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La géoarchéologie française au xxie siècle

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Nathalie Carcaud
, 
Gilles Arnaud-Fassetta

Partie IV. Ressources en eau, risque et aménagement/Section 4. Water resources, risk, and management

Chapitre XV. L’eau dans la ville antique de Délos (Cyclades, Grèce)

Des ressources aux aménagements

Stéphane Desruelles et Éric Fouache

Texte intégral

Introduction

1Inscrit au patrimoine mondial de l’UNESCO depuis 1990, le site de Délos, situé sur une petite île (360 ha) du centre des Cyclades (Fig. 1), est aujourd’hui un des pôles archéologiques et touristiques majeurs du bassin méditerranéen. Entre le début du ive s. et la fin du ier s. av. J.-C., la ville de Délos était l’une des plus prospères du monde antique, en raison notamment de ses sanctuaires et de son port commercial. À son apogée, à la charnière des iie et ier s. av. J.-C., les archéologues considèrent que la population de cette ville pouvait dépasser 10 000 habitants (Bruneau et Ducat, 2005). L’alimentation en eau était alors assurée uniquement au moyen des ressources présentes in situ, y compris lorsque le nombre de ses habitants a rapidement augmenté au iie s. av. J.-C., alors qu’aujourd’hui, à Délos comme sur l’île voisine de Mykonos, elle nécessite de recourir à des des bateaux-citernes.

Fig. 1. Géologie de l’île de Délos.
1 : point coté (en m) ; 2 : courbe de niveau (équidistance : 5 m) ; 3 : cours d’eau
temporaire ; 4 : gneiss ;
5 : granite ; 6 : micaschistes ; 7 : marbre ; 8 : faille ; 9 : faille masquée ;
10. « Poros » (calcarénites) ; 11 : remblais ;
12 : nécropole ; 13 : cité antique ;
14 : réservoir de l’Inopos ; 15 : terrasses de culture.

2Depuis 1873, le site est fouillé et étudié par les archéologues de l’École française d’Athènes (EFA), qui ont exhumé une grande partie des vestiges de cette période d’occupation. Dès le début du xxe s., cette institution a perçu la nécessité d’étudier les caractéristiques de l’environnement physique délien. Cela s’est traduit par la publication du géologue L. Cayeux (1911) dont le second tome, qui devait être consacré à « la géologie considérée dans ses applications à l’archéologie délienne », n’a pas été publié. Pendant la quasi-totalité du xxe s., les chercheurs ont été influencés par les indications fournies par L. Cayeux (1911) sur l’environnement antique délien, en particulier sur l’ancien port et sur le principal cours d’eau de l’île. Cependant, ces éléments ont été contestés par des travaux scientifiques menés par des géographes à la fin du xxe s. (Dalongeville, 1996, 1997).

3Dans ce contexte et dans l’objectif de comprendre comment les caractéristiques du milieu physique ont été intégrées par la population pour le développement de la ville et des sanctuaires et pour la mise en valeur du territoire rural dans l’Antiquité, une collaboration associant des spécialistes des sciences de l’environnement et des sciences de l’Antiquité a été mise en œuvre de 2000 à 2003 au sein du programme « L’eau à Délos », dirigé par M. Brunet et financé principalement par l’EFA. Compte tenu de ses caractéristiques environnementales et de l’évolution du site après l’abandon de la ville antique, Délos constitue un cas d’étude remarquable dans l’objectif de comprendre comment l’approvisionnement en eau a été assuré, au moyen d’aménagements hydrauliques adaptés et complémentaires, dans un contexte environnemental contraignant.

Contexte géographique et historique

4L’île est située dans la région la plus sèche de Grèce. Son climat méditerranéen à tendance semi-aride se caractérise par une pluviométrie annuelle moyenne d’environ 350 mm/a (moyenne de données enregistrées à Naxos, Mykonos et Délos de 1955 à 2003 ; Desruelles, 2004) sous forme de pluies tombant essentiellement d’octobre à avril. Durant les six mois les plus chauds de l’année, l’évaporation, favorisée par des vents forts et des températures élevées, reprend presqu’entièrement l’eau fournie par les précipitations. Cet « été hydrologique » est plus long lors des années sèches. L’irrégularité pluviométrique interannuelle est importante : de 1955 à 1997, la pluviométrie a varié de 139 mm en 1989-1990 à 683 mm en 1981-1982 à proximité de la ville de Naxos, dont le climat est quasi-similaire à celui de Délos. Délos ne culmine qu’à 114 m mais son relief est accidenté avec des pentes assez fortes. La petite île est dominée par une ligne de crête nord-sud, dont les courts versants (1 km au plus) sont interrompus par quelques surfaces planes peu étendues. La ville antique s’est développée essentiellement sur la plus vaste d’entre elles, la « Plaine principale » (Fig. 1, Fig. 2 et Fig. 4), qui présente un relief moins contraignant.

Fig. 2. L’ouest de la Plaine principale.

5Le relief délien résulte essentiellement de l’altération physico-chimique plio-quaternaire de roches cristallines diaclasées (gneiss et surtout granite ; Lucas, 1999 ; Fig. 1). Il est donc constitué de formes d’érosion différentielle caractéristiques de ces roches (e.g., dômes granitiques, tors et pseudo-tors, boules et alvéoles. Les sols et les formations superficielles (essentiellement des arènes granitiques) qui recouvrent le substrat rocheux sont généralement minces (1 m d’épaisseur moyenne) et discontinus. Ils sont interrompus par des fragments rocheux en haut de versant et s’épaississent en bas de versant ; ils sont alors constitués de colluvions, voire de sables d’origine marine cimentés (calcarénites ; Desruelles, 2004). Les formations superficielles sont plus épaisses (1,5 m en moyenne) dans les alvéoles et la plupart des talwegs qui s’étagent à différentes altitudes. Au nord-ouest de l’île, le relief de la « Plaine principale » a été bouleversée par les volumes importants de déblais issus des fouilles : 60 000 m3 ont été déposés dans la principale baie de Délos, où a été aménagé le « Port sacré » dans l’Antiquité classique. La couverture végétale, basse et discontinue, est dominée par la phrygane, une formation thermo-méditerranéenne composée de coussinets souvent épineux et caducs en été. Elle s’apparente à un faciès de garrigue dégradée, reposant sur des sols très minces. Les paramètres environnementaux de l’île sont a priori peu propices à la constitution de réserves en eau abondantes. En outre, compte tenu de ses dimensions modestes, des vents forts et de l’environnement marin, Délos subit l’influence des embruns générant des dépôts salins. De plus, ses aquifères littoraux subissent des intrusions salines.

6La plupart des vestiges antiques actuellement visibles à Délos ont été mis au jour par les archéologues de l’EFA à partir de 1873, notamment entre 1904 à 1914 (période de la « grande fouille »). Les vestiges actuellement visibles offrent un paysage « fossile » de la ville de Délos au ier s. av. J.-C., résultant de plusieurs phases d’occupation successives.

7Les premières traces d’habitations datent de la seconde moitié du IIIe millénaire avant J.-C. (Poupet, 2000) même si l’occupation humaine de l’île demeure intermittente jusqu’au viie s. av. J.-C. Ensuite, l’île devient un territoire sacré, en raison d’un récit poétique (L’Hymne homérique à Apollon) qui la désigne comme lieu de naissance d’Apollon, fils de Zeus et de Léto (Bruneau et Ducat, 2005). Grâce aux sanctuaires puis à la présence d’un centre économique puissant, Délos acquiert une renommée importante. Au iiie s. av. J.-C., lorsque l’essor commercial de Délos débute, il n’y a encore que quelques milliers d’habitants (Vial, 1984). La décision prise par le Sénat romain en 167 av. J.-C. de rattacher Délos à Athènes et de faire bénéficier son port d’exemption de taxes provoque un essor économique et un afflux soudain de population. Le nombre d’habitants est alors multiplié par trois ou quatre et la ville se développe rapidement sur une centaine d’hectares. À partir de la fin du ier s. av. J.-C., la ville est progressivement abandonnée. L’activité du sanctuaire d’Apollon continue au moins jusqu’aux iie-iiie s. apr. J.-C. mais l’espace habité se rétracte autour de ce sanctuaire. Délos est désertée ou temporairement occupée par des pirates à partir du vie s. apr. J.-C. Elle devient une terre de pacage jusqu’en 1873. Actuellement, il n’y a que quelques habitants à Délos, dont les paysages antiques semblent avoir essentiellement été retouchés par les campagnes de fouilles.

8La mise en relation de ces contraintes environnementales avec l’importance et la densité de la ville de Délos, même si cela concerne une courte période (du vie s. au ier s. av. J.-C.), est au cœur de la problématique de recherche.

Une étude géoarchéologique pluridisciplinaire

9Ces recherches ont amené à développer une approche géoarchéologique croisant des données géographiques, historiques, archéologiques et paléoenvironnementales ainsi qu’une démarche systémique. Elles ont intégré des informations issues de cartes et de photographies ainsi que des données acquises sur le terrain et au moyen d’analyses de laboratoire. Cette étude se structure autour de trois principaux axes.

10Le premier axe vise à connaître la répartition des réserves en eau actuelles et à estimer leur variabilité temporelle en fonction des fluctuations climatiques. La recharge et le volume des réserves en eau ont été estimés pour les bassins versants des nappes qui alimentaient la ville antique de Délos. Les données climatiques, la topographie et les propriétés physiques des formations superficielles ont été prises en compte :

  • L’estimation a été effectuée à l’échelle journalière pour trois années-type, sélectionnées pour évaluer les effets de l’irrégularité pluviométrique interannuelle sur les ressources en eau : une année « humide » (1981-1982 : 751 mm/a), une année « sèche » (1989-1990 : 153 mm/a) et une année « moyenne » (1990-1991 : 391 mm/a). L’évapotranspiration potentielle a été calculée au moyen de la formule de Folton et Lavabre in S. Desruelles (2004) ;
  • Une étude et une cartographie géomorphologiques ont été accomplies à Délos et sur les îles voisines de Mykonos et de Rhénée, qui présentent des environnements similaires. Ceci a amené à classer leurs modelés en fonction des caractéristiques topographiques et de celles des formations superficielles. Des sondages ont été réalisés dans chacun d’entre eux afin de mieux connaître leur influence sur la phase terrestre du cycle hydrologique. Ces résultats ont été pris en compte pour établir les bilans hydrologiques (Cosandey et Robinson, 2000) des bassins versants sélectionnés. Les estimations de recharge des réserves hydrologiques ont été croisées avec des relevés piézométriques et des mesures de salinité réalisés en différentes saisons sur la période 1998-2003 dans les puits de Délos.

Fig. 3. L’alimentation en eau de la Citerne du théâtre. 1 : courbe de niveau (équidistance : 5 m) ; 2 : versant à couverture meuble discontinue et mince ; 3 : alvéole couvert d’un manteau relativement épais d’arène ; 4 : limite d’alvéole ; 5 : limite du bassin-versant de la Citerne du théâtre ; 6 : écoulement temporaire.

Fig. 4. Paysages du bassin-versant de l’Inopos. 1 : partie méridionale du bassin-versant vue du sud ; 2 : vallon est-ouest de l’Inopos dans la Plaine principale vu de l’est ; 3 : nord-ouest de Délos observé du Cynthe (A : Lac « sacré » ; B : Plaine principale ; C : baie du « Port sacré » ; D : colline du théâtre) ; 4 : gorge de l’Inopos vue du sud.

11Le deuxième axe porte sur l’évolution de l’environnement physique depuis l’Antiquité à Délos et sur ses conséquences sur les réserves en eau. Les paramètres climatiques, géologiques et topographiques ont été étudiés à partir de données bibliographiques et d’observations de terrain. Les variations relatives du niveau marin à Mykonos-Délos-Rhénée ont été reconstituées, notamment en datant des beachrocks, i.e. plages « fossiles » pouvant témoigner d’anciens niveaux marins différents de l’actuel (Desruelles et al., 2004 ; Fouache et al., 2005).

12Le troisième axe porte sur les relations entre les aménagements hydrauliques de la ville antique de Délos, les ressources en eau et, plus généralement, les caractéristiques de l’environnement physique. Il vise à comprendre la gestion de l’eau permise par ces aménagements. Ces recherches, menées en grande partie au sein du programme « L’eau à Délos », reposent sur des études archéologiques et sur des observations in situ, qui ont été croisées avec les éléments collectés au sujet des environnements physiques actuels et passés.

13Les principales limites de cette étude concernent la reconstitution du climat et des couverts végétaux antiques. En effet, il n’y a pas à Délos d’archives sédimentaires permettant d’accomplir des analyses spécifiques (palynologie, notamment) pour obtenir des éléments précis de reconstitution. Aucune étude similaire, réalisée sur une île voisine des Cyclades, n’a été trouvée.

Une grande variabilité spatiotemporelle des réserves en eau

Des paramètres géomorphologiques qui accentuent les effets de l’irrégularité pluviométrique

14Les réserves en eau de l’île de Délos sont essentiellement souterraines. Les écoulements superficiels sont rares, même dans la vallée du principal ruisseau de l’île (l’Inopos). En effet, les modelés d’érosion différentielle qui constituent le relief délien sont généralement propices à l’infiltration des précipitations :

  • Les surfaces rocheuses (à tors et à pseudo-tors), qui correspondent très souvent aux zones mises en relief par l’altération et qui occupent 28 % du territoire délien, favorisent l’infiltration de l’eau en raison du dense réseau de diaclases qui les découpe ;
  • Les versants et les dépressions situés en contrebas sont généralement caractérisés par la présence d’une couverture de formations superficielles d’épaisseur variable (1,5 m en moyenne dans les alvéoles), constituée d’arènes granitiques grossières, de texture souvent sableuse ou sablo-limoneuse et de porosité moyenne estimée à 46,5 % (Desruelles, 2004).

15Le ruissellement, qui ne se constitue que rarement après des précipitations hivernales abondantes par saturation des formations superficielles, et l’érosion des sols sont donc limités. En revanche, le transfert de l’eau dans les sols et les formations superficielles provoque de l’évapotranspiration, même si les prélèvements par la végétation sont limités.

16Parmi les trois grands types de relief définis lors de l’analyse géomorphologique, les surfaces rocheuses sont les plus « efficaces » pour la recharge des nappes. L’infiltration dans les nappes par l’intermédiaire du réseau de diaclases est rapide, quasiment sans évapotranspiration. Au contraire, dans les dépressions comblées de formations superficielles plus épaisses (dont la capacité de rétention a été estimée à environ 50 mm ; Desruelles, 2004), les précipitations sont, en partie ou en totalité, reprises par l’évapotranspiration : en période sèche et au début de l’hiver hydrologique, la rétention dans la réserve hydrique empêche la recharge de la nappe.

17Les précipitations rechargent généralement des nappes de versant, localisées dans les fissures et les formations superficielles. Ces nappes s’écoulent vers la mer ou, le plus souvent, alimentent des nappes de fond d’alvéole. La disposition des modelés cristallins à Délos favorise la concentration de l’eau dans ces dépressions : les alvéoles, avec leurs aires de réception des précipitations, constituent des cellules hydrologiques étagées. L’eau tend à être retenue dans ces alvéoles, en raison de la faible perméabilité des formations superficielles, au contact avec le socle cristallin, et de la présence de seuils rocheux peu perméables à leur exutoire. Par conséquent, même si la recharge des nappes est réduite par le transfert de l’eau dans les formations superficielles, les alvéoles sont, à Délos, les modelés au plus fort potentiel aquifère.

18L’eau qui franchit le seuil rocheux des alvéoles « perchés » alimente des écoulements, le plus souvent sub-superficiels, dans les vallées situées en contrebas. Dans quelques-unes d’entre elles, des ruisseaux temporaires se créent après des précipitations hivernales abondantes. Le cas de l’Inopos, ruisseau le plus long de l’île (Fig. 1 et Fig. 4), témoigne de la modestie des débits maximums de ces écoulements. Des simulations ont permis d’estimer que le cours d’eau, drainant un bassin-versant de 0,21 km2, avait des débits de crue d’environ 0,15 m3/s à son embouchure, avant son aménagement à l’époque hellénistique (Desruelles, 2004).

19La configuration géomorphologique de Délos favorise la constitution de réserves en eau relativement abondantes au cours des périodes humides, ce qui peut provoquer l’inondation temporaire des fonds d’alvéole et l’évacuation partielle de cette eau dans les vallées en contrebas ou vers la mer. En revanche, le fractionnement des réserves hydrologiques en petites nappes étagées et peu connectées favorise l’assèchement de certaines d’entre elles en période sèche. En année sèche, les nappes des trois alvéoles qui alimentaient le site de Délos sont presque totalement asséchées : le volume d’eau stockée pendant l’hiver hydrologique est trop faible.

20Les mesures et les modélisations réalisées permettent donc de conclure que le rythme d’épuisement et de recharge des réserves hydrologiques est quasi-annuel. Les aquifères ne permettent pas le stockage, d’une année sur l’autre, de l’eau apportée en année humide. Les effets d’une année sèche sur le niveau des nappes ne sont donc pas modérés par des stocks d’eau souterrains. Les mesures de piézométrie dans les puits antiques ont permis de confirmer cette variabilité du niveau des nappes et leur grande sensibilité aux variations pluviométriques (Desruelles, 2004). Cependant, en année moyenne, la plupart des nappes ne s’assèche pas totalement et les taux de salinité sont assez faibles (3 à 4 ‰, en moyenne). Dans les zones basses littorales, les apports d’amont atténuent la baisse des nappes provoquée par l’évapotranspiration, les écoulements vers la mer et les prélèvements humains (au nord-ouest de la « Plaine principale »).

Des paramètres climatiques qui ont peu évolué depuis l’Antiquité

21Bien qu’aucune donnée directe concernant le climat antique des Cyclades n’a été trouvée, les travaux sur les paléoclimats holocènes du sud des Balkans (Denèfle et al., 2000 ; Fouache, 2001 ; Fouache et al., 2001) et de la Crète (Grove, 2001) suggèrent que la région a connu des fluctuations climatiques de période inégale, d’échelles centennale et décennale, associées à des variations pluviométriques. Les études archéologiques et carpologiques (e.g., Sampson, 2002 ; Megaloudi et al., 2003) attestent la présence, au Ve millénaire av. J.-C., de cultures de légumineuses et de céréales à Mykonos similaires aux cultures actuelles. Au vie s. et au début du ve s. av. J.-C., des terrasses ont été aménagées sur la plupart des versants de Délos (Brunet, 1999 ; Poupet, 2000) pour y développer une polyculture typiquement méditerranéenne, associant notamment de l’orge, de la vigne et des arbres fruitiers (Brunet, 1999 ; Charre et Couilloud-Le Dinahet, 1999).

22L’étude géomorphologique amène également à penser que Délos n’a pas connu de phase climatique beaucoup plus humide que l’actuelle au cours des derniers millénaires. La disposition et la géométrie des couvertures de calcarénites indiquent que la morphologie a peu évolué depuis la fin du Pléistocène (Desruelles, 2004). De plus, les talwegs ont été modelés par des écoulements intermittents similaires aux actuels. Les chenaux sont incisés dans des manteaux d’altérites sans stratification. À l’embouchure des cours d’eau, les dépôts superficiels sont très minces, constitués essentiellement de colluvions et parfois de couches argileuses très fines témoignant de la stagnation d’eau derrière un cordon de plage.

23Les actions humaines ont eu des conséquences beaucoup plus importantes sur les paysages de l’île. Le relief délien a été retouché par des aménagements dans l’Antiquité (ville au nord-ouest et terrasses de culture sur le reste de l’île) puis lors des « grandes fouilles » (Bruneau et al., 1996). Toutefois, le trait de côte a surtout évolué en raison de la remontée post-glaciaire du niveau marin, accentuée par la subsidence du plateau des Cyclades : cette hausse du niveau marin relatif a été estimée à 2,5 m depuis le début de l’époque hellénistique (Desruelles et al., 2004 ; Fouache et al., 2005). Le rivage occidental de la « Plaine principale » a reculé de 5 à 10 m dans les secteurs à falaises et de plusieurs dizaines de mètres dans les baies. Cependant, l’influence de cette remontée eustatique sur le niveau et la salinité des nappes phréatiques a probablement été faible : à Délos, ces nappes sont locales, souvent perchées et protégées du coin salé par des affleurements granitiques peu perméables (Desruelles, 2004).

Des aménagements hydrauliques complémentaires et adaptés

24On part de l’hypothèse qu’au début du ier s. av. J.-C., les risques d’épuisement des nappes étaient, en années moyenne et sèche, élevés dès la fin du printemps car les prélèvements humains étaient plus importants qu’aujourd’hui alors que les ressources étaient probablement aussi limitées. Ces risques ont été gérés grâce à un système d’approvisionnement en eau associant des aménagements hydrauliques, individuels et collectifs, qui peuvent être classés en trois grandes catégories : les puits, les « réservoirs à alimentation mixte » et les citernes. Ces aménagements permettaient une gestion optimisée des ressources en eau pluviales et phréatiques.

25Les puits, dont l’architecture et la profondeur étaient adaptées aux caractéristiques des aquifères (Desruelles et al., 2003), permettaient de prélever l’eau souterraine. Il s’agit, dans la ville comme dans le sanctuaire, du mode d’accès à l’eau le plus ancien et le plus représenté à Délos (Brunet, 2008). Ils constituaient le moyen ultime de capter l’eau des nappes avant qu’elle ne s’écoule vers la mer. Le puisage était probablement intense en hiver, ce qui permettait de limiter ces pertes par écoulements vers la mer et d’assurer une grande partie de l’approvisionnement. Compte tenu de l’absence de recharge à partir du printemps, l’épuisement des nappes devait être trop important en été pour fournir les volumes d’eau nécessaires à l’alimentation des quartiers d’habitations. Les risques de pénurie étaient aggravés par une dégradation de la qualité de ces eaux souterraines (contamination par le sel et par les déchets).

26Les « réservoirs à alimentation mixte » étaient alimentés par les eaux souterraines et superficielles. À Délos, ils fonctionnaient le plus souvent comme des « puits de recharge », permettant la collecte puis l’infiltration de l’eau qui ruisselait sur les toits et les terrasses des maisons, ainsi que sur des bâtiments publics (comme le théâtre). Cette recharge artificielle était généralement plus « efficace » que la recharge naturelle des nappes, réduite par la rétention dans la réserve hydrique des sols. Ces aménagements constituaient des points d’infiltration dans les secteurs urbanisés. Des grands réservoirs collectifs ont été aménagés entre la fin du ve s. et la première moitié du iiie s. av. J.-C., dans le cadre d’une politique de grands travaux (Brunet, 2008) :

  • La « Citerne du théâtre » (Fig. 3) permettait l’infiltration dans la nappe de l’eau s’écoulant sur le théâtre. Ce réservoir de 1 150 m3 (Bruneau et Ducat, 2005) protégeait le Quartier du théâtre, situé en contrebas, du ruissellement. Il fonctionnait également comme un puits de recharge pour les nappes, servant aux nombreux puits des maisons du quartier (Desruelles et al., 2003). Cela permettait notamment une recharge rapide au début de l’hiver hydrologique, lorsque l’eau de pluie n’atteint pas encore les nappes à cause de la rétention dans les sols ;
  • Le bassin-réservoir de l’Inopos (Fig. 1 et Fig. 4) est l’autre grand réservoir de l’île. Il collectait, à partir de la fin du ve s. av. J.-C. (Fincker et Moretti, 2007), la quasi totalité des écoulements du ruisseau Inopos, avant leur arrivée dans la « Plaine principale ». Des canalisations partant de cet aménagement apportaient à un sanctuaire des Dieux égyptiens une alimentation en eau d’un ruisseau considéré comme une dérivation du Nil (Bruneau, 1990). L’eau du réservoir servait aussi à l’approvisionnement du quartier d’habitations situé dans le vallon amont.

27Les citernes ont été aménagées dans la plupart des maisons, essentiellement lors du développement de la ville au iie s. av. J.-C. Dotées d’une capacité variant de 100 m3 à 600 m3, elles permettaient de collecter la quasi totalité de l’eau (Desruelles, 2004) ruisselant sur les toits et les terrasses. Il y avait peu de pertes par évapotranspiration car l’eau était rapidement guidée par les gouttières vers la citerne, couverte et dotée de parois et d’un fond étanches. Ainsi, elles pouvaient se remplir partiellement en année sèche. Les simulations journalières du remplissage montrent que la capacité de certaines citernes était supérieure au volume d’eau collectée en année moyenne (Desruelles et al., 2003). Cette « surcapacité » amène à supposer que de l’eau des nappes pouvait être prélevée (à partir des puits) pour remplir les citernes, lorsque cette eau souterraine pouvait échapper à l’alimentation de la ville par écoulement dans la mer ou inonder les zones basses littorales (comme ce fut le cas lors de l’hiver 2002-2003). D’autres citernes étaient, au contraire, trop petites pour stocker la totalité des apports pluviaux. Elles possédaient souvent un système de trop-plein permettant d’évacuer l’excès d’eau vers les nappes ou dans des puits de recharge.

28Une gestion optimale de l’eau retenue dans les citernes devait être envisagée sur plusieurs années : des cycles pluriannuels de sécheresse, similaires à ceux qui peuvent actuellement survenir, étaient probablement possibles dans l’Antiquité. Les citernes devaient être pleines au commencement des périodes de sécheresse pour permettre la continuité de l’approvisionnement de la ville entre le début de l’épuisement marqué des ressources en eau souterraines et les premières pluies de l’automne. Cela implique que les Déliens prélevaient essentiellement l’eau des puits et des « réservoirs » pour s’approvisionner en période humide. En prévision des périodes sèches, la population utilisait éventuellement l’eau souterraine en période humide pour le remplissage des citernes en « surcapacité » par rapport aux volumes d’eau collectés en années moyennes.

29Si une telle gestion était appliquée, les simulations indiquent que les habitants de chaque maison avaient une ration minimale de 10 l/personne/jour pendant une année de sécheresse (Desruelles, 2004). Autrement dit, chaque habitant, en ayant une surface de toiture minimale de 26 m2 collectant les pluies hivernales, devait disposer de ce volume d’eau. Par comparaison, la consommation moyenne dans les villes antiques est estimée de 20-50 l/jour/personne, mais elle pouvait être abaissée à 5 l/jour/personne si nécessaire (Bonnin, 1984). X. De Planhol et P. Rognon (1970) indiquent qu’en milieu urbain traditionnel méditerranéen ou du Proche-Orient, 7 l/jour/personne suffisaient. En cas de pénurie, on peut effectivement supposer que l’eau était utilisée pour plusieurs usages. Par exemple, la même eau pouvait servir à la cuisine, à l’entretien de la maison, au nettoyage des latrines puis à l’évacuation des déchets qui devaient s’accumuler dans les égouts en saison sèche. En outre, une partie de l’eau domestique, celle qui était utilisée pour les latrines notamment, pouvait être prélevée dans la mer.

30Cependant, un tel scénario de gestion pluri-mensuelle, voire pluriannuelle de l’eau, s’appuie uniquement sur le mode de fonctionnement des aménagements hydrauliques et sur les possibilités offertes par leur association dans les quartiers d’habitations au ier s. av. J.-C. :

  • D’une part, il ne prend pas en considération les préférences portées à l’eau de pluie ou à l’eau souterraine, selon les usages. Le scénario proposé implique une utilisation préférentielle de l’eau souterraine durant une grande partie de l’année, voire des mélanges entre cette eau et celle des citernes. Les textes anciens, et notamment ceux des médecins, distinguaient l’eau souterraine (eau de source ou eau des puits) et l’eau de pluie (dans les citernes). Les techniques d’approvisionnement en eau semblent donc, sur ce point, très hétérodoxes à Délos (Brunet, 2008).
  • D’autre part, il existait peut-être une réglementation à Délos qui précisait le statut des ouvrages hydrauliques. Les citernes qui recueillaient les eaux d’une seule maison constituaient probablement des réserves d’eau privées et ne bénéficiaient qu’à cette habitation. Au contraire, l’eau de la nappe était certainement considérée comme un bien commun (Chevalier, 2001). On peut se demander si l’exploitation de l’eau des nappes était soumise à une servitude de puisage, notamment en période de sécheresse. Une telle réglementation aurait favorisé, avec la perception des risques d’assèchement des puits, la construction de citernes dans chaque habitation.
  • Enfin, les aménagements devaient être temporairement vides pour être curés. Les dispositifs permettant le nettoyage des citernes semblent assez répandus dans le Quartier du théâtre (Chamonard, 1922-1924). On peut penser que les Déliens profitaient des périodes d’assèchement important des citernes pour effectuer leur curage. Ils pouvaient aussi éventuellement réaliser ce nettoyage lorsque les puits et les « réservoirs » étaient bien alimentés. L’approvisionnement de la population était alors possible sans l’eau des citernes et ces ouvrages pouvaient être remplis avec l’eau souterraine après le curage. En outre, il est probable que les citernes n’étaient pas toutes nettoyées au même moment.

31Les eaux usées et celles qui n’étaient pas récupérées pour l’alimentation des citernes et des « réservoirs » étaient évacuées au moyen d’un dense réseau de canalisations, dont le tracé correspondait à celui des rues (e.g., le Quartier du théâtre ; Chamonard 1922-1924). Cette évacuation était nécessaire dans la Plaine principale. Dans cette zone basse littorale, où se situait notamment le sanctuaire d’Apollon, arrivait l’eau des versants qui n’était pas récupérée pour l’alimentation des quartiers d’habitations. À l’époque hellénistique, un réseau de drains conduisait l’eau fréquemment en excès vers la mer (Desruelles, 2004). Au nord de la Plaine principale, une nappe de fond d’alvéole alimentait une mare : le Lac « sacré » (Fig. 1 et Fig. 4). Jusqu’au début du ier s. av. J.-C., un dispositif de trop-plein évacuait les excès d’eau de cette mare, utilisée notamment comme bassin à poissons, vers la mer. Au cours du ier s. av. J.-C., ce bassin a progressivement été abandonné, en raison probablement de la baisse des apports hydriques liée à l’aménagement des versants alentour, et les eaux usées y étaient déversées.

Conclusion

32Compte tenu de la conservation des vestiges d’aménagements hydrauliques qui s’y trouvent et de ses caractéristiques environnementales, Délos constitue un terrain d’étude des ressources en eau et de leur gestion antique particulièrement intéressant. Par rapport à de nombreuses villes antiques du pourtour méditerranéen (Bonnin, 1984), le système hydraulique mis en place à Délos, associant des puits, des citernes et des réservoirs à alimentation mixte, est original. Dans la plupart des autres villes l’alimentation en eau était souvent assurée soit uniquement par des puits (cas de Thasos en Grèce) soit par des citernes (cas d’Alexandrie en Égypte).

33À Délos, les prélèvements d’eau souterraine au moyen de puits assuraient la fourniture d’eau durant une partie de l’année (l’hiver hydrologique essentiellement). Ces réserves hydrologiques, généralement localisées à faible profondeur, étaient facilement accessibles. En revanche, comme leurs volumes étaient très variables et négligeables au moins en été, la collecte et le stockage, dans des citernes, des eaux pluviales ruisselant sur les habitations étaient nécessaires. Ces citernes, adaptées aux surfaces des toits et des terrasses, et par conséquent, au nombre de personnes habitant la maison, pérennisaient l’approvisionnement en eau lorsque les puits se tarissaient. Cela implique que le nombre d’habitants à Délos dépendait, en partie, de la superficie des surfaces bâties dont on recueillait les eaux de ruissellement dans les citernes. Chaque quartier semble avoir été autonome pour son alimentation en eau. Cela peut expliquer le fait que les excédents hydriques dans la Plaine principale étaient drainés vers la mer, au lieu d’être utilisés pour l’approvisionnement des quartiers d’habitations dont l’alimentation naturelle en eau était moins bonne.

34Avec l’augmentation des surfaces de toiture et du nombre de citernes entre le ive s. et le ier s. av. J.-C., le volume des réserves « artificielles », utilisées en complément de celles des petits aquifères déliens, s’est accru. La complémentarité et l’adaptation des aménagements hydrauliques ont ainsi permis l’approvisionnement en eau de plusieurs milliers d’habitants dans un environnement insulaire contraignant, caractérisé par une forte irrégularité pluviométrique et des réserves en eau souterraines limitées, fragmentées et de médiocre qualité en période de sécheresse. L’aridité actuelle des paysages de Délos diffère probablement des paysages hellénistiques « entretenus » malgré des contraintes climatiques probablement similaires. La ville de Délos et les « campagnes » alentours bénéficiaient d’une gestion optimale des ressources en eau et de l’apport hydrologique fourni par l’eau stockée dans les citernes. Cette étude met en évidence la volonté des habitants de l’île de Délos d’assurer une alimentation pérenne en eau lors du développement urbain entre le vie et le ier s. av. J.-C.

Bibliographie

Références

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Table des illustrations

Légende Fig. 1. Géologie de l’île de Délos.1 : point coté (en m) ; 2 : courbe de niveau (équidistance : 5 m) ; 3 : cours d’eautemporaire ; 4 : gneiss ;5 : granite ; 6 : micaschistes ; 7 : marbre ; 8 : faille ; 9 : faille masquée ;10. « Poros » (calcarénites) ; 11 : remblais ;12 : nécropole ; 13 : cité antique ;14 : réservoir de l’Inopos ; 15 : terrasses de culture.
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/22149/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 258k
Légende Fig. 2. L’ouest de la Plaine principale.
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/22149/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 393k
Légende Fig. 3. L’alimentation en eau de la Citerne du théâtre. 1 : courbe de niveau (équidistance : 5 m) ; 2 : versant à couverture meuble discontinue et mince ; 3 : alvéole couvert d’un manteau relativement épais d’arène ; 4 : limite d’alvéole ; 5 : limite du bassin-versant de la Citerne du théâtre ; 6 : écoulement temporaire.
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/22149/img-3.jpg
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Légende Fig. 4. Paysages du bassin-versant de l’Inopos. 1 : partie méridionale du bassin-versant vue du sud ; 2 : vallon est-ouest de l’Inopos dans la Plaine principale vu de l’est ; 3 : nord-ouest de Délos observé du Cynthe (A : Lac « sacré » ; B : Plaine principale ; C : baie du « Port sacré » ; D : colline du théâtre) ; 4 : gorge de l’Inopos vue du sud.
URL http://books.openedition.org/editionscnrs/docannexe/image/22149/img-4.jpg
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Auteurs

Maître de conférences, Université de Picardie (Jules-Verne), Équipe d’Accueil (EA 4284 ; Textes, Représentations, Archéologie, Autorité et Mémoire de l’Antiquité à la Renaissance – TRAME) et Unité Mixte de Recherche (UMR 8185) CNRS/Université Paris 4 (Espace, Nature et Culture – ENEC), Amiens, France (stephanedesruelles@gmail.com).

© CNRS Éditions, 2015

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