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Dynamique du paysage

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Jean-Paul Bravard
, 
Michel Prestreau

Géoarchéologie lacustre

L'approche paléoclimatique des habitats lacustres Jura et Alpes du Nord

Michel Magny

Texte intégral

1Depuis leur découverte en 1854 par le (suisse Ferdinand Keller, les habitats lacustres ont acquis une place privilégiée dans la recherche archéologique. Cela tient, bien sûr, au matériel mobilier et immobilier que l'on a pu mettre au jour sur ces sites et qui faisait le plus souvent défaut sur les sites terrestres : outils emmanchés, vanneries, tissus, éléments d'architecture... Cela tient aussi à la controverse qu'a suscitée leur interprétation : cités lacustres telles que les avait aussitôt imaginées F. Keller, ou habitats établis directement sur le sol tels que les reconstituaient E. Vogt et O. Paret à la fin des années 1950 ? Cela tient enfin à la collaboration que les archéologues ont ici demandée très tôt aux naturalistes, qu'il s'agisse d'exploiter l'abondance des restes organiques découverts sur ces sites ou d'apporter des arguments décisifs dans la querelle des palafittes.

2Le développement de fouilles programmées dès les années 1970 en bordure des lacs de Clairvaux et de Chalain sous la direction de P. Pétrequin et les sondages de reconnaissance réalisés depuis les années 1980 par le CNRAS sur les sites immergés des lacs d'Annecy (Haute-Savoie) et du Bourget (Savoie) ont été le point de départ de recherches systématiques visant à reconstituer l'environnement lacustre de ces habitats préhistoriques. Plutôt que de rappeler une nouvelle fois les résultats auxquels ces études ont pu aboutir dans le domaine de l'environnement climatique, résultats qui ont déjà été publiés ailleurs (Magny 1992, 1993b, 1995c ; Magny et Ruffaldi 1995), cette note a pour objet d'évoquer plus particulièrement les stratégies de recherche adoptées et les perspectives qui se dessinent aujourd'hui après plus d'une décennie de collaboration entre archéologues et paléoclimatologues dans le domaine lacustre jurassien et subalpin.

Les problématiques et les méthodes

3L'abondante littérature issue de la querelle des palafittes témoigne de la confusion que cette querelle a longtemps entretenue entre problématiques archéologique et naturaliste. Il est essentiel que chacune soit clairement identifiée. D'une part, la problématique de type archéologique : les habitats lacustres préhistoriques sont-ils construits sur le sol ou sur pilotis ? Elle implique une recherche spécifique, centrée sur l'observation et l'interprétation des vestiges architecturaux découverts lors des fouilles. Et, d'autre part, la problématique de type naturaliste : quel était le niveau d'un lac pendant l'occupation de ses rives par un groupe préhistorique ? C'est une autre façon de poser la question précédente, mais c'est aussi une question différente : un abaissement du niveau du lac n'implique pas forcément une construction établie directement sur le sol, de la même manière qu'un habitat surélevé ne signifie pas immédiatement une remontée du plan d'eau. Cette seconde problématique implique une autre recherche tout aussi spécifique que la première dans ses méthodes et sa stratégie.

4S'agissant de la première question, on sait aujourd'hui grâce à la reprise et à la multiplication des fouilles depuis 1970, grâce à des sites remarquables comme celui de Fiave-Carera, et au renouvellement de la problématique archéologique (Pétrequin 1980) que tous les types d'architecture ont existé pendant la Préhistoire en bordure des lacs : maisons construites sur le sol, maisons à plancher rehaussé et maisons sur pilotis.

5En ce qui concerne la seconde question, l'article publié par J.-L. Brochier et M. Joos en 1982 constitue sans contexte une étape majeure pour la restitution du cadre paléohydrologique des habitats lacustres : les fluctuations du niveau du lac de Neuchâtel pendant le Néolithique y sont reconstituées sur la base d'une approche strictement sédimentologique de la séquence stratigraphique du site d'Auvernier-Port.

6La première figure (fig. 1) illustre les bases sur lesquelles repose la méthode mise au point pour la reconstitution des variations du niveau des lacs jurassiens et subalpins. L'observation de dépôts actuels prélevés à l'interface eau-sédiment selon des transects perpendiculaires à la rive permet d'identifier des marqueurs bathymétriques. Ces marqueurs sont utilisés ensuite pour restituer la profondeur du milieu de dépôt des sédiments échantillonnés sur une séquence stratigraphique mise au jour lors d'une fouille ou par le biais d'un carottage. Ainsi est-il possible de retracer les fluctuations d'un plan d'eau sur la base d'une approche sédimentologique parfaitement indépendante de toute donnée archéologique. Cette indépendance méthodologique est un préalable indispensable à tout croisement des données naturalistes et archéologiques.

1- Bases pour la reconstitution des variations du niveau des lacs jurassiens et subalpins

1- Bases pour la reconstitution des variations du niveau des lacs jurassiens et subalpins

L'analyse d'échantillons prélevés à l'interface eau-sédiment selon deux transects perpendiculaires à la rive dans le grand lac de Clairvaux montre clairement que la distribution des différents morphotypes de concrétions carbonatées (oncolithes, choux-fleurs, plaques et tubes) obéit à une zonation de la rive à la zone profonde du lac. Dans les zones peu profondes des bordures riveraines, où l'hydrodynamisme est important, dominent les oncolithes ; la beine est le domaine du type « chou-fleur ». Le type plaque coïncide plus particulièrement avec la ceinture des végétaux à feuilles flottantes ou immergées, tels que les nénuphars ou les potamots. Enfin, le type tube connaît un développement maximal dans les zones plus profondes où dominent les Characées (algues vertes). Ainsi la dominance d'un morphotype de concrétion dans un échantillon de craie lacustre fossile peut être utilisée comme un indicateur de la profondeur de son milieu de dépôt. Cette zonation des différents types de concrétions a fait l'objet de contrôles à partir de l'étude de 15 transects échantillonnés dans 9 lacs différents.

Sortir du ghetto

7Au cours des 15 années passées, un certain nombre d'études sédimentologiques ponctuelles, effectuées sur des sites archéologiques ou dans leur proximité immédiate, ont ainsi établi de façon rigoureuse la réalité de fluctuations lacustres au cours du Néolithique et de la Protohistoire (Brochier et Joos 1982, Borel et al. 1985, Magny et Richard 1985, Brochier 1986, Magny 1988, Moulin 1991).

8Ce premier point acquis, deux problèmes importants restent encore en suspens. Que penser tout d'abord de ces variations de niveau ? Sont-elles la conséquence de phénomènes strictement locaux ou aléatoires, ou sont-elles le reflet de phénomènes globaux, d'ordre climatique ? Que penser ensuite de l'interruption, provisoire ou définitive, de l'habitat lacustre pendant le Bronze moyen ou à partir de l'âge du Fer ? Cette périodisation que l'on retrouve, à quelques exceptions près, dans tout le domaine subalpin n'est-elle pas un indice troublant, quoique tout à fait insuffisant, en faveur de l'interférence du climat ?

9On doit reconnaître que les archéologues se sont trop longtemps focalisés sur les sites qu'ils étudiaient ; ils se sont longtemps enfermés dans une problématique étriquée, sans se donner davantage de recul dans le temps ou l'espace, ni s'intéresser au développement d'autres recherches. Si la question des fluctuations lacustres au Néolithique et à l'âge du Bronze a été reconnue dès les années 1920, les recherches restent cependant limitées dans l'espace aux seuls sites préhistoriques, et dans le temps aux seules périodes néolithiques et protohistoriques. Comme si l'on s'efforçait en vain de comprendre un épisode sans vouloir prendre en considération toute l'histoire à laquelle il appartient, et comme si les phénomènes en cause (à savoir les fluctuations des lacs subalpins pendant l'Holocène) n'avaient jamais été perçus globalement ni définis en tant que tels.

10L'archéologie lacustre s'est ainsi trouvée bloquée dans une sorte de ghetto. Tout s'est passé comme si elle avait évolué jusque très récemment en vase clos, sans qu'aucun pont ne soit jamais jeté entre elle et d'autres recherches avec lesquelles elle aurait pu cependant avoir de fructueux échanges. En effet, en Scandinavie où se sont développées la palynologie et l'étude paléoclimatique de l'Holocène, s'est amorcée dès les années 1930 avec T. Nilsson, puis à partir des années 1960 avec G. Digerfeldt, une recherche systématique sur les fluctuations lacustres holocènes et leur signification climatique ; dans les années 1980, cette recherche a ensuite connu un remarquable développement, en particulier en Suisse (Lang 1985) et en Pologne (Ralska-Jasiewiczowa et al. 1987 a et b), par la mise en oeuvre du prograntme IGCP 158 Β de l'UNESCO : « Palaeohydrological changes in the temperate zone in the last 15,000 years » sous l'impulsion de Β.Ε. Berglund (Berglund 1979, 1983). C'est dans ce cadre que les deux problématiques, archéologique et naturaliste, se sont enfin rencontrées (Gaillard, 1985), tandis qu'en France, le programme DGRST : « Paléoenvironnement holocène des Alpes françaises du Nord et de leur Piémont » (Vivian 1991) et les fouilles archéologiques de Clairvaux-les-Lacs jouaient le même rôle (Magny, Richard 1985).

11Les illustrations (fig. 2, 3 et 4) rendent compte des résultats acquis dans le Jura et les Alpes du Nord au terme de plus de 10 ans de recherches centrées sur une approche sédimentologique du contexte climatique dans lequel se sont développés les habitats lacustres préhistoriques.

12La figure 2 illustre deux informations différentes :

  1. Elle montre une courbe des fluctuations du niveau des lacs du Jura et des Alpes du Nord qui couvre l'ensemble de l'Holocène. Cette courbe du fait que les variations des plans d'eau ne sont pas limitées aux seules périodes du Néolithique et de l'âge du Bronze, mais qu'elles caractérisent tout notre interglaciaire. Elle constitue une synthèse de données collectées dans les remplissages sédimentaires de 24 lacs différents dont 4 seulement recelaient des vestiges d'habitats lacustres. L'information présentée ici provient donc principalement de séquences stratigraphiques étudiées hors de tout contexte archéologique.

  2. Elle montre que les fluctuations holocènes des lacs jurassiens et subalpins apparaissent globalement en phase avec les mouvements des glaciers et de la limite supérieure de la forêt (ou timberline) dans les Alpes suisses et autrichiennes, et qu'elles peuvent donc être rapportées à des oscillations du climat.

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Si l'on compare, pour toute la durée de l'Holocène, les variations du débit de la Haute Vistule en Pologne (1, d'après Starkel 1991), les mouvements des glaciers (2 et 3) et de la limite supérieure de la forêt, ou timberline (4) reconstitués dans les Alpes suisses (3 et 4, d'après Zoller 1977 et Burga 1987) et autrichiennes (2, d'après Bortensehlager 1977 et Patzelt 1977), avec les fluctuations du niveau des lacs retracées dans le Jura (5, d'après Magny et Ruffaldi, 1995), et si l'on tient compte, pour cette comparaison, des incertitudes chronologiques inhérentes à la méthode du radiocarbone, on remarquera que, considérées globalement, les différentes courbes présentées ici font apparaître des rythmes climatiques similaires. Il est possible de reconnaître 6 phases majeures de refroidissement, caractérisées par un renforcement du débit de la Haute Vistule en Pologne, une avancée des glaciers et un abaissement de la timberline dans les Alpes ainsi que par une remontée des plans d'eau dans le Jura

  • 1 La teneur de l'atmosphère en 14C n'est pas restée stable dans le passé. Elle a connu au contraire d (...)

13La figure 3 illustre les corrélations qui apparaissent tout au long de l'Holocène entre, d'une part, les phases de renforcement de la teneur de l'atmosphère en 14C résiduel1 et, d'autre part, les phases de remontée du niveau des lacs jurassiens et subalpins. Par référence aux facteurs qui contrôlent les variations du 14C résiduel dans l'atmosphère (Stuiver et Braziunas 1993), ces corrélations suggèrent que les oscillations du climat reflétées par les fluctuations lacustres peuvent être rapportées à des changements affectant la circulation océanique au début de l'Holocène, et, après 6000 avant J.-C., à des changements affectant l'activité du Soleil (Magny 1995b).

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3-

La comparaison entre les variations à court terme du 14C résiduel atmosphérique et les fluctuations du niveau des lacs du Jura montre que, tout au long de l'Holocène, on observe une corrélation assez étroite entre les périodes de forte teneur de l'atmosphère en 14C résiduel et les phases de hausse du niveau des lacs du Jura, qui marquent ellesmêmes des refroidissements du climat (d'après M. Magny, 1995)

14Sur la base des acquis précédents, la figure 4 propose un retour à la question du cadre climatique des palafittes. Toutes les analyses sédimentologiques effectuées sur les sites archéologiques des lacs de Clairvaux, de Chalain, du Bourget et d'Annecy montrent que les habitats lacustres néolithiques et protohistoriques s'inscrivent systématiquement dans des phases d'abaissement des plans d'eau associées à des réchauffements du climat. Mais il ne s'agit là que de conclusions ponctuelles dont on ignore si elles s'appliquent plus généralement à l'ensemble du domaine palafittique subalpin. Pour le vérifier, une courbe de fréquence des habitats littoraux a été établie pour le Néolithique et l'âge du Bronze en se basant uniquement sur les références dendrochronologiques actuellement disponibles pour la France et la Suisse, soit près de 150 références. Les phases majeures d'habitat lacustre coïncident avec des périodes de faible teneur de l'atmosphère en 14C, c'est-à-dire avec des phases au climat plus chaud liées à un renforcement de l'activité solaire. Ces corrélations permettent de mettre en évidence que le développement des stations littorales préhistoriques s'inscrit bien au cours de phases d'abaissement des plans d'eau, telles qu'elles ont pu être définies dans le Jura. Elles confirment les données ponctuelles qui avaient pu être obtenues jusqu'à présent (Brochier 1986 ; Moulin 1991 ; Jacomet 1980) tout en restituant leur contexte d'ensemble.

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La comparaison entre les variations de la teneur de l'atmosphère en 14C résiduel et les phases du développement de l'habitat lacustre en France et en Suisse (excepté le Bodensee) suggère que la fréquence des habitats des bords de lacs, indiquée ici en nombre d'habitats par décennie, se renforce pendant les périodes de plus faible production de 14C, c'est-à-dire de plus forte activité du Soleil. La sinusoïde indique les cycles d'environ 2300 ans que marquent les variations du14c résiduel. D'après M. Magny, 1993c

En guise de conclusion

15L'exposé qui précède suggère plusieurs réflexions sur les collaborations qui se développent de plus en plus largement entre archéologues et naturalistes.

  1. Pour répondre aux questions qui lui sont posées par un archéologue, un naturaliste a besoin d'adopter une approche (méthode d'analyse et stratégie de recherche) qui lui soit propre. L'archéologue ne doit donc pas craindre de voir le naturaliste s'écarter quelque peu du site archéologique où s'est nouée leur collaboration...

  2. Et cela d'autant plus que le croisement des données archéologiques et paléoenvironnementales (à condition que les unes et les autres aient été élaborées de façon strictement indépendante) peut parfois faire rebondir la problématique archéologique sur des aspects inattendus. Ainsi, l'abandon des rives des lacs jurassiens et subalpins pendant l'âge du Bronze moyen et le premier âge du Fer a pour exacts corrolaires les péjorations climatiques correspondant aux phases de Pluvis et du Bourget dans le Jura (Lobben et Goschenen 1 dans les Alpes), mais leur désertion entre 2 400 et 1 750 BC intervient alors même que se développe l'une des phases régressives les plus prononcées de l'Holocène (fig. 4). L'influence du climat s'efface ici sans doute devant celle des phénomènes culturels : le développement du Campaniforme et du Bronze ancien marquerait une rupture importante avec les modes culturels antérieurs. Par ailleurs, l'établissement d'une courbe paléoclimatique très précise a récemment permis de suivre pendant plus d'un millénaire, de 3 700 à 2 500 av. J.-C., les relations qui ont pu exister dans la zone de la Combe d'Ain (Jura) entre la densité de la population, les modes de subsistance et le climat (Arbogast et al. 1995).

  3. Il ne saurait y avoir une communauté de géoarchéologues coupée et isolée de celle des chercheurs qui travaillent à la reconstitution des paléoenvironnements anciens. A moins d'être un fantaisiste, un géoarchéologue est avant toute chose un naturaliste, dont les méthodes de travail et les réflexions doivent tenir compte des avancées réalisées dans sa discipline.

  4. De la même manière qu'un archéologue exploite avec une égale rigueur toutes les couches archéologiques qui apparaissent sur un site, il convient d'exploiter de façon aussi exhaustive que possible les données que peut livrer un site pour la reconstitution des environnements anciens, même s'il s'agit de périodes antérieures ou postérieures à celles représentées par les seules couches dites archéologiques. C'est en se fondant sur ce parti pris qu'une courbe climatique intéressant toute la communauté des archéologues-préhistoriens et historiens-a pu être établie à partir des lacs du Jura et des Alpes du Nord. C'est aussi ce type d'approche global et systématique qui a permis de prouver l'arrière-plan climatique des fluctuations du niveau de ces lacs et d'en suggérer les origines. Nul doute que les sites lacustres aient encore beaucoup à apporter sur la connaissance de l'environnement climatique du Paléolithique supérieur, du Mésolithique, ou encore de l'Antiquité et du Moyen Âge.

Bibliographie

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Notes

1 La teneur de l'atmosphère en 14C n'est pas restée stable dans le passé. Elle a connu au contraire d'importantes variations qui sont liées à trois facteurs principaux : les variations d'intensité du champ géomagnétique, les variations d'activité du soleil et la répartition du radiocarbone dans les trois réservoirs entre lesquels il se distribue, c'est à dire l'océan, la biosphère et l'atmosphère. La courbe des variations du 14C résiduel est celle que l'on obtient après soustraction de l'impact du champ géomagnétique.

Table des illustrations

Titre 1- Bases pour la reconstitution des variations du niveau des lacs jurassiens et subalpins
Légende L'analyse d'échantillons prélevés à l'interface eau-sédiment selon deux transects perpendiculaires à la rive dans le grand lac de Clairvaux montre clairement que la distribution des différents morphotypes de concrétions carbonatées (oncolithes, choux-fleurs, plaques et tubes) obéit à une zonation de la rive à la zone profonde du lac. Dans les zones peu profondes des bordures riveraines, où l'hydrodynamisme est important, dominent les oncolithes ; la beine est le domaine du type « chou-fleur ». Le type plaque coïncide plus particulièrement avec la ceinture des végétaux à feuilles flottantes ou immergées, tels que les nénuphars ou les potamots. Enfin, le type tube connaît un développement maximal dans les zones plus profondes où dominent les Characées (algues vertes). Ainsi la dominance d'un morphotype de concrétion dans un échantillon de craie lacustre fossile peut être utilisée comme un indicateur de la profondeur de son milieu de dépôt. Cette zonation des différents types de concrétions a fait l'objet de contrôles à partir de l'étude de 15 transects échantillonnés dans 9 lacs différents.
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Titre 2-
Légende Si l'on compare, pour toute la durée de l'Holocène, les variations du débit de la Haute Vistule en Pologne (1, d'après Starkel 1991), les mouvements des glaciers (2 et 3) et de la limite supérieure de la forêt, ou timberline (4) reconstitués dans les Alpes suisses (3 et 4, d'après Zoller 1977 et Burga 1987) et autrichiennes (2, d'après Bortensehlager 1977 et Patzelt 1977), avec les fluctuations du niveau des lacs retracées dans le Jura (5, d'après Magny et Ruffaldi, 1995), et si l'on tient compte, pour cette comparaison, des incertitudes chronologiques inhérentes à la méthode du radiocarbone, on remarquera que, considérées globalement, les différentes courbes présentées ici font apparaître des rythmes climatiques similaires. Il est possible de reconnaître 6 phases majeures de refroidissement, caractérisées par un renforcement du débit de la Haute Vistule en Pologne, une avancée des glaciers et un abaissement de la timberline dans les Alpes ainsi que par une remontée des plans d'eau dans le Jura
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Titre 3-
Légende La comparaison entre les variations à court terme du 14C résiduel atmosphérique et les fluctuations du niveau des lacs du Jura montre que, tout au long de l'Holocène, on observe une corrélation assez étroite entre les périodes de forte teneur de l'atmosphère en 14C résiduel et les phases de hausse du niveau des lacs du Jura, qui marquent ellesmêmes des refroidissements du climat (d'après M. Magny, 1995)
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Titre 4-
Légende La comparaison entre les variations de la teneur de l'atmosphère en 14C résiduel et les phases du développement de l'habitat lacustre en France et en Suisse (excepté le Bodensee) suggère que la fréquence des habitats des bords de lacs, indiquée ici en nombre d'habitats par décennie, se renforce pendant les périodes de plus faible production de 14C, c'est-à-dire de plus forte activité du Soleil. La sinusoïde indique les cycles d'environ 2300 ans que marquent les variations du 14c résiduel. D'après M. Magny, 1993c
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© Alpara, 1997

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