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Géoarchéologie des îles de la Méditerranée

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Matthieu Ghilardi

Partie 4. Deltas, lagunes et marais : des interfaces propices à l'implantation des sociétés humaines / Deltas, lagoons, and marshes as suitable environments for human habitation

Évolution du fleuve Golo autour du site antique et médiéval de Mariana (Corse, France)

Vella Claude, Costa Kévin, Istria Daniel, Dussouillez Philippe, Ghilardi Matthieu, Fleury T. Jules, Delanghe Doriane, Demory François, Cibecchini Franca, Moreau Julien et Jouet Gwenaël

Résumé

Le présent travail propose de reconstituer les dynamiques sédimentaires des trois derniers millénaires autour du site de Mariana. Ce dernier est une colonie romaine établie au nord-est de la Corse autour de 100 av. J.-C. et qui atteint son apogée aux environs des IIe et IIIe siècles de notre ère. Promu au Ve siècle au rang de siège épis- copal, le site reste actif durant tout le haut Moyen Âge (Ve-XIe siècles), avant d'être abandonné. La localisation du site sur le rebord d’une terrasse quaternaire a facilité l’implantation humaine, mais il n’a jamais fait l’objet de recherches géoarchéologiques permettant d'étudier l’évolution des environnements fluviaux et littoraux locaux. Afin de pallier ces lacunes, des mesures de géophysique (méthode de Tomographie de Résistivité Électrique) associées à des carottages ont favorisé la reconstitution des principaux corps sédimentaires et ont permis d’obtenir une séquence chronostratigraphique fondée sur la réalisation de datations par le radiocarbone. Les secteurs d’étude ciblés se localisent d’une part le long du littoral actuel (secteurs Z1 et Z2) et d’autre part entre le site de Mariana et le fleuve Golo (secteur Z3). Les principaux résultats mettent en évidence : (1) un phénomène de progradation globale de la ligne de rivage depuis l’Antiquité jusqu’à nos jours et (2) un alluvionnement important au Moyen Âge (vers les XIVe-XVe siècles apr. J.-C.) se traduisant notamment par une multiplication des chenaux (tressage). Le littoral enregistre ainsi les effets de cette crise hydrologique attribuable au Petit Âge de Glace.

Texte intégral

Introduction et contexte géomorphologique e

1Le site antique et médiéval de Mariana est localisé à environ 20 km au sud de la ville de Bastia, dans la partie distale de la basse vallée du fleuve Golo (Figure 1A). D’un point de vue géologique, il est implanté entre le rebord des terrasses alluviales d'âge Pléistocène du plus long fleuve de Corse (environ 90 km, superficie du bassin versant : 1037 km²) et le remplissage holocène de l’arrière-cordon du delta (Figure 1A). Le prisme littoral holocène dans son ensemble est relativement réduit si l’on en juge par les résultats chronostratigraphiques obtenus à partir du forage GBEC 2.2 (voir Figure 4 pour localisation et Tableau 1, Coord. : N42°32'16.576'' / E9°31'40.501''). L’épaisseur des dépôts holocènes est d'environ 24 m et repose sur les cailloutis et galets pléistocènes (Tableau 1). Une datation par le radiocarbone réalisée sur un morceau de bois à 52,40 m de profondeur confirme le caractère pléistocène de ces formations alluviales grossières (Tableau 1). Dans le paysage actuel, les terrasses alluviales pléistocènes sont facilement reconnaissables par la présence de galets pluricentimétriques à décimétriques emballés dans une matrice argilo-sableuse oxydée. Vers l'aval, le delta holocène du Golo correspond à une étroite bande littorale (Figures 1Bet 2A) formée par un épais dépôt sableux, matérialisé par des cordons coalescents. Enfin, la relative homogénéité du dépôt ainsi qu’un taux de sédimentation constant (~ 4 mm/an) expliquent un déplacement latéral du rivage d’ampleur très limitée à l’échelle de l’Holocène. Ce contexte géomorphologique particulier, s’il pouvait assurer pour partie une défense des sociétés humaines face aux inondations, empêche aussi un accès direct à la mer. En revanche, le choix de l’implantation au centre de la plaine ne peut être le fruit du hasard.

Figure 1 : Localisation du site de Mariana et contexte géologique (Figure 1A).
Les terrasses quaternaires sont indiquées par Fv, Fw, Fy1, Fy2 et Fz. L’étoile noire indique le site de Mariana et de la Canonica. Z1, Z2 et Z3 correspondent aux secteurs prospectés. Figure 1B : Photographie aérienne de l’embouchure du Golo avec localisation des sites.

2Alors que les premiers travaux géoarchéologiques ont montré une grande mobilité de la plaine et des embouchures du Golo (Roblin-Jouve et al., 2013a), l’absence d’une datation précise (fondée sur des datations radiométriques) des grandes étapes de la morphogenèse de la basse vallée du Golo limite une reconstitution paléogéographique de référence. Dans ce contexte paléopaysager imprécis, les archéologues et les géographes se posent toujours la question de la part prise par les facteurs géographiques et paléotopographiques dans la localisation du site par rapport aux facteurs économiques, sociaux et politiques. De même, l’évolution du système fluvio-deltaïque du Golo a-t-elle directement influencé l’histoire de l’occupation de la cité romaine (Figures 3A et 3B) ? Ces deux questions constituent les problématiques qui guident depuis une dizaine d’années les travaux géoarchéologiques développés autour de ce site (Corsi et al., 2009, Roblin-Jouve et al., 2013 b). Ce sont également des préoccupations récurrentes pour l’étude des ports antiques et des aménagements qui leur sont associés en contexte deltaïque méditerranéen, qu’il s’agisse du port de Narbonne dans le delta de l’Aude (Sanchez et al., 2014, Sanchez et Jézégou, 2014), de celui de Fos dans le delta du Rhône (Vella et al., à paraître), des ports de Rome dans le delta du Tibre (Goiran et al., 2014) ou bien encore celui d’Alexandrie dans le delta du Nil (Goiran, 2001).

Tableau 1 : Résultats des datations par le radiocarbone obtenus pour le forage GBEC. La correction pour le réservoir marin (ΔR = 46 ± 40 ; Siani et al., 2000) a été appliquée aux coquilles.

Le contexte archéologique

3Mariana est une colonie romaine fondée par Caius Marius autour de 100 av. J.-C. (Vismara et al., 2011 ; Istria, 2014). Le site couvre une superficie d’une dizaine d’hectares (Figures 2B, 3A et 3B) et semble atteindre son plein développement vers les IIe-IIIe siècles apr. J.-C. Le choix du secteur d’implantation de la colonie de Marius a dû être guidé par plusieurs paramètres et, avant toute chose, par la position du site dans le cadre du canal de Corse qui constitue alors un espace de navigation de première importance au sein de la Méditerranée occidentale, et de la mer Tyrrhénienne en particulier. La présence d’un fleuve et d’un étang contribue à son intérêt stratégique en offrant de potentiels espaces d’accostage à proximité de la ville. La ville d’Aleria, plus au sud, offre d’ailleurs une configuration environnementale assez semblable. En l’absence de toute trace d’aqueduc pouvant acheminer l’eau depuis les reliefs occidentaux distants de plus de 4 km, le Golo devait assurer à lui seul l’essentiel de l’alimentation en eau des aménagements privés et publics, en particulier des édifices thermaux dont au moins cinq ensembles sont connus à ce jour (Corsi et Vermeulen, 2015). Enfin, la plaine côtière offrait un potentiel agricole certain qui a, semble-t-il, permis le développement de la viticulture et de l’élevage (Chapon et al., 2009). Le conflit qui opposa les colons et la peuplade indigène des Vanacini, connu par le rescrit de Vespasien du 12 octobre 77, témoigne indubitablement de l’intérêt de ce terroir (Vismara et al., 2011). Mais, plus que l’activité agropastorale, c’est le commerce à l’échelle de la Méditerranée qui semble alimenter l’économie de Mariana. Au début du Ve siècle apr. J.-C., Mariana est promue au rang de siège épiscopal. Ce nouveau statut lui assure un certain dynamisme durant tout le premier Moyen Âge, alors que l’habitat pourrait s’être regroupé autour de la cathédrale érigée au sud de la ville. Les échanges, nombreux et diversifiés durant l’Antiquité, se poursuivent durant le premier Moyen Âge, entre le VIe et le XIIe siècle (Pergola, 2013). Même s’ils sont à la fois plus limités et plus ciblés, ils sont cependant le signe d’une continuité de l’activité maritime et peut-être de l’exploitation d’infrastructures portuaires. Celles-ci sont à l’heure actuelle encore inconnues, bien qu’une puissante maçonnerie1, dégagée à la limite orientale de la ville, à proximité du fleuve actuel, puisse être interprétée comme un quai fluvial aménagé sur la rive gauche d’un méandre du Golo, au plus près du site et à l’abri des courants. À lieu-dit « Foce di Tanghiccia », de nombreux artefacts archéologiques dont la chronologie court de l’âge du Fer à l’Antiquité tardive, essentiellement en phase avec l’agglomération romaine de Mariana, ont été exhumés lors de l’exploitation d’une sablière située en bordure du littoral actuel. Au début du XIIe siècle, sous l’impulsion de l’Église de Pise à qui le pape Urbain II vient de confier le contrôle de l’île, un vaste programme de reconstruction du complexe ecclésial est engagé. Cependant, ce renouveau architectural insolite ne parviendra pas à avoir une influence durable sur le peuplement. Concurrencée par les fortifications érigées sur les hauteurs de l’arrière-pays, où l’évêque lui-même et les chanoines éliront résidence au moins dès le XIIIe siècle, Mariana est progressivement abandonnée (Istria, 2005). Malgré une tentative éphémère de réinstallation au XVe siècle, il ne s’agit plus vers 1520 que d’un lieu abandonné et dominé par une cathédrale délabrée (Graziani, 1993). Toujours est-il que les terres agricoles environnantes continuent d’être mises en valeur par les populations des habitats perchés, Borgo et Lucciana notamment, et que le proche étang de Cerlinu (aujourd’hui Biguglia) est encore exploité pour ses ressources halieutiques (Istria, 2005). De même, le poste de contrôle de la gabelle de la Poraja, installé à l’embouchure du Golo, reste très actif après le XVe siècle (Franzini, 2005 et 2013). Enfin, lors du creusement du canal de Fossone à la fin du XVIIIe, une épave fut découverte en retrait de l’embouchure de Tanghiccia (Figure 4). La réinterprétation récente des plans, levés à l’époque de la découverte, et une étude approfondie des documents disponibles (Pomey, 2012 et 2013) permettent d’attribuer le navire à une tradition ibérique d’influence punique, construit probablement aux alentours du VIIe-VIe siècle av. J.-C. (Pomey, 2012).

Figure 2 : Vues aériennes de l’embouchure du Golo (Figure 2A) et du site de Mariana/La Canonica (Figure 2B).

Figure 3 : Vues aériennes des vestiges archéologiques de Mariana et de la Canonica (Figure A). Figure 3B : Vue aérienne de l’église de la Canonica au moment de la crue du Golo dans la nuit du 1 au 2 octobre 2015 (source : SDIS Haute-Corse).

Figure 4 : Traitements LIDAR des secteurs Z1 et Z2 (embouchure de Tanghiccia), localisation des profils de TRE et des carottages (pour voir la description, voir Figures 6, 7 et 8). À l’est du canal de Fossone les anciens cordons littoraux et l’ancienne embouchure de Tanghiccia sont nettement visibles. La grande dépression au nord de Tanghiccia correspond à une gravière ainsi que les petites dépressions situées entre le canal et la fosse.

Matériel et méthodes

4Deux secteurs géographiques ont été privilégiés afin de reconstituer la paléogéographie de la plaine du Golo au cours des derniers millénaires : le littoral et son évolution à l’Holocène récent (position du rivage, localisation des anciennes embouchures) et la position du chenal du Golo à proximité de Mariana (secteur Z3, Figure 4) durant les différentes phases d’occupation. À ce titre, le secteur littoral (secteurs Z1 et Z2, Figure 4) de l’ancienne embouchure de Tanghiccia (« Foce di Tanchiccia » en corse) a été particulièrement ciblé en raison de l’existence de nombreux artefacts archéologiques découverts dans cette zone (supra).

Création d’un SIG et traitement d’images numériques

5Les photographies aériennes de 1937, 1948, 1958 et 1975 ont été géoréférencées puis intégrées à la base de données du Système d’Information Géographique (SIG), l’orthophoto (IGN, 2011, BD ORTHO) servant de fond d’image actuel. Le cadastre napoléonien (archives départementales de Haute-Corse), le plan terrier de l’île de Corse daté de 1793 (archives départementales de Haute-Corse) ainsi que la carte d’état-major (1864-1865) du secteur d’étude ont été incorporés au SIG afin de compléter les données liées à l’analyse spatiale. Les données LIDAR, acquises en 2011 dans le cadre du « plan Inondations » (et mis à la disposition par la DREAL Corse grâce à J. Nicolau), ont été traitées grâce aux logiciels ArcGIS, ENVI et RVT afin de réaliser des ombrages mettant en relief, de manière accentuée, la micro- topographie. Les méthodes spécifiques relatives aux Modèles Numériques de Terrain (MNT) à haute résolution ont été appliquées dans la présente étude et l’algorithme Local Relief Model (LRM) (« sky view factor », « openess ») a été utilisé. Dans le cadre de cette étude, le traitement LRM s’est révélé être le plus adapté. Il a permis une visualisation et une quantification des faibles variations locales du relief. Ainsi les paléochenaux, le lit mineur du Golo et les paléo-lignes du rivage ont été vectorisés.

La Tomographie de Résistivité Électrique (TRE)

6La TRE s’appuie sur la mesure de la résistivité des matériaux ρ (Ω.m), c’est-à-dire la capacité d’un matériau à s’opposer au passage du courant électrique. La résistivité électrique d’un sol ou d’un matériau est dépendante de la teneur en eau des pores du sol, de la minéralisation de l’eau, de la texture du sédiment, de la température, de la teneur en argiles et enfin de la taille des pores. La méthode de Tomographie de la Résistivité Électrique consiste à envoyer un courant continu ou alternatif très faible (I) entre deux électrodes plantées dans le sol (dipôle d’injection), et à mesurer la différence de potentiel (U) entre deux autres électrodes (dipôle de mesure). La résistivité du sous-sol est directement liée à la résistance électrique via un paramètre géométrique K, : rho = K.R

7Dans la pratique, un profil TRE est acquis en utilisant un jeu de 64 électrodes métalliques plantées linéairement dans le sol avec un espacement régulier. L’espacement des électrodes conditionne la profondeur d’investigation et la résolution des données acquises. La profondeur de pénétration est environ égale à huit fois l’espacement des électrodes. Cependant, plus la profondeur de pénétration est importante, moins les couches de surface sont clairement imagées. Il existe différents protocoles d’acquisition selon la profondeur d’investigation souhaitée et les objectifs à atteindre. Pour cette étude, le protocole de Schlumberger-Wienner a été appliqué et le dispositif d’acquisition est un système ABEM. La donnée brute en chaque point (x, z) de mesure ne reflète qu’une zone de résistivité apparente. Il est nécessaire d’effectuer une inversion à l’aide d’un logiciel adapté, ici RES2DINV (Loke et al., 2014), afin d’obtenir la vraie résistivité en chaque point de la coupe. Cette dernière reflète essentiellement la stratigraphie.

Reconstitution des dynamiques sédimentaires

811 carottages et une coupe stratigraphique ont été étudiés dans les secteurs d’étude Z1, Z2 et Z3. Les sédiments à texture sablo-graveleuse (diamètre des sédiments > 2 mm) ont fait l’objet d’un tamisage mécanique (par voie humide) alors que les sédiments plus fins, à texture argilo-limono-sableuse (taille des particules < 2 mm), ont été analysés grâce à un granulomètre LASER (Beckman Coulter LS 320). Les paramètres granulométriques utilisés sont le tri (So), l’asymétrie (sk) et l’acuité (K), et ont été calculés pour chaque échantillon (intervalle de prélèvement : 5 cm). Le but de ces analyses est d’évaluer l’énergie de dépôt et d’en interpréter les dynamiques de mise en place des principaux corps sédimentaires. La susceptibilité magnétique à basse fréquence (LF) a été mesurée au CEREGE à l’aide d’un susceptibilimètre MFK1 (AGICO). Cette mesure a été normalisée par la masse pour déterminer la susceptibilité magnétique spécifique (LF). La susceptibilité magnétique d’un sédiment est principalement influencée par la concentration en minéraux ferromagnétiques comme la magnétite ou l’hématite dans des environnements d’eau peu profonde et oxydants (Tarling et Hrouda, 1993). Pour les faibles valeurs, les minéraux para- magnétiques tels que les argiles contribuent à la susceptibilité avec des valeurs faibles et positives, alors que les minéraux diamagnétiques tels que la calcite, le quartz et la matière organique vont contribuer avec des valeurs faibles et négatives. Alors que la susceptibilité magnétique est classiquement mesurée avec un champ alternatif d’une fréquence de 976 Hz, elle peut aussi être mesurée avec une fréquence de 15616 Hz. Le pourcentage de variation de la susceptibilité entre ces deux fréquences est appelé susceptibilité dépendante en fréquence. Cette dernière permet de détecter la présence de grains super-paramagnétiques (taille < 0.03μm). Ces fines particules peuvent être des magnétosomes d’origine bactérienne produits in situ ou se former lors de feux de forêt et incorporées au sédiment (Dearing, 1994). Enfin, 14 datations par le radio- carbone ont été effectuées sur des macro-restes végétaux et des charbons de bois issus des carottages (Tableau 2), permettant ainsi d’établir une chronostratigraphie des dépôts et faciès sédimentaires identifiés. Tous les échantillons ont ensuite été calibrés à l’aide du logiciel CALIB 7.1 (Stuiver et Reimer, 1993 ; Reimer et al., 2013).

Résultats

Le secteur littoral

9Les photographies aériennes des XXe et XXIe siècles montrent distinctement l’existence d’anciennes embouchures et de cordons littoraux fossilisés qui se présentent sous la forme de rides et de sillons coalescents formant soit un littoral linéaire, soit des lobes deltaïques associés, ou pas, à des embouchures fossiles. Le traitement du levé LIDAR (Figure 4) met en relief les rides (20 à 50 cm) formées par les cordons littoraux successifs, espacés les uns des autres par des dépressions globalement orientées nord/sud. L’ancienne embouchure de Tanghiccia (au nord de l’embouchure actuelle du Golo) apparaît clairement au centre du système. À l’ouest du canal de Fossone, l’ancien tracé du fleuve disparaît en raison des aménagements agricoles qui ont fortement contribué à effacer les indices d’activité fluviale. Les traces orientées globalement est/ouest pourraient correspondre à la partie aval de l’ancienne embouchure (Figure 4). Plusieurs chenaux de débordement ont pu également être dirigés dans ces dépressions inter-cordons, l’une d’entre elles étant d’ailleurs parfaitement identifiable depuis la partie externe du méandre de Tanghiccia, immédiatement à l’est du canal. Cette dernière hypothèse est néanmoins peu compatible avec l’orientation dominante de la dérive littorale globalement sud/ nord (Gaillot et Chavarot, 2001). Les cordons sont de manière homogène orientés nord/sud, et subparallèles entre eux au nord et au sud de l’ancienne embouchure de Tanghiccia. Cette dernière présente un tracé méandriforme qui a recoupé les cordons littoraux, confirmant bien l’antériorité de ces derniers. Au sud de Tanghiccia, et accolée aux cordons nord/sud, une série de rides s’avançant vers la mer forme un prisme de progradation qui pourrait être associé à une ancienne embouchure aujourd’hui masquée et/ou fossilisée (Figure 4). Entre l’embouchure actuelle et celle de Tanghiccia, deux profils géoélectriques (TAN 11 et TAN111 ; Figure 4) ainsi que quatre carottages (Gol1 à 4 ; Figure 4), réalisés le long d’un transect ouest/est, ont permis d’identifier et de dater différentes unités sédimentaires (Figure 5). Les dépôts sableux présentant une granulométrie hétérogène (alternance de niveaux plus grossiers avec des strates plus fine) ont piégé des débris organiques dans des dépressions inter-cordons. Les courbes granulométriques des dépôts grossiers sont convexes, de type dépôts forcés plurimodaux. Les dépôts grossiers correspondent probablement à des tempestites (dépôts de tempête) et/ou à une zone de haute énergie comme le bas du jet de rive. Les niveaux les plus fins (sables fins) sont mieux triés et la forme sigmoïde de la courbe de distribution granulométrique rend compte des milieux granulométriquement plus sélectifs pouvant correspondre au haut de plage (partie supérieure non recouverte par le jet de rive). Les datations par le radiocarbone permettent d’obtenir une chronologie cohérente depuis l’édification d’une première série de cordons datant de l’Antiquité tardive (Gol3, Gol4 et Gol5 ; Figure 5) ou du début du Moyen Âge (situés plus en retrait du littoral actuel), vers les cordons formés pendant le XIVe siècle et le premier quart du XVe siècle (les plus avancés vers l’est). Le carottage Gol4 (Figure 5), situé dans la dépression correspondant à l’ancienne embouchure de Tanghiccia, révèle une séquence granulométrique globalement décroissante : à la base, on retrouve des sables très grossiers et des graviers, laissant la place vers le sommet à des limons fins et argiles organiques (corrélatifs de l’abandon du chenal). Ce dépôt est interprété comme une séquence alluviale de colmatage de chenal. La séquence est datée à la base du carottage Gol4 (Figure 5) vers 896-1116 apr. J.-C. Cet âge est cohérent avec la chronologie relative fondée sur l’interprétation des formes étant donné que le chenal recoupe un premier cordon littoral daté vers 673-865 apr. J.-C. (Carottage Gol3 ; Figure 5 et Tableau 2). La succession de cordons littoraux obliques formant un prisme d’orientation différente par rapport aux premiers cordons, datés de la seconde moitié du 1er millénaire apr. J.-C. (Cordons haut Moyen Âge ; Figure 4), ont probablement été édifiés entre le début du XIVe siècle et le premier quart du XVe siècle. Les carottages situés au nord de Tanghiccia (Gol5 à 8 ; Figures 4, 6 et 7) ont été implantés sur des anomalies topographiques positives (Gol6 et Gol7 ; Figure 4) et sur des anomalies négatives (Gol5 et Gol8 ; Figure 4). La stratigraphie et les paramètres granulométriques calculés pour chacun des échantillons prélevés sont similaires aux résultats obtenus dans le secteur situé au sud de Tanghiccia. Les analyses granulométriques réalisées sur le carottage Gol5 (Figure 7) mettent en évidence une alternance de dépôts grossiers et très mal classés, dont les courbes de distribution granulométrique de type parabolique typiques des dépôts de haute énergie (tempestite ou dépôts situés en bas de la zone du jet de rive), avec des dépôts de sables mieux triés présentant des distributions granulométriques sigmoïdes typiques de dépôts de plages et de cordons littoraux (Figure 7). Il faut également noter la présence d’un niveau limoneux entrecoupant les sables où la part des grains inférieurs à 63 µm (limons) représente 42 % du sédiment total. Ce niveau pourrait être associé à des processus de décantation. Les mesures de susceptibilité magnétique montrent un signal assez faible, mais oscillant, dans les faciès granuleux de la partie inférieure de l’enregistrement sédimentaire (entre 2,1 et 0,9 m de profondeur) où les valeurs sont comprises entre 0,5 et 1 x 10-6m3/ kg. Entre 0,9 et 0,8 m de profondeur, un pic atteignant 1,5 x 10-6 m3/kg est relevé (Figure 7). Ces changements reflètent probablement la variabilité des apports sédimentaires en termes de concentration en minéraux ferromagnétiques. Ces oscillations sont probablement liées à l’hétérogénéité des sources sédimentaires dont les dépôts sont redistribués et mélangés par la dérive littorale. Dans la partie supérieure de l’enregistrement, les valeurs de susceptibilité magnétique sont assez faibles et la courbe est homogène bien que les valeurs soient relativement plus fortes dans les faciès les plus fins. Cette tendance à l’homogénéisation pourrait s’expliquer par l’existence d’une source sédimentaire plus « stable ». La susceptibilité dépendante en fréquence marque bien le changement de granulométrie : elle est faible (~ 2 %) dans les faciès graveleux et augmente (~ 6 %) dans les faciès plus fins situés au sommet du carottage Gol5 (Figure 7). Dans ce dernier cas, l’explication la plus vraisemblable repose sur une plus forte concentration des particules superparamagnétiques, enrichies en matière organique et sensibles à l’authigénèse. La datation par le radiocarbone de la partie inférieure des carottages Gol5, Gol7 et Gol8 (Tableau 1 et Figure 6) révèle une évolution cohérente de l’âge compris entre 235-385 apr. J.-C. pour la dépression inter-cordons située la plus à l’ouest et 974-1030 apr. J.-C. pour le carottage Gol8 implanté le plus à l’est (Figure 4). Ces âges mettent en évidence un phénomène global de progradation du rivage entre la fin de l’Antiquité et le début de Moyen Âge. En effet, une première ligne de rivage antique (235-385 apr. J.-C.) est bien marquée au nord (masquée par l’embouchure de Tanghiccia au sud) et a servi de point d’ancrage à une série de cordons littoraux N/S au cours l’Antiquité tardive. Ils sont datés respectivement entre 540-640 apr. J.-C. et 675-865 apr. J.-C. La progradation du trait de côte se poursuit vraisemblablement durant le Moyen Âge (974-1030 apr. J.-C.) et en particulier au sud de Tanghiccia à en juger par la coalescence de nombreux cordons identifiés entre les carottages Gol3 et Gol1 (Figure 4). L’ancienne embouchure de Tanghiccia, dont le colmatage final est daté du tout début du Moyen Âge, recoupe des cordons édifiés entre l’Antiquité et le XIe siècle de notre ère. Au bas Moyen Âge (première moitié du IIe millénaire de notre ère), une nouvelle série de cordons obliques se met en place au sud de Tanghiccia en s’appuyant sur les cordons du haut Moyen Âge (seconde moitié du Ier millénaire de notre ère). Le caractère oblique de ces cordons pourrait être lié à l’existence d’une embouchure du Golo qui a migré vers le sud, et est synchrone du colmatage simultané de l’embouchure de Tanghiccia.

Tableau 2 : Résultats des datations par le radiocarbone réalisées à partir des carottages effectués dans les secteurs Z1, Z2 et Z3.

Figure 5 : Description et datation par le radiocarbone pour les carottages du secteur Z2 (Gol5, 6, 7 et 8). Les âges sont exprimés en cal. AD (apr. J.-C.)

Figure 6 : Description et datation par le radiocarbone pour les carottages du secteur Z1 (Gol1, 2, 3 et 4). Les âges sont exprimés en cal. AD (apr. J.-C.)

Figure 7 : Résultats de granulométrie et de susceptibilité magnétique pour le carottage Gol5 (secteur Z2). La datation par le radiocarbone est exprimée en cal. AD (apr. J.-C.).

10Les indications apportées par l’étude des cartes anciennes et des photographies aériennes permettent de compléter la tendance évolutive du rivage après le Moyen Âge. Le plan terrier de 1793, la carte d’état-major de 1865 et les photographies aériennes de 1937, 1948, 1958, 1975 et 2004 mettent en évidence une poursuite de la progradation du rivage entre 1793 et 1948. Après cette date, le littoral connaît un phénomène érosif général.

La plaine alluviale de Mariana

11La cité antique de Mariana et les structures liées aux occupations postérieures (Antiquité tardive et médiévale) sont localisées de part et d’autre du rebord d’une terrasse pléistocène et des dépôts fluviatiles holocènes de débordement du Golo. Les crues majeures atteignent aujourd’hui les structures archéologiques enfouies et localisées, pour celles connues d’un point de vue archéologique, au sud de la cathédrale de la Canonica. Le lit majeur épisodique, situé au sud de l’édifice religieux, couvre l’espace situé entre le tracé actuel du Golo et la cité antique. Trois profils de TRE (CAN1, CAN2 et CAN3 ; Figure 8), réalisés avec différentes résolutions verticales, permettent de caractériser la morphologie et la nature des dépôts alluviaux entre le site archéologique et le fleuve (Figure 8). Le profil CAN02 (Figure 9A), compte tenu de la faible résolution verticale, reflète uniquement la stratigraphie du sommet de la nappe phréatique. Les profils à plus haute résolution (espacement inter-électrodes d’1 m) permettent en revanche de renseigner la partie supérieure des structures stratigraphiques de la plaine alluviale. Des formes présentant de très fortes résistivités (≥ 3000 Ω.m) sont assimilables à des chenaux multiples, larges et peu profonds. On identifie nettement ces derniers sur les profils CAN01 (Figure 9B) et CAN03 (Figure 9C). Sur le profil CAN01, la partie nord du profil couvre une partie des vestiges archéologiques, puis on y remarque (à une vingtaine de mètres vers le SSE), de plus faibles résistivités (≥ 200 Ω.m). L’analyse d’images diachroniques permet de comparer la carte d’état-major de 1865 avec le parcellaire actuel. Ainsi, au XIXe siècle un large chenal occupait les parcelles aujourd’hui cultivées et situées entre la Canonica et le tracé actuel du Golo. Enfin, l’analyse du levé LIDAR met en évidence de très nombreuses anomalies négatives entre le rebord de la terrasse et le lit actuel du fleuve pouvant correspondre à des chenaux en tresse ou successifs. Des anomalies occupent aussi l’autre rive du fleuve. Le chenal de 1865 est identifié grâce aux données LIDAR et il est possible de relever l’existence de paléochenaux encore plus proches du site archéologique. La stratigraphie liée à l’étude des carottages (Figures 8 et 10) et au prélèvement de la coupe stratigraphique située sur le rebord méridional du site archéologique (Figure 10) indiquent : (1) un granoclassement décroissant et (2) une organisation latérale formant un complexe alluvial depuis les dépôts de chenaux anciennement actifs carottés (Can01, 03 et 04). Ceux-ci sont caractérisés par la présence de sables très grossiers et de graviers dans leur partie inférieure (vers 2,45 m de profondeur). Au-dessus, on retrouve des dépôts limoneux de berge et de plaine d’inondation qui viennent recouvrir les vestiges datant de l’Antiquité tardive (Ve-VIe siècles ; Figure 10). Ces dépôts fins (d’inondation et de débordement) sont datés entre la première moitié du XVe siècle et la deuxième moitié du XVIIe siècle et ont donc été déposés en contexte de Petit Âge de Glace.

Figure 8 : Photographie aérienne (IGN) du secteur de la Canonica/ Mariana (Zone Z3) avec implantation des profifls de TRE et des carottages (Figure 10). Le tracé du Golo (1864-1865) a été superposé d’après le relevé de la carte d’État Major.

Figure 9 : Résultats des 3 profils de TRE réalisés dans le secteur méridional de Mariana/La Canonica.

Discussions et conclusions

12La fondation et l’occupation antique du site de Mariana pourraient être liées à l’existence d’un port situé à proximité immédiate des vestiges. Cependant, cette hypothèse, qui par ailleurs n’a pas de fondements archéologiques à ce jour, paraît peu compatible avec la morphologie du delta du Golo et de l’évolution diachronique du trait de côte. Cependant, la lagune de Biguglia pourrait constituer un site idéal pour accueillir un port intra-lagunaire sachant que la mobilité littorale a été relativement réduite dans le contexte morphologique de la plaine littorale du Golo : une flèche sableuse a sans doute dû isoler précocement (Holocène ?) ce plan d’eau en lagune. Les très nombreux exemples de ports lagunaires ou d’embouchure recensés dans le monde méditerranéen plaident en faveur de cette hypothèse (Morhange et al., 2014). Malgré les questions de mobilité de ces environnements et les difficultés de navigation dans des contextes hydrologiques et sédimentaires complexes, ces occupations sont courantes comme dans le cas du port de Narbonne et des lagunes de Bages Sigean (Sanchez et al., 2014 ; Sanchez et Jézégou, 2014), de Fréjus (Excoffon et al., à paraître) ou des ports de Rome (Goiran et al., 2012 et 2014). Les aménagements de lagunes ou d’embouchures fluviales ne sont d’ailleurs pas le privilège de l’Antiquité grecque, étrusque ou romaine. Ainsi au cours de l’Antiquité tardive, l’embouchure du bras d’Ulmet, dans le delta du Rhône, a fait l’objet d’un aménagement portuaire malgré la grande mobilité sédimentaire de cet environnement (Landuré et Vella, à paraître). Les nombreux artefacts archéologiques (tessons antiques et fragments d’épaves trouvés dans l’embouchure actuelle du Golo et dans l’ancienne embouchure de Tanghiccia ; Figure 4) peuvent constituer du matériel échoué sur un littoral, comme il est possible d’en trouver le long du delta du Rhône (Long, 2009) et qui correspondent probablement à des tentatives malheureuses de navigation. Par ailleurs, de par la multiplication et la diversité des voies commerciales, il est possible de relever qu’au cours de l’Antiquité l’hypothèse de l’existence d’un port lagunaire n’oblitère pas celle d’un port fluvial. À Arles par exemple, les différents chenaux du Rhône sont empruntés pour la navigation en connexion avec le port de Fos qui assure lui aussi une des voies commerciales (Vella et al., à paraître). On peut également citer le cas de Narbonne qui associe ports privés ou publics dans la lagune et port fluvial via un chenal aménagé (Sanchez et Jézégou, 2014). D’ailleurs, les documents d’archives de l’épave du Golo, découverts et réinterprétés pour l’architecture navale (Pomey, 2012), comportent des éléments stratigraphiques intéressants sous les restes archéologiques identifiés. En effet, des algues (probablement en fait des débris de posidonies), des coquilles marines, des fragments de bois roulés et des sables marins semblent former le contexte sédimentaire d’échouage de l’épave (Pomey, 2012). Ces éléments semblent donc confirmer la présence d’un rivage au VIIe/VIe siècle av. J.-C. au niveau du canal de Fossone (Figure 4), soit à 650-700 m plus vers l’ouest qu’aujourd’hui (à 2,5 km à l’est du site de Mariana contre 3,2 km de nos jours). Au moment de la fondation de la cité de Mariana, le littoral devait se situer approximativement entre le rivage marqué par l’emplacement de l’épave répertoriée et le carottage Gol05. Pour la période médiévale, alors qu’un fort alluvionnement recouvre partiellement les vestiges datant de l’Antiquité tardive et du début de la période médiévale, l’orientation des cordons littoraux se modifie. Cette évolution intervient au cours des XIVe et XVe siècles et est probablement due à une migration de l’embouchure vers le sud et à une augmentation de la charge sédimentaire de fond. Ces apports détritiques peuvent être raisonnablement attribués à la péjoration climatique du Petit Âge de Glace (PAG) dont les manifestations en Corse sont mal connues et peu documentées par ailleurs. Parmi les faibles évidences, il convient tout de même de citer l'existence d'une petite moraine, constituée de blocs (jusqu’à 10 m de diamètre) et attribuée au Petit Âge de Glace, dans le massif du Monte Rotondo, vers 2 400 m d’altitude (Kuhlemann et al., 2005). Le PAG en Corse peut se révéler précoce (Vella et al., 2014), tout comme dans le Roussillon ou dans le sud de l’Europe (Puig, 2009 ; Carozza & Puig, 2011). Dans le delta du Rhône, ce phénomène vient d’être mis en évidence avec la réactivation du Rhône d’Ulmet, qui était pourtant en voie d’abandon. Ce phénomène se traduit globalement par une forte activité de débordement au cours des XIe et XIIe siècles et est accompagné par la progradation d’environ 1 km de l’embouchure en seulement trois siècles, bien que ce chenal ne soit plus effectivement le chenal principal depuis bien longtemps (Vella, 2015). Le caractère précoce du PAG est à ce titre mis en évidence en Espagne et dans la partie occidentale du bassin Méditerranéen (Carozza et al., 2011). Au niveau du site archéologique de Mariana, ce phénomène se traduit par un très fort alluvionnement (> 2 m) et s’accompagne d’une mobilité importante des chenaux en tresse. Ces derniers sont d’ailleurs toujours perceptibles à partir de la micro-topographie LIDAR tant sur la rive droite que sur la rive gauche et ont contribué à une très forte instabilité du lit fluvial, instabilité qui se prolongera jusqu’au XIXe siècle. En effet, les chenaux reportés sur le cadastre napoléonien sont encore multiples et divagants. Ce très fort alluvionnement et l’instabilité des chenaux n’ont jamais été évoqués comme source de vulnérabilité et d’adaptation des sociétés locales. Or à la lumière des nouveaux éléments de l’évolution morpho-sédimentaire de la basse vallée du Golo présentés dans ce travail, le repli des habitants de Mariana vers les hauteurs de l’arrière-pays aurait pu aussi être induit par des phénomènes d’inondation d’une forte intensité. En Roussillon, les très forts alluvionnements ont conduit les sociétés à des adaptations qui se sont parfois soldées par des abandons des terroirs et des villages (Carozza et Puig, 2011). Il est évident qu’autour du site de Mariana les crues et le très fort alluvionnement ont pu participer à l’abandon du site, et peuvent, à ce titre, être considérés comme des facteurs, parmi d’autres, ayant forcé le déplacement du centre du pouvoir au XIIIe siècle vers l’intérieur des terres.

Figure 10 : Description et datation par le radiocarbone pour les carottages du secteur Z3 (« Coupe stratigraphique » équivaut au carottage Can 2). Les âges sont exprimés en cal. AD (apr. J.-C.).

Remerciements

13Cet article présente les travaux d’un équipe pluridisciplinaire et s’intègre à deux Projets Collectifs de Recherche (PCR) du ministère de la Culture: le premier, archéologique, est centré sur Mariana, sous la direction de D. Istria : « Mariana : Paysages, urbanisme et architecture de l’Antiquité au Moyen Âge » (financement DR AC Corse et Collectivité Territoriale de Corse). Le second, géoarchéologique (financement DRAC Corse, période : 2013-2015) à l’échelle de la Corse, intitulé « Approche géoarchéologique des basses vallées fluviales de Corse : la nécessaire prise en compte de l’évolution paysagère au cours de l’Holocène », est dirigé par M. Ghilardi. Les auteurs tiennent à remercier tout particulièrement Franck Leandri, conservateur de l’archéologie de Corse ainsi que la Collectivité territoriale de Corse pour leur soutien ainsi que pour le financement des différentes campagnes de terrain via les PCR. Enfin, Yannick Crest, Andrés Curras et Matteo Vacchi sont chaleureusement remerciés pour leur participation aux carottages réalisés en septembre 2013 et 2014.

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Table des illustrations

Légende Figure 1 : Localisation du site de Mariana et contexte géologique (Figure 1A).Les terrasses quaternaires sont indiquées par Fv, Fw, Fy1, Fy2 et Fz. L’étoile noire indique le site de Mariana et de la Canonica. Z1, Z2 et Z3 correspondent aux secteurs prospectés. Figure 1B : Photographie aérienne de l’embouchure du Golo avec localisation des sites.
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Légende Tableau 1 : Résultats des datations par le radiocarbone obtenus pour le forage GBEC. La correction pour le réservoir marin (ΔR = 46 ± 40 ; Siani et al., 2000) a été appliquée aux coquilles.
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Légende Figure 2 : Vues aériennes de l’embouchure du Golo (Figure 2A) et du site de Mariana/La Canonica (Figure 2B).
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Légende Figure 3 : Vues aériennes des vestiges archéologiques de Mariana et de la Canonica (Figure A). Figure 3B : Vue aérienne de l’église de la Canonica au moment de la crue du Golo dans la nuit du 1 au 2 octobre 2015 (source : SDIS Haute-Corse).
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Légende Figure 4 : Traitements LIDAR des secteurs Z1 et Z2 (embouchure de Tanghiccia), localisation des profils de TRE et des carottages (pour voir la description, voir Figures 6, 7 et 8). À l’est du canal de Fossone les anciens cordons littoraux et l’ancienne embouchure de Tanghiccia sont nettement visibles. La grande dépression au nord de Tanghiccia correspond à une gravière ainsi que les petites dépressions situées entre le canal et la fosse.
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Légende Tableau 2 : Résultats des datations par le radiocarbone réalisées à partir des carottages effectués dans les secteurs Z1, Z2 et Z3.
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Légende Figure 5 : Description et datation par le radiocarbone pour les carottages du secteur Z2 (Gol5, 6, 7 et 8). Les âges sont exprimés en cal. AD (apr. J.-C.)
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Légende Figure 6 : Description et datation par le radiocarbone pour les carottages du secteur Z1 (Gol1, 2, 3 et 4). Les âges sont exprimés en cal. AD (apr. J.-C.)
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Légende Figure 7 : Résultats de granulométrie et de susceptibilité magnétique pour le carottage Gol5 (secteur Z2). La datation par le radiocarbone est exprimée en cal. AD (apr. J.-C.).
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Légende Figure 8 : Photographie aérienne (IGN) du secteur de la Canonica/ Mariana (Zone Z3) avec implantation des profifls de TRE et des carottages (Figure 10). Le tracé du Golo (1864-1865) a été superposé d’après le relevé de la carte d’État Major.
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Légende Figure 9 : Résultats des 3 profils de TRE réalisés dans le secteur méridional de Mariana/La Canonica.
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Légende Figure 10 : Description et datation par le radiocarbone pour les carottages du secteur Z3 (« Coupe stratigraphique » équivaut au carottage Can 2). Les âges sont exprimés en cal. AD (apr. J.-C.).
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Auteurs

Aix-Marseille Université, CNRS, CEREGE UM 34, F-13545, Aix en Provence, France, vella@cerege.fr

Aix-Marseille Université, CNRS, CEREGE UM 34, F-13545, Aix en Provence, France, vella@cerege.fr

Aix-Marseille Université, CNRS, CEREGE UM 34, F-13545, Aix en Provence, France, vella@cerege.fr

Département des Recherches Archéologiques Subaquatiques et Sous-Marines (DRASSM)-MCC, F-13016, Marseille, France

Aix-Marseille Université, CNRS, CEREGE UM 34, F-13545, Aix en Provence, France, vella@cerege.fr
IFREMER, département géoscience marine, F-29280, Plouzané, France

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© CNRS Éditions, 2016

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