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Dynamique du paysage

 | 
Jean-Paul Bravard
, 
Michel Prestreau

Géoarchéologie des vallées et cours d'eau

Géoarcheologie des vallées alluviales de Rhône-Alpes depuis le Tardiglaciaire

Jean-Paul Bravard

Texte intégral

Agnès Vérot-Bourrély, Maurice Jorda et Michel Magny ont bien voulu faire une lecture critique et constructive de ce texte ; qu'ils en soient sincèrement remerciés.

1En moins de quinze ans la connaissance de l'archéologie et du paléo-environnement des fonds de vallée a connu un essor remarquable en Europe et dans le monde. La région Rhône-Alpes, riche de grands organismes fluviaux, fortement peuplée dans l'Antiquité, riche de sites urbains gallo-romains, a permis de réaliser une moisson d'observations. Celles-ci sont essentielles pour relier les acquis enregistrés depuis plus de vingt ans en Europe du Nord (Needham & Macklin 1992 ; Starkel 1995) et dans l'Europe méditerranéenne (Pena Mone & Sancho Marcen 1988 ; Leveau & Provansal 1993 ; Lewin et al 1995), et construire à terme un ensemble cohérent à l'échelle de l'Europe occidentale.

2En Rhône-Alpes, les vallées alluviales ont constitué et constituent des axes de peuplement et d'échanges majeurs dans une région aussi compartimentée par le relief. La complexité et la diversité spatiale de la mise en place des remblaiements alluviaux au Tardiglaciaire et à l'Holocène font que la taphonomie des sites archéologiques et le potentiel des milieux susceptibles de fournir des informations paléo-environnementales méritent une approche clarificatrice préalable. L'occupation humaine a été dense à certaines époques et les villes gallo-romaines constituent des secteurs-clés pour la compréhension des relations entre les sociétés humaines et les cours d'eau.

Potentiel archeologique des vallées fluviales : principes de la taphonomie

3Une des préoccupations majeures de la politique archéologique concerne la sélection des sites à risque lorsque sont prévues des opérations d'aménagement du territoire de grande envergure, telles que la construction des autoroutes, de voies de chemins de fer, de zones industrielles ou de barrages-réservoirs. Des ouvrages mineurs, tels que des routes ou des bâtiments, sont susceptibles de poser des problèmes de même nature, même si l'ampleur des dégâts potentiels est plus limitée. Les vallées alluviales sont, à cet égard, des milieux tout à fait spécifiques.

4En premier lieu, un des acquis des études réalisées depuis une quinzaine d'années réside dans le fait que les fonds de vallée ne peuvent plus être considérés comme des espaces homogènes dans lesquels le risque archéologique serait, en quelque sorte, inversement proportionnel au risque d'inondation. Certains fonds de vallée, considérés comme des lits majeurs aujourd'hui exposés, recèlent un patrimoine archéologique riche et diversifié, associant des sites du Paléolithique, du Néolithique, de l'âge du Bronze ou de l'époque médiévale ; les hiatus éventuels de l'occupation y sont davantage interprétés comme des phénomènes de vide culturel plutôt que comme des manifestations d'un déterminisme physique excluant l'implantation ou la fréquentation par les hommes. En revanche, d'autres fonds de vallée ont un patrimoine archéologique restreint dans la durée, comme si des segments de la Préhistoire ou de l'Histoire avaient seuls été enregistrés dans les dimensions horizontale et verticale de l'espace fluvial : vide total avant l'âge du Fer, densité de l'occupation gallo-romaine, vide médiéval etc... En fait, l'hétérogénéité du potentiel archéologique provient, dans la plupart des cas, d'une mise en place complexe qui fait largement appel aux données de la paléodynamique fluviale.

5Pour la simplicité de l'exposé, il est préférable de ramener les vallées alluviales du bassin du Rhône à cinq types.

Les vallées englacées au Würm : un patrimoine Holocène fossilisé

6Au Quaternaire, les périodes de refroidissement climatique se sont manifestées par la mise en place de masses glaciaires qui ont rempli et surcreusé les vallées alpines et débordé sur l'avant-pays. La limite maximum de l'avancée glaciaire du Würm et les modalités de la déglaciation sont bien connues depuis les travaux de F. Bourdier (1960-61), Y. Bravard (1963) ; elles ont été reprises et précisées par P. Mandier (1984 et 1988), G. Monjuvent et G. Nicoud (1988) puis Campy et al. (1990) : on situe cette limite notamment sur les amphithéâtres morainiques de Saint-Maurice-de-Gourdans (basse vallée de l'Ain), Grenay (haut-Rhône) et de Rives (Isère). Sauf exceptions, au nombre desquelles on peut compter des sites de grottes, les versants et les fonds de vallée ont fait l'objet de profonds remaniements par l'action des glaces et ont été des sites de dépôt de sédiments morainiques qui ont détruit ou, au mieux, oblitéré les traces d'occupations antérieures. Après la déglaciation, encore mal datée, mais qui s'est produite après le maximum de 18 000 BP et peut-être plus tardivement au cœur des Alpes, les fonds de vallées, surcreusés en ombilics glaciaires, sont devenus des cuvettes lacustres ; l'extension actuelle du lac Léman, des lacs d'Annecy et du Bourget ne donne qu'une image très réduite du paysage lacustre de la déglaciation (Monjuvent 1988), soit que ces cuvettes aient été comblées par des apports sédimentaires, soit que les seuils naturels qui contrôlaient l'exutoire aval aient été érodés par les émissaires lacustres, comme dans le cas du Rhône émissaire du Léman (Bravard 1986), de l'Arve (Peiry 1988 & 1990) ou de l'Isère dans l'ombilic de Moirans (Salvador, 1991). La géométrie des cuvettes est restée la même lorsque l'émissaire n'a pas tranché le seuil contrôlant l'ombilic à l'aval ; c'est le cas du Rhône à l'amont de Sault-Brénaz, dans la petite région des Basses Terres. En revanche, lorsque l'incision du seuil aval a partiellement vidangé les cuvettes lacustres tardiglaciaires, les parties exondées ont subi une évolution subaérienne sous l'effet de processus propres aux versants ou aux basses terrasses (Peiry 1990) ; leur potentiel archéologique est, de ce fait, fonction de l'ancienneté de la vidange lacustre (fig. 1).

1- Le potentiel archéologique des vallées rhône-alpines

1- Le potentiel archéologique des vallées rhône-alpines

7Ces vallées glaciaires, qu'elles soient occupées ou non par des cuvettes lacustres, encore en eau ou fossiles, présentent trois types de milieux susceptibles de détenir un patrimoine archéologique.

Des milieux à très active dynamique fluviale et torrentielle tardiglaciaire et Holocène

8Ces milieux sont caractérisés par des apports sédimentaires de type « cônes de déjections » qui ont progressé vers l'aval et qui se sont exhaussés au fil des millénaires. Le plus bel exemple est la Chautagne qui est une cuvette pour laquelle on proposera l'expression de cuvette à « capitalisation sédimentaire et archéologique agradante » car le matériel découvert est fossilisé à différentes profondeurs en fonction de son ancienneté relative : troncs subfossiles à Anglefort (Lamouille et al. 1985) (fig. 2) et matériel du Bronze (Seyssel) à la base, stèles, atelier de céramique et appontement gallo-romains (Portout et Châtillon) à une profondeur d'environ 2m, site gallo-romain et du Haut Moyen-Age à Condate ; carrières romaines de Surjoux envahies par la charge de fond du Rhône (Savay-Guerraz 1985). Il est probable que le Grésivaudan recèle un potentiel analogue, comme la présence de très nombreux troncs subfossiles dans les derniers mètres du remplissage le laisse pressentir.

2- Tronc subfossile à Anglefort

2- Tronc subfossile à Anglefort

Des milieux fluviaux à méandres mobiles

9La partie distale des cuvettes remblayées présente une morphologie de plaine à faible pente à la surface de laquelle se déplaçait un cours d'eau à méandres libres relativement actifs transportant une charge de fond de petit calibre. C'est la cas du Rhône contemporain dans les Basses Terres à l'aval d'Evieu et de l'Isère à l'aval de Saint-Quentin dans l'ombilic de Moirans. Ces plaines ont été favorables à des phénomènes de métamorphose fluviale, c'est-à-dire de substitution durable d'un style fluvial à un autre en réponse à des changements hydro-climatiques de grande ampleur. P.-G. Salvador (1991) a montré que l'Isère méandrait à l'époque galloromaine et que le balayage était tel que la rivière a abandonné des paléoméandres (recoupés) sur les marges de la plaine. Le Petit âge Glaciaire (début XIV e - fin XIX e s.), aux hivers froids et secs, a cependant été une période globalement favorable aux crues et aux processus érosifs du fait de printemps et d'étés frais et humides, voire orageux ; cette période a provoqué la progradation d'une masse de cailloutis issue du bassin du Drac qui a détruit la partie axiale de la bande de méandrage galloromaine et médiévale. En revanche, dans les Basses Terres du Bas-Dauphiné (plaine du Bouchage), la présence conjointe de trains de méandres galloromains et de l'âge du Bronze laisse présager un potentiel riche (Bravard 1996).

Des milieux faiblement dynamiques à sédimentation organo-minérale

10Les cuvettes de surcreusement glaciaire sont aujourd'hui occupées par des bandes à activité fluviale ou torrentielle, à transport caillouto-sableux et à style en tresses. Du fait de leur extension et des hasards du travail de l'érosion glaciaire, ces cuvettes de surcreusement peuvent posséder des excroissances latérales. Ces marges sont favorables au dépôt de sédiments fins issus du dépôt par suspension dans des ambiances lacustres et fluvio-lacustres ; c'est le cas dans le Marais de Lavours en Bugey. Ces espaces, sans doute formés dès le Boiling, ont gagné en extension à l'Atlantique car les caractères climatiques de la période (forte évapotranspiration, remontée en altitude de la limite supérieure de la forêt) ont eu pour conséquences directes et indirectes de réduire l'activité des cours d'eau. Il en est résulté une contraction spatiale de la bande d'activité des cours d'eau montagnards à chenaux multiples et la formation de marais latéraux ou arrières-marais, comme ceux de Chautagne, Lavours et Champagneux sur le Haut-Rhône (Bravard 1986).

11D'origine différente, puisqu'il s'est formé à la suite d'une défluviation de grande ampleur du Rhône, est le cas du Marais des Avenières qui a intrigué les archéologues du fait de la présence de fonds de cabanes et de matériels de pêche fluviale gallo-romains. Une tourbification post-fluviale remontant probablement au Haut-Empire a fossilisé jusqu'à nos jours le paysage de berges des méandres du Rhône (Bravard 1983).

3- Tourbière au confluent du Giffre et de l'Arve

3- Tourbière au confluent du Giffre et de l'Arve

12Il est enfin fort possible que, dans certaines vallées alpines, la dynamique érosive des versants et l'hydrologie de crue aient pu être assez réduites à l'Atlantique pour annihiler ou très fortement réduire le transport de la charge de fond. Ce pourrait bien être le cas de la moyenne vallée de l'Arve à l'aval de Cluses où J.-L. Peiry (1988) a reconnu une sédimentation organo-minérale entre 9760 +/-100 BP (Gif-7255) et 8570 +/-90 BP (Gif-7256). Il y a sans doute, dans cette vallée, un potentiel considérable enfoui sous plusieurs mètres de galets ; en témoigne la découverte de pieux du XIIIe s. plantés dans la tourbière d'âge boréal et fossilisés ensuite par une vague de sédiments caillouteux (fig. 3, 4). Cette découverte fut réalisée au confluent du Giffre et de l'Arve grâce à l'enfoncement des deux cours d'eau (Peiry 1986).

Des milieux lacustres, sites archéologiques par excellence

13Soit que la masse d'eau ait été trop volumineuse par rapport aux apports sédimentaires entrants (cas du lac Léman, des lacs d'Annecy et d'Aiguebelette et d'une foule de petits lacs jurassiens), soit que la masse lacustre ait été isolée par sa localisation (cas du lac du Bourget que ses tributaires annexes n'ont pu combler), un certain nombre de cuvettes se sont maintenues. Nous n'aborderons pas ici l'analyse de ce type de milieu dans la mesure où il fait l'objet de développements dans ce volume par M. Magny. Signalons cependant le cas remarquable du lac du Bourget qui fut un excellent enregistreur de l'exhaussement du cours du Rhône à l'Holocène dans la mesure où le lac et le fleuve ont partie liée. Les sites archéologiques y sont à une profondeur décroissante du Néolithique à l'époque gallo-romaine ; ceci traduit un exhaussement net même si ont existé de courtes phases de régression (Magny & Richard 1985).

4- Pieux plantés dans la tourbière d'âge Boreal au confluent du Giffre et de l'Arve

4- Pieux plantés dans la tourbière d'âge Boreal au confluent du Giffre et de l'Arve

Les vallées des piémonts non englacés : un potentiel difficile à évaluer

14Le phénomène majeur que les fonds de vallée non englacés ont connu est la succession d'une puissante phase d'épandage fluvio-glaciaire caillouto-sableux et d'une incision tardi-würmienne rapide qui amena les cours d'eau à un niveau proche du niveau moderne. Dans la vallée du Rhône, P. Mandier (1984) a interprété la phase d'enfoncement comme le résultat du recul et de l'abaissement des fronts glaciaires würmiens et du tarissement de la charge. Tous les fonds de vallée situés en contrebas de la dernière terrasse fluvioglaciaire y ont longtemps été interprétés comme des fonds de vallée holocènes tapissés des alluvions modernes des cartes géologiques. Cette phase d'incision doit affecter également les bassins non englacés, comme cela a été démontré dans certains bassins de la moyenne Durance, dans les Alpes du Sud (Jorda 1980 & 1988 ; Rosique 1996).

15C'est le travail interdisciplinaire réalisé à l'occasion des prospections archéologiques qui a permis de saisir en partie la complexité des remplissages sédimentaires de ce type de vallées, notamment du Rhône et du cours aval de quelques affluents comme l'Ain et la Drôme. Il faut en chercher l'explication dans l'histoire des fluctuations hydro-climatiques qui ont fait se succéder des phases de stockage et de déstockage sédimentaire sur le piémont alpin. Des processus comparables à ceux qui ont permis la mise en place des terrasses fluvio-glaciaires à l'échelle du Pléistocène ont joué à l'échelle de temps des quinze derniers millénaires, mais avec une ampleur verticale très atténuée du fait de la nature très différente des fluctuations hydro-climatiques enregistrées. Par ailleurs, les recouvrements fins déposés par les crues sur les lits majeurs ont fréquemment oblitéré les niveaux et donné une fausse impression de régularité topographique.

16Les principales phases de déstockage sédimentaire ou vidange partielle des fonds de vallée ont été l'AllerØd (Brochier et al. 1991 ; Bravard 1997), le début de l'Atlantique et le Subboréal (Macé et al. 1989) ; des phases mineures ont été mises en évidence à la Tène sur le site de Vienne (Bravard et al. 1989d) et au X-XIIIe s. Ces constatations ont également été faites dans les Alpes du Sud et en Basse-Provence (Jorda 1992 ; Provansal 1992 ; Leveau & Provansal 1993). Elles peuvent s'expliquer par l'existence de pulsations climatiques favorables à la phyto-stabilisation des versants et à leur protection vis-à-vis des processus d'érosion, notamment dans les montagnes, et à des bilans hydrologiques faiblement positifs. Pour expliquer l'enfoncement des cours d'eau, il convient d'admettre que les capacités de transport des cours d'eau excédaient les apports en sédiments grossiers formant la charge de fond, de sorte que le remplissage caillouteux des fonds de vallée a servi de source sédimentaire pendant les périodes concernées.

17Pour l'ensemble des Alpes et de la vallée du Rhône, les principales phases de remplissage sédimentaire par apport de charge de fond (cailloutosableuse) sont le Dryas récent-Préboréal, la période de l'Atlantique, le Premier âge du Fer et le Petit âge Glaciaire (Jorda 1985 ; Bravard & Evin 1989 ; Jorda et al. 1990 ; Berger 1995 ; Ballandras 1997 ; Bravard l997). Elles peuvent s'expliquer par des périodes de péjoration climatique responsables d'un abaissement de la limite supérieure de l'arbre voisin de 200 m par rapport aux périodes plus chaudes et d'une réduction de la protection assurée par les formations végétales vis-à-vis des processus d'érosion sur versants. Les conditions hydrologiques, et en particulier le régime des précipitations, ont été d'autres facteurs favorables au transport d'importantes quantités de charge de fond. La réduction de la pente au débouché des massifs montagneux et la largeur des planchers alluviaux, en diminuant les forces tractrices, ont permis le dépôt de la charge de fond et un important stockage sédimentaire. Ces masses d'alluvions accumulées sont partiellement reprises lors de la phase de déstockage suivante de sorte que le transport de charge par les cours d'eau peut persister plusieurs décennies, même si les conditions phyto-climatiques réduisent les entrées de charge dans le système fluvial.

18Dans le Jura et les Alpes du Nord, il convient de souligner la part importante des processus paraglaciaires dans la fourniture en sédiments au Tardiglaciaire et à l'Holocène, c'est-à-dire la reprise durable de matériaux morainiques et fluvio-glaciaires par les processus torrentiels et fluviatiles. Il semble que dans la haute vallée du Doubs, les processus paraglaciaires soient restés actifs durant l'AllerØd car le rythme de remplissage du lac de Chaillexon n'a pas faibli (Campy et al. 1994). L'essentiel de la charge de fond mise en mouvement dans la vallée du Rhône à l'aval du confluent de l'Ain provient de reprises aux dépens des terrasses fluvio-glaciaires de la Bienne et de l'Ain. L'épuisement progressif des sources de matériaux a cependant fait que les niveaux de remblaiement holocènes sont d'altitude décroissante mais l'étagement se fait dans une fourchette d'altitude inférieure à 2-3 m dans la plupart des cas. Il ne faut pas omettre d'impliquer les actions humaines dans la déstabilisation des versants pour expliquer la mobilisation de la charge de fond. L'intense activité d'élevage mise en évidence dans le haut bassin de la Drôme dès le Mésolithique expliquerait l'ampleur de l'accumulation enregistrée sur le cône de déjections de ce cours d'eau (Brochier et al. 1991).

19Loin d'être homogène et formée d'un lit majeur lentement exhaussé par le dépôt de limons de débordement, comme le schéma classique le suggère, la surface des plaines alluviales est donc, en réalité, caractérisée par la présence d'une mosaïque d'unités géomorphologiques hétérochrones et dénivelées les unes par rapport aux autres de quelques décimètres à quelques mètres. Ces unités spatiales correspondent en général à des phases d'accumulation ou de légère incisionstabilité (Bravard et al. 1991 ; Berger 1995).

20Les niveaux alluviaux correspondant aux phases d'incision-déstockage les plus marquées ne sont pas visibles en surface puisqu'ils sont fossilisés par des dépôts ultérieurs. Ainsi est-on en droit de penser que, dans la vallée du Rhône, le plancher alluvial d'âge AllerØd et d'éventuelles industries associées sont entièrement fossilisés sous plusieurs mètres de cailloutis. La rareté des découvertes de matériel archéologique remontant à la Tène finale pourrait localement s'expliquer ainsi, ce qui n'exclut pas des découvertes en lit mineur (Chapotat et al. 1987). Par érosion régressive, les rivières affluentes ont pu connaître des rythmes semblables dans leur cours aval (Gadiolet et al. 1993 ; Berger 1995).

La vallée de la Saône : un potentiel exceptionnel

21La vallée de la Saône est une terre d'élection de l'archéologie en milieu alluvial et fluvial. Depuis les découvertes de De Mercey et les travaux d'Arcelin dans les années 1870-1890, la Saône est une référence pour la Protohistoire et pour les périodes plus récentes : du Néolithique à l'époque gallo-romaine, des niveaux d'occupation séparés par quelques décimètres de limon de débordement se suivent avec régularité sur l'ensemble du linéaire de berge ; c'est là que fut mis au point le principe du chronomètre selon lequel la constance de l'épaisseur des lits de limons séparant ces niveaux permettait de dater les sédiments. En revanche, le fond paraît assez stable puisque les seuils naturels permettent la découverte d'artefacts appartenant aux différentes périodes préhistoriques et historiques. Cette superposition des périodes culturelles a permis de mettre en évidence le rôle de la tectonique de subsidence, en particulier entre Chalon et Mâcon (Journaux 1956 ; Bourdier 1960-61), suite au déplacement vers l'ouest de la zone de subsidence bressane active depuis la fin du Tertiaire (Petit 1993). Elle a également permis à F. Bourdier et à ses prédécesseurs de souligner l'importance particulière de la sédimentation limoneuse en lit majeur, qui a été qualifiée d'anthropogène.

22Les prospections et les fouilles réalisées dans le secteur de la plaine alluviale située entre Villefranche et Quincieux ont permis de nuancer les interprétations précédentes et de fournir une nouvelle clé de lecture. En effet les caractères originaux de la Saône ne s'expliquent pas seulement par le jeu de la tectonique ; il convient de faire appel, en complément, à une évolution morphologique sous contrôle fluvial, le cours aval de la Saône influençant une partie importante du cours moyen. La position du niveau AllerØd (les Argiles de la Caille que l'on rencontre de manière discontinue tout le long de la vallée) est due à la réalisation d'un profil d'équilibre en pente forte car la Saône rejoignait un cours du Rhône nettement plus bas que l'actuel. Il s'est probablement produit un phénomène de déstockage tardiglaciaire aux dépens des alluvions caillouteuses wurmiennes, avec mise en place d'un paysage de marais boisés sur le nouveau fond de vallée. Quant à l'accumulation progressive des limons dans lesquels les niveaux d'occupation sont interstratifiés, elle est favorisée par l'effet de barrage que l'importante charge de fond de l'Azergues a exercé à sa confluence avec la Saône, probablement dès le Dryas récent. De fait, on peut suivre à l'aval d'Anse une terrasse caillouteuse holocène qui se raccorde au plancher alluvial rhodanien sur le site de Lyon (Bravard 1997).

23Cette interprétation a plusieurs implications :

  • la présence d'une faune glaciaire dans les cailloutis du lit de la Saône ne signifierait pas que celui-ci ait été déprimé par le jeu de la tectonique. Le lit de la Saône serait un niveau d'érosion inscrit dans une nappe wiirmienne.

  • l'effet de barrage par l'Azergues expliquerait l'épaisseur importante (5 à 6 m) des sédiments fins à l'aval de Villefranche et le fait que la profondeur relative du niveau gallo-romain soit plus forte à l'aval que plus à l'amont. Ce fait, observé par C. Petit (1993), est en contradiction avec l'effet de la seule subsidence qui devrait au contraire avoir davantage déprimé le secteur entre Chalon et Mâcon.

  • le secteur compris entre Anse et les abords de Lyon recèle un potentiel archéologique plus faible que l'amont, exception faite de Vaise. L'accumulation de nappes de gravier entre le Dryas récent et le Petit âge glaciaire a détruit ou fossilisé le niveau AllerØd et d'autres niveaux éventuels.

Les acquis de la recherche

Au carrefour de l'archéologie et des sciences de l'environnement

24Le fait le plus marquant dans le champ de la collaboration entre les sciences archéologiques et les sciences du paléo-environnement est probablement l'intégration de plus en plus poussée des approches de terrain. La coupe stratigraphique détaillée est le support commun d'une réflexion croisée sur la genèse d'une accumulation sédimentaire dans laquelle interviennent des éléments anthropiques et naturels. Les spécialistes convoqués. qu'ils soient géomorphologues ou géologues, palynologues ou malacologues, participent à la définition et à la délimitation des « unités stratigraphiques » qui sont les données de base de la confrontation ultérieure des hypothèses (Bravard et al. 1989).

25Cette collaboration interdisciplinaire peut se mettre en place dès la phase préliminaire d'une opération de prospection, par exemple sur l'emprise d'une voie de communication. La recherche historique en archives et la géomorphologie fluviale ont servi conjointement à la délimitation des secteurs à potentiel archéologique dans la cuvette de Moirans, sachant que la bande de tressage fluvial moderne de l'Isère, identifiée et cartographiée avec précision en marge du cours d'eau aujourd'hui endigué, excluait toute découverte antérieure au XVIIIe s.

26Dans le domaine de la géomorphologie et des sciences de la terre, l'adaptation de la méthode de Passega au paléo-environnement (Bravard et al. 1986) a permis de progresser dans l'interprétation des faciès granulométriques propres aux sédiments fins de recouvrement des lits majeurs et de remplissage des chenaux abandonnés. Moyennant des précautions, chaque faciès est indicateur de son appartenance à un type d'unité géomorphologique fluviale ou alluviale et descripteur du fonctionnement hydro-morphologique qui a permis sa mise en place (Salvador 1991a ; Salvador & Bravard 1995 ; Arlaud et al. 1994). L'emploi de la statistique a étendu le champ d'application à des milieux dont la stratigraphie n'est pas apparente, comme le remplissage de fossés médiévaux à Grenoble où différentes phases ont pu être mises en évidence (Peiry 1994).

27La palynologie des sédiments alluviaux a donné des résultats prometteurs. Au confluent de la Drôme, une chênaie pourrait avoir été en place dès l'AllerØd (11850 +/-400 BP ; Ly-4458) alors que le schéma classique décrit une forêt de pins dans la moyenne vallée du Rhône durant cette période ; la datation reste cependant à confirmer (Argant In : Brochier et al. 1991). Des sites de bras morts de la plaine alluviale lyonnaise ont été datés de l'Atlantique et de l'âge du Fer (Argant 1993). Dans le fond du vallon de Gorge-de-Loup à Vaise (Lyon), la palynologie a permis de reconstituer des phases de défrichement agricole et d'abandon depuis la Protohistoire (Argant 1988 ; Vérot et al. 1995).

28La malacologie a permis de préciser le degré d'ouverture du milieu dans le vallon de Gorge-de-Loup (Chaix In : Vérot-Bourrély et al. 1995). Signalons également l'intérêt potentiel d'autres méthodes relevant de la paléo-biologie, comme l'étude des cladocères fossilisés dans les sédiments des bras morts ou l'étude des diatomées ; les populations de cladocères permettent de connaître l'évolution des conditions écologiques au fur et à mesure du remplissage, comme sur le site galloromain de la place Bellecour à Lyon (Bravard et al. 1986). On peut regretter que ces travaux très spécialisés et dépendant en général de travaux de doctorat, ne permettent pas une collaboration établie dans la continuité.

Le sytème fluvial : un concept operationnel

29L'analyse du changement géomorphologique actuel et des transformations des paléo-environnements est un thème à la mode. De fait, la sensibilité particulière des cours d'eau aux fluctuations hydro-climatiques et aux impacts anthropiques fait qu'ils sont de très bons marqueurs des perturbations à l'échelle des bassins versants. L'approche systémique fournit un cadre conceptuel commode à l'analyse des flux entrant dans le réseau hydrographique et permet d'expliquer les adaptations du fonctionnement géomorphologique en termes de réponses ou d'ajustements à la dynamique des flux hydriques et solides. Le concept de « système fluvial » (Schumm 1977), enrichi par la suite de sa composante écologique dans ce qui a été qualifié d'hydrosystème fluvial (Amoros & Petts 1993), est un outil efficace d'analyse des interactions complexes à l'échelle des bassins versants. Le principe de base est que le réseau hydrographique accommode les flux hydriques reçus par le bassin versant et les flux de matières solides produits par les versants et/ou par le déstockage des sédiments des fonds de vallée. Le schéma synthétise trois modes d'approche complémentaires pour la compréhension du fonctionnement d'un système fluvial (fig. 5) :

301. A l'échelle des formes fluviales, l'étude géomorphologique enregistre les manifestations du fonctionnement ou du changement hydro-climatique. La forme et les dimensions de la section en travers, la sinuosité des méandres ou les formes des lits à fond caillouteux s'ajustent à des pas de temps courts alors que le type de style fluvial (tresses, méandres ou styles intermédiaires) et la pente de tronçons fluviaux ont un temps de réponse plus long, en général séculaire, les vitesses absolues dépendant de facteurs géographiques complexes.

312. Depuis les travaux de S. Schumm (1977) et de L. Starkel (1983), il est admis que les caractéristiques de forme (les variables libres) manifestent le mode d'ajustement du cours d'eau aux fluctuations des flux d'eau et de matière (la charge de fond) qui sont des variables externes. Les périodes durables de déséquilibre relatif de ces deux flux induisent l'ajustement des styles fluviaux. Par exemple, une phase pluridécennale de plus forte augmentation relative ou de moindre réduction des flux liquides par rapport aux flux solides induit un excès d'énergie dans le système fluvial. La dissipation d'énergie s'effectue par le biais d'un ajustement par réduction de la pente, ce qui peut se traduire par l'enfoncement et/ou une accentuation de la sinuosité d'un tronçon de cours d'eau. Dans l'autre sens, une forte augmentation de la charge de fond imposée au système fluvial par rapport aux flux d'eau susceptibles d'en assurer l'évacuation induit un exhaussement et/ou la tendance au tressage du tronçon fluvial concerné.
Il va cependant de soi que ce mode d'expression des flux est extrêmement rustique et que l'approche qualitative ne manifeste que des tendances évolutives en l'absence de données quantifiables. Ce mode d'approche présente cependant l'appréciable avantage de permettre un couplage complexe entre les processus et les réponses observables et de réaliser une modélisation sommaire. La démarche rétrospective qui part de l'observation des faits de terrain, c'est-à-dire des réponses, pour remonter aux causes des phénomènes et, en premier lieu, aux processus, peut ainsi procéder par analogie avec une certaine crédibilité.

323. Le dernier élément dans la démarche de compréhension du fonctionnement global du système est l'analyse des mécanismes de contrôle des flux entrants. Il est clair que les variables externes de contrôle des flux (la température et les précipitations) ne sont pas seules à commander les termes du bilan de l'eau dans les systèmes anthropisés. Les actions humaines sur les versants conditionnent l'état de la couverture végétale et des sols et, par voie de conséquence, l'évapotranspiration ainsi que le volume et les rythmes de fluctuation des réserves hydriques. Elles conditionnent également, par les types d'occupation et d'exploitation des terroirs, les modalités de la fourniture des matériaux des versants aux lits fluviaux ainsi que les possibilités de déstockage alluvial.

5- Contrôles et réponses géomorphologiques

5- Contrôles et réponses géomorphologiques

33Les cours d'eau torrentiels intra-montagnards possèdent des pentes fortes, un matériel de fond grossier et des débits de crue morphogènes efficaces ; seuls des changements forts à l'échelle des variables de contrôle sont susceptibles de produire une variation significative et durable des flux et des réponses géomorphologiques clairement identifiables à leur échelle. En revanche, les cours d'eau à fond caillouteux des piémonts de la France du Sud-Est sont des organismes fluviaux particulièrement sensibles aux fluctuations des flux hydriques et minéraux. Il faut sans doute voir dans ce caractère le fait que la forte pente des planchers alluviaux, la granulométrie relativement modeste des éléments constituant la charge de fond ainsi que l'augmentation de la fréquence des écoulements morphogènes consécutive aux défrichements, abaissent les seuils géomorphologiques de réponse des systèmes. En d'autres termes, la capacité de réaction des lits fluviaux à toute modification durable du volume de la charge de fond et des débits de crue est sans doute beaucoup plus forte que dans les cours d'eau de rang inférieur. Les variables libres, celles qui définissent la forme des chenaux, sont en équilibre précaire et donc en situation d'être ajustées en réponse à des stimuli de faible ampleur.

Un bouleversement dans la connaissance des sites urbains gallo-romains

34Les connaissances ont sensiblement progressé sur les sites urbains de Rhône-Alpes. Certains quartiers des villes gallo-romaines de Lyon et de Vienne ont été construits en plaine alluviale ; c'est le cas de la presqu'île et du quartier Saint-Jean à Lyon, de Saint-Romain-en-Gal et de la rive gauche du Rhône à Vienne. C'est le cas de la totalité du site de Grenoble, la Cularo gallo-romaine. L'apport essentiel des recherches réalisées depuis une dizaine d'années est la remise en cause d'une conception fixiste de l'environnement qui a longtemps fait juger des caractères négatifs des sites à l'aune des contraintes modernes.

Des sites de plaine répulsifs ?

35Les villes rhodaniennes ont durement souffert des crues au XVIIIe-XIXe s., en particulier en 1812, 1840 et en 1856, date à laquelle la digue en terre protégeant la rive gauche de Lyon lâcha, exposant le quartier de la Guillotière aux courants de débordement du Rhône. Lyon et Vienne aux époques moderne et contemporaine sont indubitablement des villes de lit majeur que les endiguements ne protègent qu'imparfaitement. Il en est résulté la croyance généralisée en la médiocrité pour ne pas dire la répulsivité des sites de plaine aux époques antiques.

36Relisons A. Kleinclausz (1925, p. 5) à propos de Lyon : « pour qu'une ville puisse se constituer à l'abri de ce fleuve redoutable, dans ces vallées étroites et souvent inondées, sur ce sol incertain dominé par des collines abruptes, il faudra que l'homme parvienne à vaincre la nature ». Pour A. Desbats (1982, p. 29), « les difficultés du site interdisaient la traversée du Rhône à Lyon » avant la conquête romaine ; pour J. Pelletier (1990, p. 18), « les implantations humaines ne pouvaient pratiquement pas se faire en bordure de fleuve » sur la rive gauche et « jusqu'à la fin du XVIIIe s., le Rhône est plutôt l'ennemi, une barrière peu franchissable et donc une frontière naturelle et politique ». A Vienne « le principal souci des architectes... fut de trouver des moyens de lutte contre l'humidité excessive du sol » (Leglay & Tourenc 1971). Tel est également le cas de Grenoble bâtie au confluent de l'Isère et du Drac et sujette à de graves inondations en 1651, 1711, 1739, 1740, 1778, 1812, 1840, 1843, 1849 et 1859. Comme le soulignait Raoul Blanchard (1935), « il est difficile de trouver un site de ville plus exposé aux caprices de deux rivières irrégulières ». La seule raison valable pour expliquer la création de Culciro dans le site « le plus plat de France » semblait être l'existence d'un tertre naturel « formant une plate-forme à peu près sèche, très rarement inondée par les eaux du Drac ou de l'Isère, et que nous avons vue épargnée par les grandes crues des XVIIIe et XIXe s. » (ibid., p. 63).

37Jusqu'à une date récente, les historiens de l'Antiquité ont donc considéré que les villes galloromaines ont été construites en connaissance de cause dans un environnement particulièrement difficile, voire répulsif. Le même constat que celui-ci a été fait par R Leveau (1994) à propos du paysage d'Arles considéré comme marécageux à l'époque gallo-romaine par F. Benoit (1940). De même que les historiens et les archéologues ont « pris en otages » les géographes en considérant comme permanentes les contraintes naturelles des milieux, de même les naturalistes ont-ils érigé en postulat la « lutte séculaire de l'homme contre l'eau ». Les quartiers actuels qui ont succédé aux quartiers gallo-romains sont implantés dans le lit majeur moderne et contemporain du Rhône et ils ont subi, ou auraient pu subir sans les digues qui les protègent, des inondations très graves. Quelle aurait été la situation antique si l'on admet, qu'au surplus, ces quartiers ont connu un exhaussement de plusieurs décimètres à plusieurs mètres par des remblais urbains depuis l'Antiquité ?

De très faibles contraintes naturelles à la Tène

38En fait, les occupants gallo-romains de ces villes ne se sont pas risqués de manière inconsidérée et il ne faut pas juger de la qualité de ces sites à l'aune des contraintes modernes. A Lyon, les établissements de Saint-Jean et de la presqu'île se sont implantés sur une très basse terrasse caillouteuse mise en place au Premier âge du Fer (Macé 1990 ; Macé et al. 1992 ; Bravard et al. ce volume) ; ce niveau a subi un perchement relatif du fait d'une très probable incision à la Tène, comme ceci a été mis en évidence à Vienne (Bravard et al. 1989d). On peut également admettre que l'hydrologie du Rhône a été relativement calme dans la période sèche que fut la Tène et que les crues furent rares ; ce trait hydrologique pourrait même expliquer une implantation sur les berges mêmes du Rhône à Vienne, à l'époque augustéenne, soit en contre-bas de la très basse terrasse (nb : il ne faut cependant pas sous-estimer l'impact des aménagements post-gallo-romains qui ont eu pour effet de resserrer le fleuve entre des digues ou sous des ponts et de relever les hauteurs atteintes par les crues). Quoi qu'il en soit, il n'a pas encore été possible de diagnostiquer la présence de couches d'inondation dans les niveaux d'occupation urbains antérieurs au 1er quart du 1er s. avant notre ère. L'interprétation du site de Grenoble faite par J.-L. Peiry et C. Féougier (ce volume) va dans le sens d'une installation gallo-romaine à la surface d'une plaine d'inondation régularisée par les alluvions de débordement de l'Isère, sans qu'il soit besoin d'invoquer la présence d'un môle naturel primitif pour la protéger des crues. Ph. Leveau a fait le même constat pour l'Arles gallo-romaine où le cours du Rhône parait avoir été plus bas que l'actuel, comme en témoigne l'altitude du débouché des égouts antiques.

La réactivation des contraintes fluviales et les politiques urbaines

39Les inondations réapparaissent au tournant de l'ère puisque quatre ou cinq niveaux de sédiments fins ont été repérés à Lyon au Ier s. ap. J.-C. Les anciens chenaux de tressage qui dilacèrent la presqu'île sont réanimés lors des crues ; elles laissent des limons et abattent quelques murs, mais sans que l'urbanisation en soit découragée. Les entrepôts et autres éléments du bâti sont touchés, mais se maintiendront sans que la situation paraisse avoir été assez grave pour motiver la construction de digues. Une crue tous les 5 ou 10 ans pouvait être, après tout, jugée supportable ou ne pas justifier des investissements aussi lourds. La dynamique d'occupation urbaine est lancée et elle ne s'arrêtera pas, comme si la situation très favorable qui fut celle des premières années du site alluvial marquait à jamais les esprits ou que l'investissement réalisé ait nécessité un maintien sur place. On peut probablement considérer que la fréquence des inondations était très faible puisque les sites de plaine n'ont été inondés que quatre ou cinq fois en un siècle ; le risque de crue n'avait donc rien de dissuasif... Quoiqu'il en soit, des tentatives localisées d'exhaussement par remblaiement de la plaine alluviale ont été réalisées à Lyon ; les tentatives recensées concernent des secteurs déprimés et sujets aux inondations ou à des vitesses de courant élevées, comme dans l'ancien bras Marsaux (Arlaud et al. 1994), sur les sites des places de la Bourse, de la République et des Célestins ; l'époque comprise entre les règnes de Claude et de Tibère parait avoir été une époque d'exhaussement artificiel et d'assainissement (Bravard et al, ce volume).

40À Vienne, les bas quartiers des entrepôts sont décidément en situation trop risquée au Ier s. ap. J.-C. et on exhausse à l'aide de remblais jusqu'à atteindre la très basse terrasse dont subsiste un lambeau en rive gauche. L'effort consenti à Vienne parait être très supérieur à ce que l'on peut observer à Lyon. En revanche, le quartier de Saint-Romain-en-Gal, sans doute bâti sur une ancienne île contemporaine de ce niveau, a été affecté par quelques épisodes de crue, mais sans que l'urbanisation paraisse s'en être ressentie.

41Reste la question de l'endiguement des zones inondables. Les fouilles réalisées à Lyon confirment leur présence, mais de manière très localisée sur trois sites de la presqu'île, soit sous les places Tolozan, A. Poncet et Gailleton (Vérot et al., ce volume). Il a pu s'agir de détourner les courants de crue mais rien ne prouve encore qu'une politique de protection contre les inondations ait été mise en œuvre à l'échelle de la presqu'île.

Des espaces mobiles à l'échelle humaine

42Un des acquis les plus originaux concerne le site fluvial de Lyon. Les historiens et archéologues lyonnais ont toujours admis la quasi-stabilité spatiale des cours du Rhône et de la Saône, exception faite du déplacement de la confluence vers l'aval par Perrache au XVIIIe s., mais ont ardemment débattu de la possible existence d'un ou plusieurs bras du Rhône en travers de la presqu'île (on renverra à A. Desbats (1982) pour un résumé de ces scénarios). Il est de fait que l'iconographie actuelle privilégie une configuration, celle d'Amable Audin (Pelletier 1990 ; voir aussi la cartographie du Musée gallo-romain). Sans avoir encore fourni d'arguments définitifs sur ce point, les fouilles réalisées depuis 10 ans ont cependant renouvelé l'image du site lyonnais en apportant l'idée essentielle de l'instabilité géographique des lieux à l'échelle des quelque trois ou quatre siècles d'occupation.

43Le bras Marsaux découvert par M. Audin (Russo et al. 1961) fut en réalité le cours principal de la Saône au Ier s. av. J.-C. Ce bras fut progressivement rempli de sédiments et de déchets urbains jusqu'à ne plus être fonctionnel au début du IIIe s. ap. J.-C. (Arlaud et al. 1994). Se pose alors la question de l'emplacement du cours actuel de la Saône dans l'Antiquité. Des arguments forts laissent penser que le tracé de la Saône actuelle s'est mis en place à l'époque gallo-romaine, peutêtre au Ier s. ap. J.-C. et qu'il a progressivement pris le dessus sur le Bras Marsaux jusqu'à s'y substituer complètement (Bravard et al. ce volume). Si cette hypothèse est exacte, la presqu'île avait une tout autre configuration puisqu'elle n'était séparée de la colline de Fourvière que par la Saône coulant à son pied.

44Il est douteux que la presqu'île ait été coupée de manière permanente par un bras du Rhône, encore moins de la Saône. Les hypothèses évoquées dans la littérature ne se fondent que sur des arguments ténus et n'envisagent pas la possibilité de circulations éphémères en temps de crue. A l'emplacement de la place Bellecour (Vérot et al.1989), une dépression, sans doute un très vieux chenal, a servi lors des crues et a été particulièrement actif au Ier s. ap. J.-C. avant d'être remblayé et de ne plus subsister qu'à l'état de milieu humide. Les fouilles réalisées dans la presqu'île ont montré l'existence de chenaux fluviatiles peu profonds qui ont servi à l'occasion de crues du Rhône. La presqu'île était alors balayée dans le sens NE-SO par des flux d'eau et de sable.

Marqueurs géomorphologiques et l'histoire hydro-climatique

45L'impossiblité de quantifier les flux solides et liquides du passé justifie le recours à une démarche qualitative. Les données n'étant pas disponibles pour une reconstitution du changement à l'échelle des trois derniers millénaires, l'accent a été mis sur l'analyse des manifestations géomorphologiques enregistrées et sur une simple hypothèse concernant le jeu relatif des variables de charge et de débit.

46Deux périodes de tressage fluvial et degradation des lits fluviaux ont été clairement identifiées dans le bassin du Rhône (fig. 6).

6- Schéma simplifié représentant la variation relative des flux hydriques (Ol) et des flux de charge de fond (Qs) des cours d'eau de la région lyonnaise depuis 3000 ans

6- Schéma simplifié représentant la variation relative des flux hydriques (Ol) et des flux de charge de fond (Qs) des cours d'eau de la région lyonnaise depuis 3000 ans

D'après Bravard et al. 1992, (modifié)
Les valeurs données sont indicatives

47Il s'agit du Premier âge du Fer qui est la période comprise entre environ les années 800 et les années 400 av. J.-C., sans que cette fourchette soit réellement calée dans le temps, et du Petit âge Glaciaire dont le début est vieilli au milieu du XIVe s. ap. J.-C. (Bravard 1989a) et qui s'achève à la fin du XIXe s. Ces deux crises majeures de très forte activité fluviale ont été décrites dans le bassin de la Durance (Jorda 1992 ; Provansal 1992), dans les Alpes du Nord et dans la région du Rhône moyen (Bravard et al. 1992). Elles sont interprétables par un changement durable (multiséculaire) des flux, de type Qs+> Ql+, l'excès de charge solide grossière se traduisant par l'impossibilité qu'avaient les cours d'eau d'assurer son évacuation. De là un raidissement de la pente de transport, un élargissement de la bande d'activité, une réduction de la profondeur des chenaux, une réduction de la sinuosité et une augmentation de la longueur d'onde des chenaux.

48Il est à noter que la métamorphose fluviale ne peut s'exprimer à l'échelle du tronçon fluvial que si les deux flux liquide et solide sont altérés de manière synchrone. Autant il est clair que des tronçons montagnards réagissent avec rapidité aux injections d'eau et de charge solide, autant la réponse peut être différée sur les tronçons fluviaux éloignés des sources sédimentaires, ce qui est le cas dans les grandes vallées alpines et sur les piémonts. En effet les crues sont des événements enregistrés de manière immédiate sur l'ensemble du cours fluvial alors que la charge grossière se déplace de manière progressive et relativement lente vers l'aval. Une étude réalisée sur l'Isère en Grésivaudan a montré qu'à la fin du XVIIIe s. , la mégaforme constituée par la masse caillouteuse en cours de progradation depuis sans doute la fin du XIVe s. , associée à un style fluvial en tresse, atteignait les faubourgs de la ville de Grenoble où l'Isère continuait de méandrer (Bravard 1989). De là, la difficulté d'effectuer des corrélations entre les descripteurs du changement de l'environnement lorsque le temps de réaction des systèmes est fortement dépendant du paramètre spatial.

49Le synchronisme de ces phases de torrentialité à l'échelle des Alpes a permis d'avancer le fait que ces fluctuations sont sous contrôle essentiellement climatique (Jorda 1980). Ces acquis géomorphologiques sont intégrés dans les synthèses paléoenvironnementales ; en particulier, ils sont corrélés avec les développements récents des disciplines connexes que sont la paléo-limnologie (Magny 1995), la paléo-glaciologie (cf. la synthèse qu'en donne Grove 1987) et la paléo-climatologie. M. Magny a mis en évidence la très bonne corrélation qui existe entre d'une part le fort taux de 14C résiduel et une faible activité solaire et d'autre part les phases de transgression lacustre ; on peut sans doute y ajouter la très bonne corrélation avec les phases de progradation de la charge de fond et d'exhaussement des lits dans les systèmes fluviaux. Il est probable que le refroidissement climatique enregistré durant ces périodes s'est accompagné d'un déplacement vers le sud de la circulation zonale, d'une augmentation des précipitations estivales à caractère orageux et d'une réduction de l'évapotranspiration (Lamb 1995), cette évolution ayant eu pour effet d'augmenter les débits de crue. Il convient cependant d'admettre, pour expliquer la très forte augmentation des transports par charriage, que les entrées de sédiments dans les cours d'eau ont très fortement augmenté dans la même période. Dans les Alpes, à haute altitude, il est possible d'émettre l'hypothèse d'un abaissement de la limite supérieure des arbres ainsi que d'une recrudescence de l'activité glaciaire et de l'activité érosive (avalanches, mouvements de masse). M. Jorda (in litteris) doute cependant de l'influence de ces modestes variations climatiques holocènes (variations thermiques notamment) sur la limite supérieure de la forêt ; en d'autres termes sur le détritisme et la morphogenèse fluviale : ces variations seraient, en effet, atténuées par l'inertie naturelle des groupements végétaux et des mécanismes régulateurs qui guident leur dynamisme. De fait, ces variations n'ont pas été mises en évidence dans les Alpes du Sud et en Basse Provence.

50En revanche, il serait étonnant que les actions humaines n'aient pas eu leur part dans l'accélération des processus. Il convient en effet de remarquer que le Petit âge Glaciaire suit la période du Petit Optimum climatique médiéval, caractérisée par une forte colonisation des Alpes (Neboit 1983 ; Dufaure 1984). Il est probable - mais ceci serait à argumenter de manière détaillée - que l'extension de l'agriculture et des terroirs pastoraux en altitude a contribué à fragiliser les zones potentiellement productrices de sédiments. On a très peu d'informations sur ce qu'a pu être la colonisation des Alpes avant le premier âge du Fer, mais il est prouvé que les défrichements à but pastoral avaient sensiblement abaissé la limite supérieure des arbres à cette époque et fragilisé le milieu (De Beaulieu et al. 1989).

51La période comprise entre le IVe s. av. J.-C. et la fin du XIIIe s. ap. J.-C. est en revanche caractérisée par des signes de faible activité géomorphologique. Il est quasiment certain que les grands cours d'eau ont adopté un style à méandres à l'époque romaine, comme le Rhône au débouché du Jura et l'Isère au débouché des Alpes, ou ont connu une phase d'incision à l'époque de la Tène (IVe-Ier s. av. J.-C.). Il est remarquable que les lits majeurs ne possèdent quasiment pas de dépôts d'inondation, soit que l'hydrologie ait été déficiente, soit que l'incision ait limité les débordements, soit probablement que les deux causes se soient cumulées. Fait exception la période romaine du Ier-IIe s. ap. J.-C. qui parait caractérisée par des crues débordantes relativement sérieuses sur les sites rhodaniens de Lyon et Vienne (Bravard et al. 1989 ; Macé et al. 1991) et/ou la période qui va de la fin du Ier s. ap. J.-C au IIIe s. inclus dans la moyenne vallée du Rhône (Berger 1995). Ces crues ne paraissent pas avoir remis en cause le style à méandres qui caractérise le Rhône à l'époque romaine ; elles ont des signatures très nettes dans les fonds de vallée de la Valdaine qui connaissent un exhaussement des fonds de talwegs et des conditions d'hydromorphie. Une courte phase d'activité torrentielle paraît également avérée entre le Ve et le VIIIe s. ap. J.-C., mais ses manifestations sont rares et dispersées dans l'état actuel de la recherche.

Les recherches à développer

La détermination du potentiel archéologique des sites de vallées

52Un des objectifs à mettre en oeuvre pourrait être une cartographie en trois dimensions du potentiel archéologique des fonds de vallées. Les cartes, réalisées à l'échelle du 1/25 000e, feraient apparaître :

  1. des unités spatiales discriminées en fonction de l'ancienneté relative du substrat grossier du lit majeur. L'abandon d'un dépôt de charge de fond marque à la fois la destruction ou l'oblitération des sites plus anciens et le point 0 d'une nouvelle séquence évolutive caractérisée par le dépôt de sédiments fins issus de suspension et d'éventuelles périodes d'occupation ou de fréquentation par l'homme. Le niveau grossier inférieur donne en quelque sorte un terminus post quem à la possibilité théorique de rencontrer une installation humaine ou des artefacts en place.

  2. des informations sur l'ampleur des fluctuations verticales du lit mineur à l'Holocène, en collectant des informations sur l'altitude des niveaux de creusement (l'AllerØd. par exemple).

  3. des données archéologiques telles que les sites les plus anciens découverts sur chaque unité de manière à vérifier la validité des hypothèses émises au stade de l'étude géomorphologique préliminaire.

53Cette démarche est lourde, mais une programmation permettrait de formaliser la collecte des données et d'éviter des pertes d'information qui sont considérables à l'heure actuelle. La datation relative passe en outre par diverses techniques, dont l'emploi du radiocarbone. Un programme de datation assez systématique des troncs subfossiles ou de la matière organique (paléo-chenaux) découverts, couplé à un programme de recherche dans le domaine de la palynologie et de la dendrochronologie, permettrait de situer la recherche à un niveau comparable à ce qui se fait en Allemagne et au Royaume Uni (Schirmer 1988 ; Brown 1991 ; Needham 1992).

Les rythmes climatiques et morphodynamiques

Quelques mises en garde méthodologiques

54La mise au point d'un phasage hydroclimatique relativement précis est un acquis séduisant. Il manifeste un retour en force de l'explication naturaliste après une période de doute qui domina les années 1970. Des progrès sont encore à réaliser car il est difficile de cerner le poids relatif de la période de péjoration du haut Moyen Age tant sur le plan chronologique que sur le plan de l'intensité relative des processus géomorphologiques concernés ; de même, il est encore difficile de caractériser la période du Ier-IIème s. ap. J.-C. entre deux phases plus sèches.

55Pour autant, il serait particulièrement dangereux de rechercher dans les rythmes hydroclimatiques un principe universel d'explication de certains caractères de la carte archéologique. Pour reprendre une interrogation formulée à propos de l'occupation de la presqu'île lyonnaise (Bravard et al. ce volume), le hiatus de l'occupation humaine que l'on a identifié entre le IVe et le XIIe s. est-il dû à une cause relevant de l'hydrologie ou bien à l'oblitération ultérieure des marques de l'occupation ? Il est prudent de ne pas encore trancher, mais les faits d'ordre culturel doivent conserver toute leur place dans la recherche des explications, en particulier lorsqu'il s'agit de rendre compte des pleins et des vides dans l'occupation d'un territoire.

56Par ailleurs, il serait regrettable de se contenter de cette nouvelle grille de lecture. La discipline géoarchéologique est trop jeune pour se replier sur elle-même et ne pas développer des collaborations multiformes, notamment du côté de la paléoclimatologie et de toutes les sciences permettant d'approcher la connaissance de l'état de l'épiderme de la terre aux diverses époques de la Préhistoire et de l'Histoire. La réussite de collaborations ne doit pas interdire d'explorer de nouveaux champs scientifiques aux marges des disciplines ; il convient en effet d'éviter la reproduction de modèles alors que les sciences ne cessent d'évoluer.

Quelles pistes de recherche ?

L'adoption d'un schéma d'analyse systémique

57Faisant appel au principe des processus-réponses, ce schéma serait intéressant dans l'étude d'un système actuel ou subactuel car les données permettant la connaissance de chacune des étapes peuvent être acquises ou faire l'objet d'estimations réalistes. Il est possible d'analyser un changement complexe, de remonter à la dynamique des flux et, de là, à leurs mécanismes de contrôle. En revanche, la tâche est beaucoup plus délicate lorsqu'il s'agit d'interpréter les métamorphoses de paléo-systèmes. S'il est possible de déterminer avec une relative sûreté certaines manifestations géomorphologiques du changement, il serait hasardeux d'aller au-delà d'hypothèses concernant la variation relative de l'intensité des flux hydriques et minéraux. La reconstitution des mécanismes de contrôle de ces flux par l'emploi d'une simple démarche récurrente est trop aléatoire pour qu'il ne soit pas nécessaire d'acquérir dans le futur des données complémentaires concernant les paramètres climatiques et les modalités d'occupation du territoire par les sociétés humaines. Les interprétations des liens de causalité entre les réponses environnementales et les facteurs du déclanchement conduisent trop souvent, selon nous, à des choix prématurés et arbitraires entre déterminants climatiques et déterminants anthropiques. Faute d'arguments irréfutables, il apparaît que la recherche en est réduite à des conjectures qui ne sont pas exemptes d'une soumission aux modes ou de considérations idéologiques inavouées ou explicites.

L'échelle spatiale des réponses environnementales

58La question des réponses environnementales à des stimulus externes est un thème de recherche majeur. J.-F. Berger (1995) a insisté à juste titre sur l'importance de travailler sur la répétivité des signatures à l'échelle de la micro-région et dans des unités de paysage variées avant de se risquer à des généralisations. Il paraît en effet essentiel de faire la part réelle des facteurs anthropiques par rapport à une causalité privilégiant les faits de nature. Des études trop ponctuelles peuvent conduire à conclure de manière erronée à une surestimation du facteur hydro-climatique ou, inversement à celle du facteur anthropique. Globalement, on est en droit d'estimer que plus la perception est large sur le plan spatial, plus elle limite le poids l'artefact à l'échelle des sites.

Climat et réponses environnementales

59Un des thèmes de recherche les plus prometteurs parait être celui de la spatialisation des réponses environnementales aux fluctuations hydroclimatiques. Cette question, présentée succinctement dans ce cadre, peut être envisagée à l'échelle de l'Europe occidentale et à l'échelle de la vallée du Rhône.

  • Dans le premier cas, le déplacement en latitude de la position moyenne des zones de circulation cyclonale et des zones sous influence anticyclonique a affecté de manière inégale les péninsules méditerranéennes et la France moyenne. Une interprétation a été proposée par Ortolani et Pagliuca (1993) sous la forme d'une esquisse de déplacement latitudinal de la zonation de Koppen-Geiger (fig. 7). Il en ressort qu'en période froide et humide l'ensemble des péninsules méditerranéennes et de la France méridionale seraient incorporées dans la zone tempérée humide de type océanique ; en période chaude, les péninsules et la Provence seraient sous l'influence d'un climat semi-aride, le reste de la France connaissant un climat tempéré à été chaud et sec et à saison intermédiaires humides (type méditerranéen), ce qui est, peut être, proposer comme une extension excessive de ce dernier au détriment du climat de type océanique.

  • La question de la variabilité des réponses environnementales à l'échelle de la vallée du Rhône ne se pose donc apparemment pas en période froide et humide puisque les signatures sont en principe assez homogènes à l'échelle de la vallée et de la frange méditerranéenne ; ceci est conforme aux faits d'observation. En revanche, si l'on admet ce principe, la moyenne vallée du Rhône pourrait connaître des précipitations de type méditerranéen en période sèche alors que la frange méditerranéenne pourrait être sous influence semi-aride dominante, exception faite de fluctuations mineures de pas de temps plus court. Ce caractère expliquerait, par exemple, que la période galloromaine, réputée uniformément sèche en Provence, ait connu un régime hydrologique différent aux premiers siècles de l'ère dans la moyenne vallée du Rhône. J.-F. Berger (1995) estime que le facteur climatique est prépondérant aux IIe et IIIe s. ap. J.-C. et traduirait dans la Valdaine « l'affirmation des influences méditerranéennes subhumides à fort contrastes saisonniers ». Cette influence, qui signifierait la descente vers le sud de l'anticyclone tropical et de la zone de circulation cyclonique d'ouest repoussés auparavant plus au nord, intercalerait un cycle à torrentialité marquée dans une longue période à faible hydraulicité (de la Tène au IVe s. ap. J.-C.). Elle pourrait avoir été plus précoce dans la région lyonnaise qui reçoit des cours d'eau alimentés par les Alpes et par le bassin de la Saône ; les crues sont en effet marquées dès le tournant de l'ère et jusqu'au IIe s. Reste à comprendre pourquoi les processus torrentiels du IIIe s. n'ont pas été repérés dans la région lyonnaise : s'agit-il de processus non encore identifiés ? Ces processus sont-ils masqués par un fort contrôle anthropique en milieu urbain ou est-on trop au nord par rapport à la zone d'expression des processus torrentiels qu'est la moyenne vallée du Rhône ? Quoi qu'il en soit, la courbe de variation du l4C résiduel montre une variation légèrement positive entre la Tène et le IIIe s. (Magny 1995), ce qui est conforme à l'enregistrement de marques d'une certaine humidité dans la région et à l'existence d'une phase de transgression lacustre dans le Jura (Petit Maclu).

7-Déplacement des zones climatiques pendant la période historique

7-Déplacement des zones climatiques pendant la période historique

Ortolani et al. , 1994, modifié

Bibliographie

Bibliographie

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Table des illustrations

Titre 1- Le potentiel archéologique des vallées rhône-alpines
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Titre 2- Tronc subfossile à Anglefort
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Titre 3- Tourbière au confluent du Giffre et de l'Arve
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1486/img-3.jpg
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Titre 4- Pieux plantés dans la tourbière d'âge Boreal au confluent du Giffre et de l'Arve
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1486/img-4.jpg
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Titre 5- Contrôles et réponses géomorphologiques
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1486/img-5.jpg
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Titre 6- Schéma simplifié représentant la variation relative des flux hydriques (Ol) et des flux de charge de fond (Qs) des cours d'eau de la région lyonnaise depuis 3000 ans
Légende D'après Bravard et al. 1992, (modifié)Les valeurs données sont indicatives
URL http://books.openedition.org/alpara/docannexe/image/1486/img-6.jpg
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Titre 7-Déplacement des zones climatiques pendant la période historique
Légende Ortolani et al. , 1994, modifié
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