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L’Homme et son environnement : des lacs, des montagnes et des rivières

 | 
Pierre-Jérôme Rey
, 
Annie Dumont

La phase d’abandon des stations lacustres de 2410 à 1800 BC au nord des Alpes : facteurs culturels ou facteurs climatiques ?

Michel Magny, André Marguet, Yves Billaud et Fabien Arnaud

Résumé

Sur la base de l’analyse sédimentologique de deux sondages réalisés sur le site archéologique de Châtillon, en bordure du lac du Bourget (Savoie), et d’un calage chronologique précis s’appuyant sur des dates radiocarbone et dendrochronologiques, cette note présente une courbe à haute résolution des variations du niveau du lac pour la période 4500-3500 cal BP. Les données collectées mettent en évidence l’existence de phases de hauts niveaux lacustres vers 4200 et 4050-3850 cal BP séparées par un épisode de plus bas niveau vers 4100 cal BP. Ces hauts niveaux lacustres apparaissent synchrones d’une détérioration générale des conditions climatiques probablement en réponse à des facteurs orbitaux. Cette oscillation climatique pourrait avoir contribué à l’abandon des villages de bords de lacs que l’on observe au nord des Alpes entre 2410 et 1800 BC.

Texte intégral

Introduction

1À partir d’une base de données sédimentologiques et chronologiques collectées dans vingt-six cuvettes lacustres du Jura, du Plateau suisse et des Préalpes françaises du Nord, il a été possible de montrer qu’au cours de l’Holocène, le niveau des lacs de cette région au nord des Alpes avait été affecté par une succession de phases de hausse et de baisse d’ordre séculaire à pluriséculaire, en réponse aux forçages combinés de variations de l’activité du soleil, de l’insolation déterminée par les facteurs orbitaux, et de brusques vidanges de grands lacs proglaciaires au cours de la déglaciation (Magny, 2004 ; Magny, Bégeot, 2004 ; Magny et alii, 2011). S’appuyant sur un corpus de plus de 150 dates dendrochronologiques livrées par les sites archéologiques lacustres de Suisse et de l’est de la France, la comparaison de la fréquence de ces habitats de bords de lacs et de la courbe des variations de la teneur atmosphérique résiduelle en 14C considérée comme un indicateur des variations de l’activité du soleil (Finkel, Nishiizumi, 1997 ; Muscheler et alii, 1999, 2005 ; Beer, 2000) met en évidence que les pics de fréquence des habitats palafittiques coïncident avec des phases de plus forte activité solaire marquées par des minimums dans la courbe du 14C, et inversement. On observe ainsi que les phases de désertion des rives lacustres, en particulier aux environs de 5600-5300, 3400-3100 et après 2800 cal BP sont synchrones avec des phases de baisse de l’activité solaire (maximums de 14C). Ces abandons ont été interprétés comme déterminés par une hausse du niveau des lacs jurassiens et subalpins en réponse à des conditions climatiques plus fraîches et plus humides associées à une baisse de l’activité du soleil.

2Toutefois, ce synchronisme apparent entre pics de fréquence des habitats de bords de lacs et minimums de 14C (plus forte activité solaire) ne semble pas opérer pour la phase d’abandon des rives lacustres vers 2410-1800 BC (4360-3750 cal BP), qui coïncide au contraire avec de faibles valeurs du14 C. Cette déconnexion avait été interprétée comme l’irruption possible de facteurs culturels tels que l’arrivée des groupes campaniformes ou la diffusion de la métallurgie aux débuts de l’Âge du Bronze ancien, pour expliquer cette désaffection des rives lacustres au cours d’un maximum d’activité solaire (Magny, 1993 et 2004). Cependant, quelques données sédimentologiques et chronologiques laissaient également suspecter la possibilité d’une phase de hausse du niveau des lacs qui aurait pu être déterminée par un facteur autre que l’activité solaire (Magny, 2006). L’étude d’une nouvelle séquence sédimentaire prélevée sur le site de Châtillon, sur la rive nord du lac du Bourget (Savoie), a offert l’opportunité d’un réexamen de cette question sur la base de nouvelles données sédimentologiques et chronologiques.

Les variations du niveau du lac du Bourget de 4800 à 2700 cal BP

3Le lac du Bourget, à 231,50 m d’altitude, est le plus grand lac naturel de France, avec une longueur de 18 km, une surface de 44,60 km2 et une profondeur maximale de 150 m. Le bassin versant du lac couvre quelque 550 km2 avec une altitude maximale atteignant 1845 m. Toutefois, pendant les phases de crues majeures du Rhône, l’exutoire du lac fonctionne alors comme un affluent du lac apportant les eaux de la haute vallée du Rhône, soit un bassin versant supplémentaire de quelque 400 km2 culminant à 4807 m. D’où des crues catastrophiques jusqu’à la régulation artificielle récente du niveau du lac (Chapron et alii, 2005). D’une manière générale, les crues du lac sont déterminées par les pluies saisonnières et les eaux de fonte des neiges hivernales. L’étendue du bassin versant du lac et les particularités propres au fonctionnement de son émissaire en font donc un bon enregistreur du signal climatique tout au long de l’Holocène (Arnaud et alii, 2005, 2012 ; Debret et alii, 2010).

4Récemment, des fouilles archéologiques subaquatiques réalisées sur la plateforme littorale du lac à son extrémité nord-orientale ont mis en évidence les restes d’occupations de l’Âge du Bronze final datées par la dendrochronologie à 906-814 BC (2856-2764 cal BP) (Billaud et alii, 2007). Dans le cadre du projet ANR “PYGMALION”, deux carottages jumeaux (sondages 1 et 3) ont été effectués sur ce site pour des études paléoenvironnementales, et notamment la reconstruction des fluctuations passées du niveau du lac (fig. 1). Outre la dendrochronologie, la chronologie des séquences sédimentaires étudiées s’est appuyée sur des dates radiocarbone à partir de restes organiques d’origine terrestre pour éviter l’effet d’eau dure. Les fluctuations du niveau du lac ont été restituées sur la base d’une approche sédimentologique (Magny, 1998, 2004, 2006). L’analyse a porté plus particulièrement sur les deux mètres supérieurs de la séquence pour établir un enregistrement à haute résolution de la période 4500-3500 cal BP sur la base d’un échantillonnage continu avec un pas moyen de 2 cm.

5La stratigraphie a permis de mettre en évidence quatre unités sédimentaires distinctes. Sous la couche de sables de surface (unité 1), une couche de dépôts organiques d’origine anthropique (couche archéologique du Bronze final, unité 3) se trouvait intercalée entre deux couches de sédiments carbonatés (unités 2 et 4). L’unité 4 était entrecoupée par plusieurs couches centimétriques caractérisées par une plus forte fréquence d’éléments organiques (Magny et alii, 2012).

6L’analyse sédimentologique à haute résolution des deux sondages a permis de distinguer treize phases de variations du niveau du lac, bien calées chronologique ment grâce à la réalisation de onze dates radiocarbone AMS et à la technique du wiggle-matching (Speranza et alii, 2000 ; Magny et alii, 2012, fig. 5). La figure 2 montre les principaux résultats de ces analyses. La comparaison des sondages 1 et 3 s’appuie 1) sur les dates radiocarbone et dendrochronologiques, et 2) sur les courbes de la représentation en pourcentages des concrétions de type ’tube’ caractéristiques des phases de plus haut niveau (Magny, 1998 et 2004). Grâce au nombre de datations radiocarbone obtenues, il a été possible de montrer que la baisse du niveau du lac aux environs de 3000 cal BP avait provoqué une forte érosion des couches de craie lacustre déposées antérieurement, à l’origine d’un hiatus sédimentaire couvrant la période 3600-3100 cal BP. Toutefois, l’analyse à haute résolution des dépôts de l’unité sédimentaire 4 (sous les dépôts datés de l’Âge du Bronze, unité sédimentaire 3) a permis d’établir une courbe détaillée des variations du niveau du lac pour la période comprise entre 4700 et 3600 cal BP. Les données sédimentologiques mettent ainsi en évidence que la période 4300-3750 cal BP est caractérisée par la succession d’une série de hauts niveaux du lac avec deux maximums aux environs de 4200 et 4050-3850 cal BP, séparés par un minimum aux alentours de 4100 cal BP.

Fig. 1. Localisation du site étudié. C1 et C3 : emplacement des deux sondages analysés. LB : Lac du Bourget. La zone grisée représente l’extension du village de l’Âge du Bronze. La ligne en gras indique la rive actuelle du lac.

7La période du Bronze final est marquée par de bas niveaux du plan d’eau interrompus par un bref épisode transgressif vers 2900 cal BP et suivis par une hausse qui s’amorce dans la dernière partie de l’occupation Bronze final (soit avant 814 BC, 2764 cal BP) et provoque le dépôt de la couche de craie lacustre de l’unité sédimentaire 2.

Discussion et conclusions

8Comme l’illustre la figure 3, les résultats obtenus à Châtillon convergent avec les résultats obtenus à partir de l’analyse d’une carotte prélevée dans la zone profonde du lac du Bourget (Arnaud et alii, 2005). Ce sondage profond a permis de reconstituer les crues du Rhône en suivant la dilution plus ou moins forte des sédiments carbonatés du lac par les apports terrigènes du Rhône en crue. Il met ainsi en évidence, sur la période 4600-2500 cal BP, trois phases de renforcement des crues du Rhône vers 4400-3900, 3600-3200, et après 2700 cal BP. La cohérence entre les résultats obtenus à partir des sondages littoraux et de celui réalisé en zone profonde conforte l’image de périodes caractérisées par des conditions plus humides, responsables de crues marquées dans la vallée du Rhône et d’une hausse du niveau du lac du Bourget.

9Un schéma paléohydrologique similaire a été retracé par Wessels (1998) à partir de sondages profonds dans le lac de Constance (Bodensee), ce qui confirme les caractères régionaux des oscillations hydrologiques montrées dans la figure 2 et le signal climatique qu’elles traduisent. On trouvera une autre illustration possible de ce signal climatique à l’échelle régionale à travers les couches de dépôts transgressifs qui ont pu être observées et datées, avec plus ou moins de précision, dans d’autres cuvettes lacustres de la région.

Fig. 2. En haut : synthèse des fluctuations du niveau du lac du Bourget distinguées pour la période 4600-2700 cal BP à partir de l’étude des sondages 1 et 3. Les fenêtres de calibration à 1 et 2 sigmas des dates radiocarbone sont indiquées respectivement par des barres blanches et noires. En bas : comparaison des variations du niveau du lac du Bourget (panel supérieur) avec la fréquence des habitats de bords de lacs (nombre de villages par décade) dans l’est de la France et en Suisse sur la base de dates dendrochronologiques (d’après Magny, 1993, 2004).

Fig. 3. Comparaison entre les variations du niveau du lac du Bourget (panel médian) (1) avec des données chronologiques documentant une possible hausse de niveau d’eau (bandes grises horizontales) dans d’autres cuvettes lacustres régionales (Magny, 2007b ; Magny et alii, 2005, 2008, 2011a) (panel supérieur), et (2) des enregistrements paléohydrologiques obtenus à partir de sondages dans la zone profonde des lacs du Bourget (Arnaud et alii, 2005) et de Constance (Wessels, 1998). Les dates radiocarbone présentées pour les lacs de Neuchâtel, Pluvis, Cerin et Morat correspondent aux âges de phases de bas niveau encadrant une phase de hausse, tandis que la date indiquée pour le lac du Petit Maclu correspond à une phase de haut niveau.

10D’autres études récentes ont également mis en évidence une phase de détérioration climatique aux environs de 4000 cal BP au centre-ouest de l’Europe. R. Schmidt et alii (2002) montrent ainsi, sur la base d’une approche multi-proxy menée au lac de Landschitzsee dans les Alpes autrichiennes, l’existence d’une période plus fraîche et plus humide vers 4100-3900 cal BP. Dans la même région, les recherches menées par Nicolussi et alii (2005) ont révélé que cette période correspondait à une baisse marquée de la limite supérieure de la forêt. Dans les Alpes suisses, et d’une façon plus générale en Europe, on observe à cette période une avancée des fronts glaciaires (Holzhauser et alii, 2005 ; Matthews, Dresser, 2008 ; Lieman, Niessen, 1994). À des latitudes plus sudées, dans la vallée du Rhône, on observe également aux environs de 4500-4000 cal BP un renforcement des crues dans la vallée du Rhône (Berger et alii, 2008), une hausse importante du niveau des lacs en Italie centrale et en Albanie (Magny et alii, 2007, 2009) et le début d’une nouvelle série d’avancées du glacier de Calderone dans le massif du Gran Sasso qui marque le début du Néoglaciaire en Méditerranée centrale (Zanchetta et alii, 2012).

11Les causes possibles de cette importante oscillation climatique, qui souligne la transition entre l’Holocène moyen et l’Holocène supérieur (Walker et alii, 2012), ne sont pas à trouver dans une diminution de l’activité solaire qui reste alors relativement élevée comme le suggère un maximum de la courbe du 14C résiduel atmosphérique (Stuiver et alii, 1998). Comme l’ont montré Zhao et alii (2010), la détérioration des conditions climatiques vers 4000 cal BP reflète plus probablement une réponse non-linéaire du système climatique à une baisse progressive de l’insolation estivale (avec des effets de seuil), ainsi qu’à des changements clés qui affectent alors la distribution de l’insolation entre les saisons et entre les deux hémisphères. Ce forçage orbital conduit à une descente en latitude de la Zone de Convergence Intertropicale (Haug et alii, 2001), à l’origine d’une plus forte aridité sous les Tropiques et d’un renforcement de la circulation d’ouest et des dépressions sur l’Europe tempérée.

12Pour conclure, la figure 2 montre une comparaison de la fréquence des habitats de bords de lacs dans l’est de la France et en Suisse avec les variations du niveau du lac du Bourget retracées à partir de la séquence sédimentaire de Châtillon. Il apparaît ainsi que, sans exclure l’impact possible des facteurs culturels évoqués en introduction, la phase d’abandon des rives lacustres vers 2410-1800 BC (4360-3750 cal BP) peut s’expliquer également par un changement marqué des conditions climatiques entraînant une hausse régionale du niveau des lacs. On retrouve la même empreinte des conditions climatiques dans la quasi-disparition des habitats littoraux que l’on peut observer vers 4600 et 2900 cal BP (fig. 2).

13Une dernière remarque concernera l’abandon relativement tardif des villages littoraux à la fin de l’Âge du Bronze, abandon daté à Châtillon des environs de 814 BC (2764 cal BP, soit les dates d’abattage les plus récentes livrées par le site archéologique), alors que les autres sites du Plateau suisse et de l’est de la France suggèrent plutôt un abandon entre 860 et 830 BC (2810-2780 cal BP). Cette date générale est en accord avec le développement de conditions plus humides bien datées par wiggle-matching vers 2800-2750 cal BP (van Geel et alii, 1996 ; Speranza et alii, 2000). En fait, les résultats de l’analyse sédimentologique obtenus à Châtillon indiquent clairement que la hausse du niveau du lac du Bourget a commencé avant la fin de l’habitat (Magny et alii, 2012). Cette observation suggère que, si le bas niveau du lac a sans aucun doute favorisé l’installation et le développement de villages au cours du Bronze final, les habitants de ces mêmes villages ont été capables de résister en s’adaptant pendant quelque 20 années supplémentaires au changement des conditions climatiques qui allaient marquer fortement la transition entre Subboréal et Subatlantique.

Bibliographie

BIBLIOGRAPHIE

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Table des illustrations

Légende Fig. 1. Localisation du site étudié. C1 et C3 : emplacement des deux sondages analysés. LB : Lac du Bourget. La zone grisée représente l’extension du village de l’Âge du Bronze. La ligne en gras indique la rive actuelle du lac.
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Légende Fig. 2. En haut : synthèse des fluctuations du niveau du lac du Bourget distinguées pour la période 4600-2700 cal BP à partir de l’étude des sondages 1 et 3. Les fenêtres de calibration à 1 et 2 sigmas des dates radiocarbone sont indiquées respectivement par des barres blanches et noires. En bas : comparaison des variations du niveau du lac du Bourget (panel supérieur) avec la fréquence des habitats de bords de lacs (nombre de villages par décade) dans l’est de la France et en Suisse sur la base de dates dendrochronologiques (d’après Magny, 1993, 2004).
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Légende Fig. 3. Comparaison entre les variations du niveau du lac du Bourget (panel médian) (1) avec des données chronologiques documentant une possible hausse de niveau d’eau (bandes grises horizontales) dans d’autres cuvettes lacustres régionales (Magny, 2007b ; Magny et alii, 2005, 2008, 2011a) (panel supérieur), et (2) des enregistrements paléohydrologiques obtenus à partir de sondages dans la zone profonde des lacs du Bourget (Arnaud et alii, 2005) et de Constance (Wessels, 1998). Les dates radiocarbone présentées pour les lacs de Neuchâtel, Pluvis, Cerin et Morat correspondent aux âges de phases de bas niveau encadrant une phase de hausse, tandis que la date indiquée pour le lac du Petit Maclu correspond à une phase de haut niveau.
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Auteurs

Conservateur du patrimoine retraité (Ministère de la Culture) et UMR 6249.

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