée sans une étude critique préalable, étant donné la variation de la couverture pédologique à l'Holocène. Malheureusement, dans la majorité des cas, la recherche des potentialités offertes par les paléomilieux s'effectue à partir de l'étude des caractères actuels de l'environnement, sans réflexion préalable sur l'évolution des paysages. Il s'agit donc de mettre en jeu les données de la géomorphologie, de la paléopédologie, de la phytosociologie et, à un moindre degré, des modèles d'exploitation agricole aux temps historiques (Borello 1982) pour tenter une plus juste restitution des paysages anciens. Cette démarche est bien souvent restée théorique et ne s'est que trop rarement appuyée sur de nécessaires études de terrain, à distance des lieux d'occupation. Aujourd'hui, les applications de la méthode dite « Site Catchment Analysis » (Higgs et Vita-Finzi 1972, Jarman 1972), qui cherche à établir les potentiels d'exploitation des sols dans un rayon donné autour des sites archéologiques, se fondent encore trop souvent sur les seuls caractères écologiques actuels (Dorioz In : Colardelle 1993, Coste et al. 1988), sans prendre en compte les profondes transformations qui ont inévitablement affecté les anciens écosystèmes.

L'organisation de la couverture pédologique actuelle du bassin valdainais

24Les études paléogéographiques réalisées dans le bassin valdainais illustrent la fragilité d'interprétations reposant sur la documentation actuelle. Cette micro-région présente une grande diversité de sols liée à la variété des roches-mères, du relief et à son histoire polyphasée depuis le Pléistocène. La prédominance de roches marneuses et marnocalcaires, très sensibles à l'érosion, résulte des conditions paléogéographiques de l'ère secondaire. Les sols de la région valdainaise ont été abondamment étudiés, tant en ce qui concerne leur classification et leur distribution que leurs potentialités agricoles (Bornand 1967 et 1978). Dans le secteur présenté dans le cadre de cet article, les sols peuvent être regroupés en trois grandes catégories en fonction de critères topographiques, morphologiques et lithologiques d'une part, et de leur histoire au cours du Quaternaire récent d'autre part (cf. fig. 8).

  1. Sur les terrasses pléistocènes des affluents préalpins du Rhône (ici le Jabron, la Citelle et à un degré moindre le Lanson), les sols rouges et bruns plus ou moins fortement lessivés sont les plus répandus (fersialsols et néoluvisols). Leur existence révèle une stabilité de ces unités au moins plurimillénaire. Des sols bruns calciques et bruns calcaires (calcosols) se regroupent surtout en rebord de terrasse. Leur présence est liée aux multiples troncatures alluviales qui ont marqué l'Holocène récent.

  2. Dans les piémonts marneux et sur les cônes de déjection graveleux, les sols calcaires colluviaux (colluviosols), les sols bruns calcaires (calcosols) et les régosols d'érosion sont prédominants. Leur présence indique la forte instabilité des couvertures pédologiques dans ces unités de paysage. Très localement, des sols anciens, de type rouge faiblement lessivé (fersialsols), sont conservés. Ils marquent alors une certaine stabilité à l'échelle des temps holocènes.

  3. Sur les versants périphériques, les collines et les plateaux calcaires, les lithosols, les rendzines grises et rouges décarbonatées (rendosols) dominent et révèlent le caractère résiduel des vieux sols.

25Ce tour d'horizon des formations pédologiques montre que la majorité des sols du bassin valdainais sont jeunes, peu évolués, développés sur des formations sédimentaires subactuelles (colluvions et alluvions) ou sur des substrats géologiques récemment mis à nu. Seules les terrasses pléistocènes (mais de façon discontinue) et quelques glacis graveleux des piémonts présentent des sols anciens à l'échelle de la période holocène. Aucune indication chronologique n'est disponible pour la majorité de ces formations pédologiques, en dehors des repères chronostratigraphiques relatifs sur les terrasses quaternaires (Bornand et Icole 1984 et Mandier 1984). La carte des sols actuelle est donc peu adaptée à une utilisation paléopédologique (Site Catchment analysis) car plus des 3/4 de la surface pédologique du bassin ont varié au cours de l'Holocène sous l'impact des processus géomorphologiques.

Modes de reconstitution des anciennes couvertures pédologiques

26L'analyse micromorphologique des différents types de sols reconnus dans le bassin valdainais permet d'identifier leur granulométrie, la pétrographie des fractions sableuses et limoneuses, leur état structural, leur complexe organo-minéral, l'état d'évolution de la matière organique et des charbons, l'activité de la faune du sol, la porosité, leur drainage et donc d'estimer leur aptitude à l'agriculture (fig. 5). Les quantifications sont par contre aléatoires. La géochimie pourrait apporter d'utiles compléments à l'étude de la valeur agrologique des sols fossiles. Elle est cependant limitée par les phénomènes de circulation hydrique dans les sols, postérieurement à leur enfouissement. Le pH, la CEC (capacité d'échange cationique), la solution du sol, le calcaire libre et les principaux oligo-éléments peuvent être considérablement modifiés compte tenu des variations du fonctionnement hydrique des sols. Leur dosage se révélé donc délicat. Des analyses sur la teneur en phosphates, en matière organique total qui se minéralisent rapidement sous des formes identifiables sont plus fiables. Elles peuvent révéler la pratique de l'amendement.

5- Photographies des sols de la Valdaine aux échelles microscopiques

5- Photographies des sols de la Valdaine aux échelles microscopiques

27L'étude de nombreuses tranchées pédosédimentaires a montré que l'évolution géomorphologique a provoqué de profonds changements dans les paysages holocènes (cf. infra) (fig. 4). On peut ajouter que les caractères du climat, de la végétation et de l'anthropisation ont également varié au cours des dix derniers millénaires. Ces paramètres, en modifiant les processus pédologiques, transforment les caractères et les propriétés des sols anciens. L'approche en géoarchéologie spatiale démontre la complexité de l'extrapolation des sols actuels aux sols anciens. En Valdaine, les documents pédologiques actuels (fig. 7, 8) apparaissent ainsi particulièrement inadaptés pour une étude historique de la valeur des terres.

Élaboration de cartes pédologiques anciennes et discussion sur l'évolution des potentiels agrologiques

28Le principe de cartographie paléopédologique est identique à celui utilisé par les pédologues ou agronomes actuels. Il repose sur :

  • une pratique de sondages multiples,

  • une description détaillée sur le terrain,

  • une analyse des composants et des traits pédologiques de chaque paléosol aux échelles microscopiques,

  • une comparaison entre les différents types de sols reconnus (typologie des faciès pédologiques),

  • un regroupement et une cartographie par unités de sol identiques.

29La multiplication des observations dans la majorité des unités de paysage du bassin valdainais et leur calage chronologique au demi-millénaire, voire au siècle près, permet in fine de proposer une restitution de cartes paléopédologiques. Elles illustrent à la fois de profondes et constantes transformations dans les secteurs les plus sensibles aux phénomènes géomorphologiques et une certaine permanence des ambiances pédologiques dans les secteurs les moins sensibles, comme les moyennes et hautes terrasses quaternaires et certains glacis des piémonts collinéens (fig. 7).

30Cette modification des types de sols a sans doute influencé les modes de mise en valeur des sols depuis la période néolithique. En effet, à des milieux diversifiés correspondent des possibilités de culture ou d'élevage fort différentes.

31Certaines périodes ont été marquées par une homogénéité de la couverture pédologique (fig. 7), (Néolithique ancien, moyen). On observe ainsi la prédominance des sols bruns lessivés au cours du Néolithique ancien dans les unités marneuses et sur les cônes de déjection pléistocènes de la Valdaine. Ces sols argileux, décarbonatés, assez épais, ne sont pourtant pas très favorables à une mise en culture car les processus d'éluviation qui les ont marqués, ont provoqué une détérioration de leur stabilité structurale. Au cours de la majeure partie du Néolithique moyen, des sols brunnoirs de type isohumique ont remplacé les sols lessivés (fig. 5, 6 et 7). Très riches en matière organique et en particules charbonneuses, ils présentent une structure développée, une bonne épaisseur (>50cm) et donc une bonne aptitude agrologique. Leur exploitation est, semble-t-il, uniquement pastorale (prairies permanentes ?). Les indices micromorphologiques (porosité, microstructure, taux de phytolithes de graminées, formes des microcharbons...) et ponctuellement malacologiques, attestent une couverture herbacée durable (steppe). C'est d'ailleurs la permanence d'un couvert herbacé, parcouru par des feux de prairie récurrents, qui a favorisé la formation de ces types de sols aux caractéristiques proches des sols noirs d'Europe de l'Est ou d'Ukraine (chernozem et smolitsa). Le rôle du climat (continentalisation) ne peut être écarté dans le développement et l'extension de ces sols à l'ensemble de la moyenne vallée du Rhône et peut-être aussi à la Provence (Berger 1996a). Ces premières observations pédologiques sont en phase avec les indices archéologiques et sitologiques d'une société chasséenne tournée vers une économie pastorale (Beeching et Brochier 1990, Brochieret Beeching 1994).

32Au cours de certaines périodes, l'importante remontée du niveau des nappes phréatiques dans les cuvettes des piémonts, en relation avec des fluctuations hydroclimatiques, a fortement marqué la dynamique de la pédogenèse. Des sols hydromorphes ou vertiques (pseudo-gleys, topovertisols) se substituent aux sols précédents qui présentaient un bon drainage jusque dans le fond des reliefs. Cette détérioration des conditions de drainage naturel favorise le développement de végétations palustres ou de prairies humides (Magnin, dans Berger 1996a). L'effondrement de la structure, la fermeture de la porosité des sols et la quasipermanence d'une nappe d'eau en fond de cuvette n'a pu que compliquer la mise en valeur de ces secteurs au cours des périodes qui ne connaissaient pas encore le drainage. Cette situation s'est répétée de manière cyclique au cours de l'Holocène moyen et récent. Elle a marqué les cultures du Néolithique récent, de la plus grande partie de l'âge du Fer et de l'Antiquité tardive et du Haut Moyen Âge.

6- Evolution des sols dans les piémonts collinéens de la Valdaine durant l'Holocène

6- Evolution des sols dans les piémonts collinéens de la Valdaine durant l'Holocène

Pied de versant, cône de déjection, vallon et fond de cuvette marneuse

33Les nombreuses études stratigraphiques réalisées dans la partie méridionale du bassin valdainais montrent aussi que des apports colluvio-alluviaux répétés ont nappé littéralement les piémonts collinéens au cours de l'Holocène. Ces phénomènes se sont accélérés à la fin du Néolithique. A partir de la période romaine, les sols évolués et décarbonatés formés au cours de la première moitié de l'ère postglaciaire ont quasiment tous disparu (fig. 5, 6). Ils sont remplacés par des sols peu évolués, profonds et légers (prédominance des textures limoneuses et sableuses). Seul inconvénient pour une exploitation agricole optimale, ils sont pauvres en matière organique et peu structurés, donc sensibles à la battance et à l'érosion aréolaire (Berger 1995). La facilité du travail de la terre a sans doute primé dans l'Antiquité, puisque les sites gallo-romains se concentrent justement dans les piémonts (fig. 8 et 10). Ces couvertures peuvent néanmoins acquérir une bonne stabilité structurale et des taux de matière organique élevés, dès lors qu'ils sont stabilisés durant quelques siècles par un couvert végétal permanent, herbacé ou arboré. C'est le cas au cours de l'Antiquité tardive et jusqu'au Haut Moyen Âge (fig. 6), (Berger 1995, Berger et Jung 1996). Cette stabilité morphopédologique et cet enrichissement des sols a sans aucun doute profité à la société féodale entre les Xe et XIIIe s.

7- Evolution de la couverture pédologique dans la partie méridionale du bassin valdainais à l'Holocène

7- Evolution de la couverture pédologique dans la partie méridionale du bassin valdainais à l'Holocène

1 - sol rouge fersiallitique (fersialsol), 2 - sol brun lessivé (néoluvisol), 3 - sol brun-noir de type isohumique à vertique dans les bas fonds (chernosol), 4 - sol brun peu épais à épais (brunisol), 5 - rendzines épaisses et sols bruns calcaires (rendosol et calcosol), 6 - sols hydromorphes (rédoxisol), 7 - sols colluviaux hydromorphes épais (colluviosol-rédoxisol), 8 - lithosols, régosols et rendzines (lithosol, régosol et rendosol), 9 - sols jaunes-gris colluviaux décarbonatés et fortement éluviés (colluviosol ?), 10 - sols calcaires colluviaux et sols bruns calcaire (colluviosol, calcosol)

34Les études en paléogéographie menées en Valdaine révèlent que plus on se rapproche de l'actuel, plus la carte pédologique ressemble à une mosaïque variée, marquée par l'affleurement de nombreux sols d'âge différent. Cette variété pédologique est le fruit d'une interaction plurimillénaire complexe entre l'Homme et le climat, qu'il est nécessaire de comprendre pour ne pas formuler de modèles d'exploitation des sols trop hâtifs et peu ou non fondés.

L'apport de la géomorphologie et de la pédologie à la cartographie archéologique (analyse taphonomique)

35Les paysages se modifient sans cesse et cette évolution n'est pas sans incidence sur la pratique de l'archéologie spatiale. Il paraît ainsi encore difficile de saisir les rythmes de fréquentation des basses plaines, des pieds de versant et des cuvettes humides au cours de la période post-glaciaire, compte tenu :

  • des profondes transformations morphologiques et de la forte destruction des archives alluviales ou palustres relatives à ces horizons dans les vallées préalpines de rang inférieur à dynamique torrentorrentielle ;

  • du très fort recouvrement (jusqu'à 10 m) dans les grandes plaines alluviales de rang supérieur, dans les vastes cônes détritiques des rivières préalpines et dans la plupart des piémonts marqués par les processus d'accrétion sédimentaire.

36L'aspect de la carte archéologique actuelle est le résultat d'une évolution polyphasée (voire polycyclique) des paysages, sous l'étroite influence des variations paléohydrologiques (fig. 6). Les nombreux modèles d'occupation des sols établis depuis vingt ans n'ont pas toujours considéré cet aspect des choses et l'on est parfois arrivé à des interprétations réductrices de l'organisation dans l'espace des anciennes sociétés rurales. Réduire les communautés du premier Néolithique du sud-est de la France, de l'âge du Bronze (Berger et al. sous presse 2) au domaine karstique était, il n'y a pas si longtemps encore, monnaie courante. Regrouper l'habitat de l'âge du Fer dans le domaine collinéen, autour des oppida, faisait également partie de ces idées largement diffusées. La multiplication des opérations de sauvetage archéologique et l'interprétation des données contextuelles de terrain au sein d'une démarche géoarchéologique ont permis de nuancer les conclusions qui ne prenaient pas en compte l'impact des dynamiques pédo-sédimentaires sur l'enregistrement archéologique des systèmes d'occupation. Ainsi, très récemment, des gisements du Néolithique cardial, du Bronze ancien et du Bronze final, par exemple, ont été observés dans l'ensemble des unités de paysage qui compose la moyenne vallée du Rhône. Des occupations de La Tène sont aujourd'hui identifiées dans les très basses plaines alluviales ou dans les fonds de cuvettes. L'image du peuplement évolue donc, et l'on recherche maintenant activement à expliquer les causes et les processus impliqués dans la distorsion de l'image du peuplement initial. On regroupe tous les paramètres concernés dans l'évolution postdépositionnelle des gisements archéologiques sous le terme de taphonomie (cf. Brochier 1991).

37En moyenne vallée du Rhône, un inventaire des types et des formes de conservation des sites holocènes a été réalisé grâce à une base de données importante. Quelques exemples sont présentés pour la période gallo-romaine (fig. 8). Un répertoire de formes taphonomiques est déjà disponible (fig. 9). Presque toutes les étapes ont été observées entre la conservation presque totale des gisements archéologiques, avec sols et structures d'habitat, et leur destruction complète suivie de leur dépôt au sein de formations sédimentaires (fig. 9). Certaines unités de paysage sont particulièrement sensibles à ces phénomènes de perturbation de la carte archéologique. Dans les cuvettes marneuses humides des piémonts, sur les cônes de déjection pléistocènes et dans les basses plaines alluviales (fig. 8), les sites sont souvent enterrés ou colluviés (près de 50 % du corpus de sites de l'Antiquité). Le décapage généralisé des sols sur les pentes et la métamorphose des cours d'eau vers un style fluvial en tresse vers la fin du Ier s. ap. J.-C. explique en partie cette situation dans le bassin valdainais (Berger 1995 et 1996b). Les phénomènes géomorphologiques postérieurs sont également à considérer. Sur les terrasses pléistocènes à sols évolués (fersialsols) et sur quelques cônes de déjection stables depuis la fin des temps glaciaires, les sites romains apparaissent par contre régulièrement en surface, le plus souvent démantelés sur place par les labours postérieurs à l'abandon (fig. 8). On obtient donc alors une image presque correcte du paléopeuplement dans ces unités morphopédologiques, bien que des sites antiques puissent aussi être piégés en partie dans des paléovallons hérités de la morphogenèse tardiglaciaire sur ces vieilles terrasses, comme sur le site de Montélimar-Gournier (Beeching et al. 1994). La superposition des sites antiques, associés à leur forme taphonomique sur la carte pédologique actuelle, apporte également des informations intéressantes à exploiter dans le cadre d'une démarche taphonomique (fig. 8). Elle indique que les risques de retrouver des sites enterrés ou colluviés sont maximaux dans les secteurs à sol calcaire colluvial (colluviosol), à sol hydromorphe (colluviosol-reductisol) et à sol alluvial jeune (fluviosol) et minimaux dans les secteurs à sol rouge fersiallitiques (fersialsols) et à sol brun lessivé (néoluvisols). De tels résultats peuvent augurer de la création de modèles prédictifs pour l'archéologie spatiale ou l'archéologie préventive à partir de systèmes d'informations géographiques, pour orienter de futures investigations de terrain en moyenne vallée du Rhône. Ils montrent également que des documents cartographiques (géologie, géomorphologie et pédologie) actuels peuvent être exploités en amont de toute recherche archéologique, avec un regard dynamique sur les paysages, pour orienter les choix méthodologiques et techniques sur le terrain (recours à la pelle mécanique et au carottier seul, ou au contraire à la prospection aérienne et pédestre...).

8- Représentation de la carte archéologique antique de la partie méridionale de la Valdaine après correction taphonomique

8- Représentation de la carte archéologique antique de la partie méridionale de la Valdaine après correction taphonomique

I. Montboucher-le-Paty 2. Montboucher-le-Monard, 3. Espeluche-Saint-Romain, 4. Espeluche-Beauvoir, 5. Espeluche-Pirugier, 6. Espeluche-Rotary, 7. Montboucher-Constantin, 8. Rochefort-Boisse, 9. Puygiron-Andéol, 10. La Bâtie-Rolland-le-Jaligner, 11. Puygiron-le-Poulet, 12. Rochefort-en-Valdaine-Gournier, 13. La Touche-le Rouge sud, 14. La Touche-le Rouge nord, 15. La Touche-les Faures ouest, 16. La Touche-les Faures est, 17. La Touche-N.-D. de Mastaize, 18. La Touche-la Chênue, 19. Portes-enValdaine-Le Prieuré, 20. Portes-en-Valdaine-Grande Grange, 21. Portes-en-Valdaine-le Moulin, 22. Portes-en-Valdaine-la Treille, 23. Portes-en-Valdaine-château, 24. Portes-en-Valdaine-Pradal, 25. Portes-en-Valdaine-Vinson, 26. Portes-en-Valdaine-les Alliers, 27. Portes-en-Valdaine-le Serre, 28. La Bégude-de-Mazenc-Manotière, 29. La Bégude-de-Mazenc-Rattier, 30. La Bégude-deMazenc-les Moulières

9- Formes taphonomiques de sites antiques implantés dans les piémonts méridionaux du bassin valdainais, sur ou en pied de butte marneuse

9- Formes taphonomiques de sites antiques implantés dans les piémonts méridionaux du bassin valdainais, sur ou en pied de butte marneuse

Tranchée 56, commune de La Touche

38L'exemple de la période romaine présenté ici permet de mettre le doigt sur l'importance des destructions ou des dissimulations archéologiques liées à la géodynamique. Malgré l'importance des moyens développés pour prospecter la partie méridionale du bassin valdainais (prospections pédestres systématiques, prospections aériennes), une partie non négligeable de l'habitat antique n'aurait pu être découvert et utilisé dans l'élaboration de modèles d'occupation des sols. Il faut noter que pour certaines périodes comme l'âge du Bronze ou l'âge du Fer, l'impact de l'évolution géomorphologique sur les sites archéologiques apparaît encore plus fort (Berger 1996, Berger et al. sous presse 2, Bravard ce volume).

39La répétitivité et l'extension spatiale des phénomènes géomorphologiques réduisent donc les possibilités d'évaluer à sa juste valeur la dynamique d'occupation des sols au cours de la période antique (comme au cours des autres périodes d'ailleurs) dans certaines unités de paysage. Le développement récent des grands travaux d'aménagement du territoire a révélé la richesse du patrimoine archéologique enfoui dans les zones à sédimentation active qui demeurent aujourd'hui encore relativement peu explorées. Seule une surveillance soutenue et durable de ces grands travaux permettra de restituer à moyen terme une meilleure image du peuplement humain dans ces secteurs particulièrement sensibles.

Les modèles d'évolution du paysage au premier millénaire ap. J.-C.

40À partir d'une intégration spatiale des données pluridisciplinaires (par l'utilisation des données en géomorphologie, paléopédologie, paléobotanique, malacologie et archéologie spatiale), les grands traits de la dynamique du peuplement galloromain et jusqu'à l'époque médiévale de la Valdaine sont dégagés et replacés dans un cadre paléogéographique et paléoécologique précis (au siècle près) (fig. 10).

41La confrontation de ces trois approches permet de discuter de l'interaction entre l'homme et son environnement au cours du Ier millénaire ap. J.-C. et de proposer des hypothèses quant aux principales causes de l'évolution des paysages.

10- Evolution des piémons méridionaux de la Valdaine au cours du Ier millénaire ap. J.C.

10- Evolution des piémons méridionaux de la Valdaine au cours du Ier millénaire ap. J.C.

La Tène finale - fin de la période républicaine/augustéen

42Cette phase d'occupation n'était pas connue dans les piémonts et les plaines de la Valdaine jusqu'aux débuts des prospections systématiques. Un premier bilan sur l'occupation de La Tène récente-finale avait été effectué par T. Odiot. Il mentionnait une série d'oppida implantés sur les plateaux calcaires périphériques au bassin valdainais et au Tricastin (Odiot 1985). En fait, les prospections-sondages ont révélé l'existence de petits sites ruraux, souvent enterrés sous des colluvions, à proximité des cours d'eau et dans les fonds de cuvettes humides. Ils s'alignent de façon régulière dans les piémonts collinéens de la Valdaine, le long d'un axe protohistorique (probablement créé au cours du Bronze final), sous la surveillance d'oppida régulièrement alignés sur les crêtes des massifs périphériques (fig. 10/1). Cette implantation des sites est rendue possible par le bas niveau des nappes phréatiques dans les cuvettes marneuses et l'incision de cours d'eau caractérisés par des écoulements à régime non torrentiel. La formation de sols calciques indique dans le même temps une augmentation des processus d'évaporation et d'évapotranspiration, sans doute liée à un réchauffement du climat (Berger 1996b). Les travaux du TGV-Méditerranée ont confirmé ces premiers résultats dans l'ensemble de la moyenne vallée du Rhône. Les rares données paléobotaniques révèlent une végétation méso-thermophile avec du chêne pubescent, du chêne vert et du filaire (Thiébault In : Berger 1996a, Rousseau en cours). En revanche, il existe encore peu de données sur les modes et les types d'exploitation des sols.

Le Haut-Empire (milieu Ier s. ap. J.-C. à période flavienne)

43En Valdaine, on assiste à un pic de création d'habitats ou de bâtiments agricoles à partir du milieu du premier siècle ap. J.-C. (fig. 10/2). De petite taille dans les piémonts (1 000 à 3 000m2) et de taille moyenne à grande sur les terrasses et certains cônes pléistocènes (5 000m2 à 2ha), ils semblent s'organiser en réseaux cohérents et hiérarchisés (fig. 11). Ces sites s'implantent en partie le long du vieil axe protohistorique et en partie le long des nouveaux axes orientés sur le cadastre Β d'Orange. Un décalage de près d'un demi-siècle est observé avec le Tricastin et les régions plus méridionales de la Narbonnaise (Favory et al. 1995). Il est sans doute à mettre en relation avec l'avancée progressive du front colonial depuis les bords de la Méditerranée. Dans le même temps se met en place un réseau de drainage orienté sur le cadastre Β d'Orange dans le but d'assainir systématiquement les cuvettes marneuses humides des piémonts. La maîtrise de l'hydraulique en moyenne vallée du Rhône à l'époque romaine est maintenant tout à fait démontrée par la combinaison entre les approches en carto-photo-interprétation et en géoarchéologie (Chartier et al. 1995, Berger et Jung 1996 et sous presse). Récemment, à plusieurs reprises, une hiérarchisation de réseaux de drainage ou d'irrigation cadastrés a été observée.

11- Modèle d'occupation des sols au cours du Haut-Empire romain dans les piémonts méridionaux de la Valdaine après correction taphonomique

11- Modèle d'occupation des sols au cours du Haut-Empire romain dans les piémonts méridionaux de la Valdaine après correction taphonomique

Des exploitations agricoles de petite taille (1000-3000m2) se répartissent de façon régulière au sein d'unités géographiques bien délimitées (interfluves ou cuvettes marneuses). Les territoires d'exploitation représentent une surface égale à une centurie en moyenne (50ha)

44Le Ier s. de notre ère correspond donc en moyenne et basse vallée du Rhône à la période du plein développement d'une viticulture spéculative dont la littérature agronomique latine se fait l'écho et dont l'archéologie et les études paléoenvironnementales confirment le dynamisme (Laubenheimer 1990, Odiot 1994, Favory et al. 1995, Odiot sous presse). Des informations récurrentes et pluridisciplinaires recueillies dans les formations alluviales, dans les paléosols et dans les structures fossoyées attestent de l'utilisation de la céréaliculture (carpologie et palynologie), de la viticulture (carpologie et anthracologie) et peutêtre de la culture du noyer (anthracologie et palynologie) dans des paysages exploités intensivement. Elles témoignent toutes d'un paysage très ouvert où la forêt semble résiduelle ou peu présente dans les plaines alluviales, dans lesquelles la majorité des ripisylves sont défrichées (Berger 1995 et 1996a, Thiébault In : Berger 1996a, Boubi en cours. Berger, Jung et al. en cours). Nos études spatiales ont démontré que le développement de la viticulture s'effectuait principalement sur les terrasses pléistocènes et sur certains cônes de déjection à sols fersiallitiques, que la polyculture était plutôt pratiquée dans les piémonts collinéens et peut-être sur les plateaux (Berger 1995, Berger et Jung en cours). Les analyses micromorphologiques affirment dans le même temps la pratique d'une agriculture intensive qui fragilise la couverture pédologique (fig. 5) (Berger 1995).

La seconde moitié du Haut-Empire (fin Ie s. IIe s. ap. J.-C.)

45Cette phase est marquée par la continuité dans l'organisation de l'habitat créé au milieu du Ier s. et dans la gestion des sols (fig. 10/3). Des transformations s'opèrent par contre dans la dynamique des paysages. Une accélération des processus de ruissellement est observée sur les pentes suite à une augmentation des précipitations et à une concentration saisonnière de la pluviométrie (Berger 1995 et 1996b). Ce phénomène provoque le comblement répété des fossés de drainage (observation de nombreuses phases de curage), l'exhaussement des lits fluviaux suivi de leur métamorphose dans les plaines et les piémonts vers un style fluvial en tresse, et une activité torrentielle dans l'axe des talwegs sur et aux pieds des pentes. En fait, les pratiques agricoles intensives de la phase précédente ont favorisé, voire amplifié ces phénomènes géomorphologiques, en détruisant la stabilité structurale des sols (Berger 1995 et 1996b). Cette phase morphogénique active provoque la destruction ou le recouvrement des sites implantés dans le lit majeur des cours d'eau au cours de la période précédente. Les données paléobotaniques confirment l'impression d'une péjoration climatique, par la mise en évidence de l'extension d'espèces d'affinité « montagnarde » dans la plaine et les piémonts (sapin, pin sylvestre et hêtre) (Thiébault In : Berger 1996a). Les études anthracologiques et palynologiques menées sur les fossés cadastrés du Tricastin (à une vingtaine de kilomètres au sud du bassin valdainais) dans le cadre des travaux archéologiques du TGVMéditerranée révèlent les mêmes résultats (Rousseau et Farbos en cours).

Le IIIe s. ap. J.-C.

46Cette phase se distingue principalement par une modification dans l'organisation de l'habitat. De nombreux abandons de sites sont observés (fig. 10/4). Le niveau important des abandons ne constitue pas le signe d'une déprise rurale uniforme, mais celui d'une maturation des réseaux d'habitat passant par une réduction du nombre des unités de résidence et des locaux d'exploitation (Favory et al. 1995). Il faut tout de même signaler que cette restructuration des réseaux coïncide avec l'arrêt de l'entretien d'au moins une partie des fossés de drainage de la Valdaine, voire de la moyenne vallée du Rhône (Berger 1995, Berger et Jung sous presse). On peut noter l'existence de quelques créations de sites, notamment sur l'interfluve entre deux cuvettes des piémonts méridionaux (petit hameau), (fig. 10/4). Au niveau paléogéographique et paléoécologique, les phénomènes géomorphologiques et le développement d'une végétation à caractère montagnard se poursuivent. Il existe encore peu d'informations sur l'économie de production. Il est difficile de connaître quel a pu être l'influence de l'abandon d'une partie des réseaux de drainage au cours d'une période relativement humide sur la gestion des terres.

Le Bas-empire et l'Antiquité tardive, IV e s. ap. J.-C. au début VIe siècle

47Le Bas-empire est marqué par quelques abandons de sites que compensent quelques créations (fig. 10/5).

48Le bassin valdainais se démarque des autres régions de la Narbonnaise étudiées dans le cadre du projet ARCHAEOMEDES. Puisqu'il présente un second petit pic de création (Favory et al. 1995). Un changement important s'opère dans l'organisation des réseaux d'habitat puisque l'amorce d'une remontée de l'habitat sur les hauteurs est identifiée (Odiot et Berger 1995). Les phénomènes érosifs se ralentissent. Une stabilisation des cours d'eau (incision ?) propice au développement de paléosols sur les berges fluviales et dans l'ensemble des unités de paysage des piémonts est observée (Berger 1995 et en cours). Il existe encore peu d'informations paléoécologiques disponibles pour cette période. Les études effectuées dans le cadre du TGV-Méditerranée devraient permettre de compléter les résultats de la Valdaine.

Le Haut Moyen Âge (VI-VIIIe s. ap. J.-C.)

49Pour la fin de l'Antiquité et le début du Moyen Âge, la désorganisation des systèmes de drainage ou d'irrigation dans les plaines et les cuvettes humides des piémonts est identifiée dans le bassin valdainais et les régions limitrophes. Les systèmes fossoyés sont recouverts par des dépôts sédimentaires qui vont ensuite subir une longue période de pédogenèse, marquant une période de déprise agricole affirmée. L'extension de prairies de pâture est maintenant assurée par les études pédologiques et malacologiques (Berger 1995. Berger et Jung 1996, Magnin In : Berger 1996) (fig. 10/6). Ces observations témoignent donc d'une rupture nette dans la gestion des sols entre le début et la fin de l'Antiquité, fait confirmé par les analyses spatiales en archéologie qui identifient une montée de l'habitat aux cours du Bas-Empire et surtout de l'Antiquité tardive jusqu'au Haut Moyen Âge (Odiot et Berger 1995, Berger 1996a, Odes 1995). La stabilité des paysages est affirmée entre le VIe s. et le XIIe s., interrompue par une nouvelle crise hydrologique cantonnée au cours d'eau autour des VI-VIIIe s. Les analyses micromorphologiques d'alluvions des rivières situées dans les piémonts collinéens révèlent une érosion des sols dans les points hauts (domaine collinéen). L'alluvionnement de microfragments de terra rossa, de charbons de bois d'espèces de lisières et de pinèdes associées à la pratique de brûlis et à des graines de céréales carbonisées implique une forte responsabilité de l'homme et de ses pratiques dans l'exacerbation de ce phénomène alluvial. Cette érosion des vieux sols reliques du Pléistocène est en relation avec une exploitation agricole des plateaux, associée à la création de haies, en liaison avec la montée de l'habitat rural (fig. 10/6). On observe un fort contraste avec les piémonts marneux, recouverts par des prairies humides et des sols bruns bien structurés (réserve pour pâturapâturage ?). Localement le développement de zones palustres peut être envisagé (fig. 10/6), (Magnin In : Berger 1996a). Encore une fois et de façon récurrente, cette phase morphogénique active provoque la destruction ou le recouvrement des sites implantés dans le lit majeur des cours d'eau au cours de la période précédente. La période qui suit cette péjoration hydroclimatique est à nouveau marquée par une forte stabilisation des paysages jusqu'à la fin du Haut Moyen Âge, dans laquelle des épisodes de fermeture du milieu sont envisagés à partir des données anthracologiques et malacologiques (Thiébault In : Berger 1996a, Magnin et Grosvallet corn. pers.).

Conclusion

50La pratique d'une démarche géoarchéologique systémique sur les sites et à l'écart des lieux d'occupation, à l'échelle d'un petit bassin versant (300 km2), apporte de nombreuses informations sur la connaissance des processus responsables de l'évolution des paysages holocènes. Elle nécessite avant tout un investissement sur le terrain considérable, qui exploite de manière opportuniste les tranchées effectuées dans le cadre des grands travaux d'aménagement du territoire.

51Dans le bassin valdainais, les recherches géoarchéologiques ont privilégié plusieurs approches :

  • une étude de l'évolution des milieux de sédimentation par le biais de l'analyse sédimentaire et stratigraphique, qui permet d'analyser les variations du régime hydrologique et d'envisager les contraintes géodynamiques sur les implantations humaines et sur la conservation des vestiges archéologiques,

  • une étude des couvertures pédologiques anciennes et actuelles, permettant de caractériser les différentes ambiances pédoclimatiques de l'Holocène, d'évaluer les conditions de mise en culture pour chaque phase culturelle et d'analyser les effets des pratiques agro-pastorales et des incendies sur les sols,

  • une étude de l'évolution des paléovégétations, par l'analyse des résidus phytolithiques, anthracologiques, malacologiques et palynologiques contenus dans les sols (en collaboration avec des paléobotanistes), qui aide à comprendre les relations qu'elles pouvaient entretenir avec les variations morphopédologiques et culturelles,

  • une étude de la répartition et de la densité des occupations successives à partir de prospections systématiques (en collaboration avec des archéologues), permettant d'établir une chronologie des phases d'emprise et de déprise humaine à comparer avec les données sur les paléoenvironnements.

52La confrontation de l'évolution du peuplement à celle des environnements successifs montre la complexité des interrelations entre l'Homme et le climat, et la mobilité des paysages à l'Holocène. La nécessité de travailler avec un cadre chronologique précis (au demi ou au quart de siècle près) est impérative dans une démarche processuelle. Cet espoir est en passe d'être atteint au moins pour la période antique en moyenne vallée du Rhône. Il reste à l'étendre aux périodes plus anciennes, ou plus récentes qui ne présentent pas encore un potentiel de datation des événements environnementaux aussi précis.

Bibliographie

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Notes

1 Palynologues, anthracologues, malacologues, carpologues et autres spécialistes des phytolithes.

2 Spécialistes des analyses du rapport 018/016, des fluctuations du 13C, du 14C ou du méthane dans l'atmosphère.

3 - "D'un point de vue méthodologique, il est capital de travailler simultanément à plusieurs échelles, c'est-à-dire à plusieurs niveaux d'analyse correspondant à des objets de plus en plus complexes. A chaque échelle, l'unité systémique change, mais demeure le principe voulant qu'on l'étudié dans l'environnement formé par le niveau d'organisation supérieur" (Godart et Legay 1992). On peut par exemple citer la succession croissante : sol, unité de paysage, bassin-versant de rang inférieur (fig. 2). Ils sont autant de systèmes (pédo-bio-hydrologiques) emboîtés dont il faut caractériser le fonctionnement par une étude systématique de leurs composants et des processus qui les caractérisent. La variété des composants et la complexité de leurs relations augmentent lorsque la surface du système s'accroît et que les facteurs topographiques, hydrologiques et/ou lithologiques changent.

Table des illustrations

Titre 1- Principes de corrélation et méthodes de datation des formations pédosédimentaires de la moyenne vallée du Rhône
Légende L'Âge des unités pédologiques (PO à P5) est établi par rapport aux niveaux archéologiques interstratifiés dans les séquences (datation la plus précise), ici de S1 à S5, par des nappes d'objets ou des vestiges isolés observés dans les séquences (datation relative à imprécise, ou en dernier ressort par des datations 14C obtenus après échantillonnage de matériaux organiques présents dans le sédiment.
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1483/img-1.jpg
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Titre 2 – Multiscalarité et multiplicité des approches en paléoégéographie et en paléoécologie
Légende Niveaux d'observation, stratégies d'échantillonnage et analyses
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1483/img-2.jpg
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URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1483/img-3.jpg
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Titre 3- Localisation du bassin valdainais et des principaux transects étudiés
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1483/img-4.jpg
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Titre 4 - Exemples de tranchées continues à travers des cuvettes, des vallons marneux et des cône de déjection pléistocènes
Légende 1 - Marne aptienne grise, 2 - sol brun calcaire à réseau polygonal tardiglaciaire sur colluvion marno-gréseuse, 3 - sol ou colluvion brun/vert compact, 4 - lentilles graveleuses ruisselées tardiglaciaires intercalées dans 3, 5 - sol brun calcaire à nodules carbonatés « steppique » du début de l'Holocène ?, 6 - sol brun-noir décarbonaté à nombreux phytolithes, Holocène ancien (7 400 à 7 000 av. J.-C), 7-sol brun foncé à brun-noir « vertique » sur colluvion de sol brun lessivé à nombreux charbons de bois (Néolitique moyen, par extension 5700 BP, en cours), 8 - sol gris-jaune hydromorphe développé sur colluvion décarbonatée néolithique moyen récent (3 700 à 3 300 av. J.-C.), 9 et 10 - sol palustre gris sombre riche en coquilles (Néolithique final/Chalcolithique ?), 11 - sol brun calcaire de l'âge du Bronze à nodules carbonatés, développé sur des colluvions mis en place au cours du Chalcolithique/Bronze ancien (2300 à 1900 av. J.-C.), 12 - couche d'occupation Bronze final, 13 - sol hydromorphe gris moucheté de rouille développé sur des colluvions déposées durant l'âge du Fer (700/600 à 300 av. J.-C.), 14 - sol brun La Tène/Haut-Empire romain, 15 - sol calcaire colluvial romain mis en place au milieu de la période romaine, 16 - sol brun de prairie humide (Antiquité tardive à Haut Moyen Âge) développé sur les colluvions romaines, 17 - perturbations médiévales (Xlle s.), 18 et 19 - sols calcaires colluviaux développés sur des nappes colluviales sableuses bas-médiévales à modernes, 20 - alluvions graveleuses « torrentielles » modernes (XV-XIXe s.), 21 - horizons agricoles subrécents, 22 - colluvions litées subrécentes, 23 - horizon agricole actuel, 24 - fossés de drainage du HautEmpire romain (Ier-IIe s.), 25 - drains en pierres modernes
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1483/img-5.jpg
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Titre 5- Photographies des sols de la Valdaine aux échelles microscopiques
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1483/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 1,2M
Titre 6- Evolution des sols dans les piémonts collinéens de la Valdaine durant l'Holocène
Légende Pied de versant, cône de déjection, vallon et fond de cuvette marneuse
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1483/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 600k
Titre 7- Evolution de la couverture pédologique dans la partie méridionale du bassin valdainais à l'Holocène
Légende 1 - sol rouge fersiallitique (fersialsol), 2 - sol brun lessivé (néoluvisol), 3 - sol brun-noir de type isohumique à vertique dans les bas fonds (chernosol), 4 - sol brun peu épais à épais (brunisol), 5 - rendzines épaisses et sols bruns calcaires (rendosol et calcosol), 6 - sols hydromorphes (rédoxisol), 7 - sols colluviaux hydromorphes épais (colluviosol-rédoxisol), 8 - lithosols, régosols et rendzines (lithosol, régosol et rendosol), 9 - sols jaunes-gris colluviaux décarbonatés et fortement éluviés (colluviosol ?), 10 - sols calcaires colluviaux et sols bruns calcaire (colluviosol, calcosol)
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1483/img-8.jpg
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Titre 8- Représentation de la carte archéologique antique de la partie méridionale de la Valdaine après correction taphonomique
Légende I. Montboucher-le-Paty 2. Montboucher-le-Monard, 3. Espeluche-Saint-Romain, 4. Espeluche-Beauvoir, 5. Espeluche-Pirugier, 6. Espeluche-Rotary, 7. Montboucher-Constantin, 8. Rochefort-Boisse, 9. Puygiron-Andéol, 10. La Bâtie-Rolland-le-Jaligner, 11. Puygiron-le-Poulet, 12. Rochefort-en-Valdaine-Gournier, 13. La Touche-le Rouge sud, 14. La Touche-le Rouge nord, 15. La Touche-les Faures ouest, 16. La Touche-les Faures est, 17. La Touche-N.-D. de Mastaize, 18. La Touche-la Chênue, 19. Portes-enValdaine-Le Prieuré, 20. Portes-en-Valdaine-Grande Grange, 21. Portes-en-Valdaine-le Moulin, 22. Portes-en-Valdaine-la Treille, 23. Portes-en-Valdaine-château, 24. Portes-en-Valdaine-Pradal, 25. Portes-en-Valdaine-Vinson, 26. Portes-en-Valdaine-les Alliers, 27. Portes-en-Valdaine-le Serre, 28. La Bégude-de-Mazenc-Manotière, 29. La Bégude-de-Mazenc-Rattier, 30. La Bégude-deMazenc-les Moulières
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1483/img-9.jpg
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Titre 9- Formes taphonomiques de sites antiques implantés dans les piémonts méridionaux du bassin valdainais, sur ou en pied de butte marneuse
Légende Tranchée 56, commune de La Touche
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1483/img-10.jpg
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Titre 10- Evolution des piémons méridionaux de la Valdaine au cours du Ier millénaire ap. J.C.
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1483/img-11.jpg
Fichier image/jpeg, 1,1M
Titre 11- Modèle d'occupation des sols au cours du Haut-Empire romain dans les piémonts méridionaux de la Valdaine après correction taphonomique
Légende Des exploitations agricoles de petite taille (1000-3000m2) se répartissent de façon régulière au sein d'unités géographiques bien délimitées (interfluves ou cuvettes marneuses). Les territoires d'exploitation représentent une surface égale à une centurie en moyenne (50ha)
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1483/img-12.jpg
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