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Atlas de la grotte Chauvet-Pont d’Arc. Volume 1

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Jean-Jacques Delannoy
, 
Jean-Michel Geneste

Partie 2. Les contextes de l’art et de l’archéologie

Chapitre 4. Contexte physique

Texte intégral

4.1. Introduction

1Jean-Jacques Delannoy

2Après avoir posé la place des cartes dans les différentes études de la grotte (cf. supra, partie 1), ce chapitre a pour objectif de présenter son environnement physique et les différentes informations permettant de reconstituer son évolution spéléogénique depuis les prémices de son creusement jusqu’aux reliefs souterrains actuels. Les indices recelés dans la morphologie de la grotte, les dépôts souterrains, les états de paroi, la nature des sédiments, la topographie de la cavité aussi bien générale que de détail composent la mémoire des différentes étapes qui ont marqué l’évolution de la grotte. Les entrées abordées dans ce chapitre visent à couvrir les différentes approches qui ont été mises en place pour cerner au mieux l’intégralité de l’histoire de la grotte, et plus spécifiquement sa physionomie durant les périodes de fréquentation dont elle a fait l’objet au Paléolithique supérieur.

3L’histoire ancienne de la grotte est à rechercher dans la morphologie des réseaux souterrains et leur agencement au sein de la masse calcaire (cf. infra, § 4.2.). Leur étude a permis d’appréhender plusieurs anciennes étapes spéléogéniques et de les lier aux événements paléogéographiques qui ont marqué le Sud de l’Ardèche depuis la fin du Miocène, il y a 6 millions d’années, jusqu’à nos jours (cf. infra, § 4.2. et § 4.5.). La grotte Chauvet-Pont d’Arc se caractérise, en effet, par des archives karstogéniques exceptionnelles, en lien avec la mise en place du réseau hydrographique régional, et son évolution, qui a été marquée par des phases d’incision et de remblaiement alluvial. Cette évolution si particulière de la vallée du Rhône et de ses affluents (Ardèche, Cèze) qui remonte à plusieurs millions d’années, s’est traduite dans la grotte par des phases de colmatage complet et de décolmatage dont les traces sont toujours visibles dans le relief souterrain. Les morphologies de paroi alternant rentrants et saillants, les plafonds à coupoles et pendants de voûte, certains états particuliers de paroi (altération des calcaires), et la présence de remplissages argileux influençant aujourd’hui son fonctionnement hydroclimatique (étanchéité des plafonds) sont autant de témoins de cette histoire ancienne de la grotte.

4Acquérir des données permettant de remonter dans le temps, de caractériser les états successifs des sols, des parois, et d’approcher ce qu’était la cavité durant les fréquentations humaines et animales paléolithiques passe par une étude détaillée des sédiments et des états de paroi. Cette étude repose sur des prélèvements réalisés dans les rares sondages réalisés dans la grotte et dans les secteurs ayant été aménagés pour le passage des passerelles. Les sondages, au nombre de dix, ont été limités tant spatialement qu’en profondeur dans un souci de conservation. Limiter les actions qui auraient dénaturé l’excellent état de la cavité a été l’un des principes forts de l’éthique de recherche suivie dès les premiers travaux de l’équipe scientifique. C’est pourquoi les quelques sondages se situent tous dans des secteurs présentant à la fois de forts enjeux scientifiques et de faibles impacts sur l’intégrité de la cavité. À l’exception de celui réalisé à la base de l’Éboulis d’Entrée, à proximité de la Salle des Bauges (GE1) (cf. infra, Carte 4), ces sondages ont été minimalistes (quelques centimètres à quelques décimètres de profondeur). Leur analyse a mobilisé les compétences des sédimentologues de l’équipe. Ceux-ci ont également relevé et étudié les différents niveaux sédimentaires visibles dans la coupe naturelle qu’est le Grand Effondrement de la Salle Hillaire (cf. infra, Carte 15). L’ensemble des analyses réalisées sur les sédiments meubles sont ici présentées (cf. infra, § 4.3.). Les datations des éléments issus des sondages et de la stratigraphie du Grand Effondrement sont quant à elles abordées dans le chapitre suivant, relatif aux datations (cf. infra, chapitre 5).

5Les sols portent et contiennent des informations paléoenvironnementales précieuses qui permettent de reconstituer les conditions climatiques et la végétation durant lesquelles la grotte a été fréquentée par les hommes et les animaux. L’étude des macrorestes fossilisés par des encroûtements calcitiques permet de mieux appréhender l’environnement d’alors. Cette connaissance s’appuie également sur l’analyse des pollens contenus dans les horizons supérieurs des sols (cf. infra, chapitre 6). Les résultats obtenus sont à croiser avec ceux issus de l’étude des charbons de bois, très abondants dans la cavité, et des spéléothèmes, dont la croissance est soumise aux conditions environnementales extérieures (cf. infra, § 5.5.).

6L’analyse fine de la topographie des sols permet de rechercher leur morphologie durant les périodes de fréquentation ainsi que leur évolution depuis la fermeture de la grotte (cf. infra, § 4.4. et § 4.5.). L’étude des sols par le biais des bassins topographiques offre un autre regard sur la grotte. En changeant d’échelle, elle permet de rendre compte du rôle des petites dénivellations dans l’organisation des remaniements des vestiges archéologiques et paléontologiques par des ruissellements temporaires de faible énergie hydraulique. Cette vision à petite échelle de la cavité apporte des connaissances complémentaires sur les sols archéologiques et les processus de leur remaniement. Elle a également pour intérêt de faciliter la recherche des informations archéologiques et paléontologiques au sol en les replaçant dans leur contexte topographique, aussi discret soit-il. Cette analyse à fine échelle est rendue possible par la précision du modèle numérique de terrain acquis à partir du modèle 3D et par le croisement des données topographiques et sédimentaires présentes dans le SIG Atlas Chauvet.

7Les données géomorphologiques, spéléogéniques, sédimentaires et topographiques acquises à différentes échelles spatiales et temporelles constituent un précieux corpus d’informations pour approcher la physionomie de la grotte avant, pendant et après les périodes de fréquentation paléolithique. Pour déterminer les géographies passées et actuelles de la cavité, l’ensemble des indices géologiques, géomorphologiques, paléontologiques et archéologiques ont été mobilisés pour approcher, par déductions successives, l’histoire ancienne de la grotte et son évolution plus récente après sa fermeture. Ainsi la dernière entrée de ce chapitre, « Histoire de la grotte : des premiers vides souterrains aux paysages actuels », propose une approche résolument intégrée (cf. infra, § 4.5.) s’appuyant sur les travaux et résultats relevant des différents champs disciplinaires de l’équipe scientifique.

8L’ensemble des données apportées dans ce chapitre permet de fixer les grandes lignes du cadre physique de la grotte et de son évolution spéléogénique. Celle-ci n’est pas neutre dans les choix des parois (calcaires, altérées…) et les techniques utilisées pour la réalisation des œuvres pariétales. Elle permet également de mieux appréhender les états de conservation des vestiges archéologiques et paléontologiques en les resituant dans l’histoire et les dynamiques morphogéniques et hydroclimatiques de la grotte, et ainsi de guider les prélèvements réalisés à des fins analytiques et de datations (cf. infra, chapitres 5 et 6).

4.2. Caractéristiques morphogéniques de la grotte

9Stéphane Jaillet, Jean-Jacques Delannoy, Benjamin Sadier

10Par ses dimensions et l’extension de ses conduits souterrains (600 mètres de développement total), la grotte Chauvet-Pont d’Arc constitue l’un des volumes souterrains les plus importants de l’interfluve qui sépare les vallées de l’Ardèche et l’Ibie. Dans ce massif calcaire, une trentaine de cavités dépassant les 100 mètres de développement ont été inventoriées et étudiées d’un point de vue spéléogénique [tabl. iii, fig. 36] (Sadier 2013). L’analyse morphologique de la grotte Chauvet-Pont d’Arc, menée en regard des cavités alentour, a permis de distinguer les principales étapes de sa genèse (Delannoy et al. 2001b, 2004) (cf. infra, § 4.5.). Les éléments géologiques et morphologiques les plus saillants de son évolution spéléogénique sont ici présentés. La reconnaissance de ces témoins est majeure pour déterminer la genèse et les différentes phases de façonnement des reliefs souterrains, ainsi que pour appréhender la physionomie de la grotte lors des fréquentations préhistoriques.

TABL. III. Principaux réseaux karstiques de l’interfluve séparant Ardèche et Ibie.
TABLE III. The main karst networks in the interfluve separating the Ardèche and Ibie valleys.

TABL. III. Principaux réseaux karstiques de l’interfluve séparant Ardèche et Ibie. TABLE III. The main karst networks in the interfluve separating the Ardèche and Ibie valleys.

Sont présentés ici les réseaux karstiques supérieurs à 100 m de développement des secteurs Chasserou, Cirque d’Estre et Chames (commune de Vallon-Pont d’Arc, Ardèche). Établi d’après Inventaire Césame, 2005.
This table presents the karst networks greater than 100 m long in the sectors of Chasserou, Cirque d’Estre and Chames (Vallon-Pont d’Arc, Ardèche).

FIG. 36. Les différents niveaux de karstification reconnus dans l’interfluve séparant Ardèche et Ibie.
FIG. 36. The karstification levels identified in the interfluve separating the Ardèche and Ibie valleys.

FIG. 36. Les différents niveaux de karstification reconnus dans l’interfluve séparant Ardèche et Ibie. FIG. 36. The karstification levels identified in the interfluve separating the Ardèche and Ibie valleys.

Le petit massif calcaire séparant les vallées de l’Ibie et de l’Ardèche présente de nombreux témoins karstogéniques, dont la vingtaine de cavités qui le parcourent et qui se développent à différents niveaux altitudinaux vers 90 m NGF, 130 m NGF et 180 m NGF. Si celles-ci, telle la grotte des Chataîgniers sont sub-actives –avec des mises en charge de ses réseaux lors des périodes de hautes eaux–, les niveaux supérieurs correspondent à d’anciens drains karstiques aujourd’hui exempts de circulations souterraines. Ils sont les témoins d’anciennes phases de karstification liées à d’anciennes phases d’incision du réseau hydrographique régional. Les cavités subhorizontales situées à 180 m NGF se sont creusées à une période où le talweg de l’Ibie et l’Ardèche se situait plus de 100 m en contrehaut du fond actuel des gorges. D’autres témoins sont visibles à la surface de ce massif : il s’agit des grottes trépanées par le recul des versants de l’Ibie et de l’Ardèche. En fonction de leur altitude, elles constituent des vestiges de systèmes souterrains appartenant aux étages karstogéniques de 180-200 ou de 150-130 m NGF.
The small limestone massif separating the Ibie and Ardèche valleys displays numerous karstogenic features, including around twenty cavities situated at various altitudinal levels : approximately 90 m NGF (General Levelling of France), 130 m NGF and 180 m NGF. While these caves, such as the Chataîgniers Cave, are sub-active with flowing during high water periods their upper levels correspond to ancient karstic drains today exempt from underground water circulation. They are the remains of ancient karstification phases linked to the early stages of the incision of the regional hydrographic network. The sub-horizontal cavities located at 180 m NGE were created during a period when the Ibie and Ardèche thalweg was situated more than 100 m above the current bottom of the gorges. Other karst features are visible on the surface of this massif as caves that were cut through and opened by the receding Ibie and Ardèche valley walls. Depending on their altitude, they are the remains of underground systems belonging to the 180-200 or 150-130 m NGF karstogenic stages.

4.2.1. Lecture morphogénique de la grotte par l’analyse des plafonds

11La grotte Chauvet-Pont d’Arc se caractérise par son développement horizontal, compris en totalité entre les cotes altitudinales 180 et 200 mètres NGF [fig. 37]. Ce développement, n’étant pas conforme au dispositif géologique (pendage N36° E, 18° NW), traduit un ancien niveau de karstification. On retrouve ce même niveau dans d’autres cavités de l’interfluve entre Ardèche et Ibie telles les grottes du Déroc et de Louoï [fig. 38]. Il s’agit là d’un marqueur génétique important, qui témoigne d’un ancien niveau de stabilité du réseau hydrographique régional durant laquelle le karst s’est agencé : les grottes Chauvet, du Déroc, de Louoï ainsi que l’aven d’Orgnac se sont creusés dans ce contexte de faible incision des cours d’eau (Ardèche, Ibie, Cèze) dans la masse calcaire. Ces réseaux karstiques constituent des témoins majeurs de la mise en place du relief sud-ardèchois dont on retrouve peu de témoins en surface. Un autre marqueur karstogénique, encore plus ancien, est visible vers 260 mètres NGF à la surface du plateau qui borde la Combe d’Arc. Il correspond à une ancienne surface d’aplanissement, appelée la « plaine des Gras » du fait de sa planéité. Elle témoigne également d’un niveau de stabilité morphodynamique dans un contexte de très faible énergie gravitaire lié à l’indigence de l’incision de l’Ardèche. D’autres indices paléogéographiques ont été reconnus plus bas, vers 130 et 90 mètres NGF, par l’approche géomorphologique.

FIG. 37. Coupe longitudinale de la grotte Chauvet-Pont d’Arc.
FIG. 37. Longitudinal cross-section of the Chauvet Cave.

FIG. 37. Coupe longitudinale de la grotte Chauvet-Pont d’Arc. FIG. 37. Longitudinal cross-section of the Chauvet Cave.

La coupe met en évidence les volumes souterrains imposants de la cavité qui se développent subhorizontalement vers la cote altitudinale 180-200 m NGF. Deux galeries ne correspondent à ce schéma général : la Galerie du Cactus et la Salle du Fond qui présentent un développement déclive vers d’anciens points bas. Elles sont les témoins d’une ancienne phase d’enfoncement du karst enclenché par l’abaissement du réseau hydrographique extérieur. La Galerie du Seuil marque une limite entre les salles dont les planchers se situent respectivement à 186 ou à 188 m. Ces deux surfaces sont liées à une ancienne phase de dépôt de décantation argilo-limoneux.
This section shows the impressive subterranean volumes of the cave, which run subhorizontally toward the 180-200 NGF altitude point. Two galleries diverge from this pattern, the Cactus Gallery and the End Chamber, both of which slope downward toward low points. They attest to an ancient sinking of the karst caused by the descending exterior hydrographic network. The Sill Gallery forms a boundary between the chambers whose floors are at 186 m and 188 m respectively. These two surfaces are linked to an early phase of decantation and clay-silt deposition.

FIG. 38. Coupe nord-sud des vallées de l’Ibie et de l’Ardèche.
FIG. 38. North-south cross-section of the Ibie and Ardèche valleys.

FIG. 38. Coupe nord-sud des vallées de l’Ibie et de l’Ardèche. FIG. 38. North-south cross-section of the Ibie and Ardèche valleys.

Cette coupe met en évidence l’organisation altitudinale des éléments essentiels du paysage karstique (surface d’aplanissement, cavités souterraines, terrasses alluviales). La grotte Chauvet appartient au niveau génétique 180-200 m NGF correspondant à un niveau de stabilité dans l’évolution altitudinale du réseau hydrographique.
This section shows the altitudinal organization of the main elements of the karst landscape (planation surface, underground cavities, alluvial terraces). Chauvet Cave is located in the 180-200 m genetic level, corresponding to a stable level in the altitudinal evolution of the hydrographic network.

12L’ensemble de ces niveaux repères, qu’ils soient souterrains ou encore visibles en surface, s’intègre dans un modèle régional d’évolution comprenant, au cours du Néogène, le cycle eustatique messino-pliocène et le cycle orogénique alpin (Clauzon 1982 ; Delannoy et al. 2001a ; 2004 ; Mocochain et al. 2009 ; 2014 ; Sadier 2013) (cf. infra, § 4.5. et Carte 1). Sous terre, et en particulier dans la grotte Chauvet-Pont d’Arc, les effets sont perceptibles dans la morphologie des volumes et l’altération des dépôts stalagmitiques –dissolution de ceux-ci en coupoles de paroi ou de voûte [fig. 58]. Cette altération est à rapporter à des phases de réennoyage, liées à la remontée du niveau marin pliocène (+ 130 mètres NGF en cote actuelle) et également responsables de la sédimentation argileuse visible dans les anfractuosités des parois et plafonds, à laquelle une partie du stock argilo-limoneux présent au sol de la cavité est dû (cf. infra, Carte 12 bis).

13Les dépôts endokarstiques au sol, argilo-limoneux et carbonatés, rendent difficile, voire impossible, la visibilité des morphologies originelles à la base des conduits karstiques (bedrock). Aussi, c’est essentiellement à partir de l’analyse des parois et des plafonds que la genèse de la cavité a pu être appréhendée. Le modèle 3D permet d’extraire une vue zénithale et de rendre compte de la géométrie des plafonds de la grotte et jusqu’à un certain niveau de détail de ses morphologies [fig. 165] : les éléments plans, les accidents géologiques ou les secteurs plus complexes y sont reconnaissables. Cette carte des plafonds constitue une entrée originale dans la lecture des vides souterrains. Elle permet d’identifier les trois volumes les plus importants de la grotte, la Salle Brunel, la Salle des Bauges et le complexe Salle Hillaire-Salle du Crâne, auquel il convient d’ajouter la Salle du Fond et la Galerie du Cactus, plus modestes mais tout aussi riches d’enseignements spéléogéniques.

4.2.2. Une suite de volumes souterrains aux caractères spécifiques

14La Salle Brunel est le premier volume important de la grotte à partir de la zone d’entrée. Le sol plan vers 186 mètres d’altitude est identifié en périphérie. Au centre, des blocs et d’imposants édifices stalagmitiques, colonnes et piliers dont certains sont basculés et scellés par des repousses stalagmitiques donnent un aspect chaotique à la salle et témoignent de son évolution polyphasée (cf. infra, Cartes 5 et 6). Au plafond, l’importance des formations calcitiques ne facilite pas la reconnaissance des géométries originelles. On note toutefois que de très anciennes formations ont été resculptées en coupoles par dissolution (fonctionnement en régime noyé) [fig. 58] (cf. infra, § 4.5.). Dans la partie orientale de la salle, dans un secteur assurant, en contre-haut, une connexion karstique mais non spéléologique avec la grotte du Treuil, la paroi présente un faciès bréchique. Visible sur le pourtour de la surface calcaire sur laquelle a été réalisé le Grand Panneau de Points-Paumes, il reste mal compris à ce jour.

15La Salle des Bauges est le volume le plus important de la cavité. Le sol plan argilo-limoneux se situe vers 185-186 mètres NGF, tandis que le plafond atteint 196 mètres NGF [fig. 40]. Sur les bordures, les morphologies de plafond et de paroi témoignent d’une genèse en régime noyé probablement permanent (coupoles, pendants de voûte…). Au centre de la salle, le plafond présente une toute autre physionomie : il se caractérise par une morphologie en escalier inversé avec de vastes surfaces planes. Il est l’expression de l’effondrement de la voûte dont on retrouve encore au sol d’imposants blocs tombés –la majorité des blocs effondrés ennoyés dans les dépôts limono-argileux n’étant cependant plus visible (cf. infra, Carte 9). Leur chute a permis de mettre au jour une importante surface structurale correspondant à un interbanc dans les calcaires à faciès urgonien. La direction et le plongement relevé sur le modèle 3D est N36° E, 18° NW, conforme à l’organisation structurale du massif telle qu’elle nous est connue.

16Le complexe Salle Hillaire-Salle du Crâne présente de nouveau des morphologies d’érosion caractéristiques d’un régime noyé. Une importante discontinuité tectonique, orientée N30°, a été élargie par dissolution et donne à la grotte Chauvet son point le plus haut : 206 mètres NGF. La chute postérieure de blocs a, là aussi, mis au jour un interbanc dont la géométrie est N25°, 18° NW. Comme dans la Salle des Bauges, la surface structurale ainsi exhumée présente des traces d’altération, preuve que la chute des blocs précède une phase au moins de réennoyage de la cavité. De même, dans ces deux salles, les éléments chus du plafond ne sont que peu ou pas visibles, indiquant que ces chutes précèdent aussi les dernières phases de comblement de la cavité.

17La Salle du Fond, en contrebas des volumes précédents, offre des morphologies de plafond éloquentes, où les pendants de voûte et les coupoles s’entremêlent sans former de véritables chenaux organisés [fig. 39]. L’analyse du modèle 3D [fig. 41] montre qu’il est possible d’identifier, dans cet entrelacs, des structures et des discontinuités révélant la présence sous-jacente du canevas structural. Au moins deux directions ont pu être reconnues, N24° et N175°, dont l’une correspond à la discontinuité majeure de la Salle Hillaire. Son plongement est d’ailleurs perpendiculaire au pendage des couches calcaires.

FIG. 39. Vue cavalière d’un tronçon du modèle 3D maillé de la Salle du Fond.
FIG. 39. Oblique view of a section of the 3D mesh model of the End Chamber.

FIG. 39. Vue cavalière d’un tronçon du modèle 3D maillé de la Salle du Fond. FIG. 39. Oblique view of a section of the 3D mesh model of the End Chamber.

La galerie, large à cet endroit d’une quinzaine de mètres, présente au plafond des morphologies caractéristiques d’une genèse en milieu noyé. Une analyse du modèle 3D permet d’identifier les directions structurales majeures qui ont prévalu à la mise en place du conduit.
The ceiling of this chamber, around fifteen meters wide in this area, displays morphologies that are characteristic of a genesis in a saturation regime. An analysis of the 3D model shows the major structural directions that prevailed in the creation of the conduit.

FIG. 40. Coupes transversales de deux volumes majeurs de la grotte Chauvet.
FIG. 40. Transversal cross-sections of two main volumes in Chauvet Cave.

FIG. 40. Coupes transversales de deux volumes majeurs de la grotte Chauvet. FIG. 40. Transversal cross-sections of two main volumes in Chauvet Cave.

Les volumes du complexe formé par les salles du Crâne et Hillaire (coupe 1) et de la Salle des Bauges (coupe 2) présentent à leur périphérie des morphologies de creusement en régime noyé, et en leur centre des morphologies d’effondrement laissant apparaître au plafond les surfaces structurales des bancs calcaires.
These cross-sections show the volumes of the complex formed by the Skull Chamber and Hillaire Chamber (Section 1), and the Chamber of the Bear Hollows (Section 2). On their periphery, we can see the morphologies created by excavation during a saturation regime, and in the center, the collapse morphologies exposing the structural surfaces of limestone beds on the ceiling.

FIG. 41. Modélisation de l’élévation des plafonds de la grotte Chauvet.
FIG. 41. Model of the elevation of the ceilings of Chauvet Cave

FIG. 41. Modélisation de l’élévation des plafonds de la grotte Chauvet. FIG. 41. Model of the elevation of the ceilings of Chauvet Cave

Il s’agit ici de la vue zénithale du modèle 3D de la cavité, échantillonné et retraité selon une modélisation 2,5D. Cette image de la grotte permet d’apprécier la morphologie de ses principaux volumes, notamment des salles Brunel, des Bauges, Hillaire et du Crâne qui présentent les principales élévations de plafond. On note ainsi combien certains secteurs (les zones périphériques des volumes souterrains, la Salle du Fond) accusent des morphologies témoignant d’une dissolution en régime noyé tandis que d’autres secteurs (les cœurs de la Salle des Bauges et de la Salle Hillaire) sont marqués par des effondrements de plafond et la mise au jour des bancs calcaires. Traitement des données issues du nuage de points Perazio sous logiciel dédié Surfer (Edytem).
This overhead view of the 3D model of the cave is sampled and reprocessed as a 2.5 D model. This image of the cave shows the morphology of its main volumes, such as the Brunel Chamber, Chamber of the Bear Hollows, Hillaire Chamber and Skull Chamber, which have highest ceiling elevations. The image also shows that some sectors (the peripheral zones of the subterranean volumes, the End Chamber) have morphologies associated with dissolution in a saturation regime, while others (the centers of the Chamber of the Bear Hollows and Hillaire Chamber) are characterized by ceiling collapses and the exposure of a white limestone bed.

18Des points bas du sol sont identifiés dans la cavité. Il s’agit du Grand Effondrement de la Salle Hillaire (184 mètres NGF), du fond de la Galerie du Cactus (182 mètres NGF) et du soutirage qui marque le terme de la Salle du Fond (178 mètres NGF). Ces différents points bas, complétés par les deux soutirages moins importants de la Salle Brunel, traduisent une dynamique de verticalisation du drainage karstique. Cette dernière est à mettre en relation avec l’abaissement du niveau de base que constitue l’Ardèche.

19La lecture morphologique des géométries des plafonds et des sols de la cavité peut être reliée à la dynamique des variations du niveau de base : les volumes importants, témoignant d’une genèse en milieu noyé avec un niveau de base proche des cotes 180 à 200 mètres NGF, et les points bas, démontrant une verticalisation du drainage et donc l’abaissement du niveau de base hydrographique lié à l’incision de l’Ardèche. Il importe de relever que cette dynamique de soutirage est ancienne et non synchrone sur l’ensemble de la cavité. Si certains soutirages sont récents, postérieurs aux périodes de fréquentation de la cavité (Grand Effondrement de la Salle Hillaire, Salle Brunel), d’autres sont plus anciens et bien antérieurs à celles-ci (Galerie du Cactus, Salle du Fond).

20Une attention particulière a été portée à la zone des galeries du Seuil et du Cierge, qui constitue un rétrécissement notable des galeries séparant clairement les volumes septentrionaux des volumes méridionaux de la cavité. C’est aussi la seule zone de toute la grotte dans laquelle le bedrock a été identifié, témoignant que ce passage a toujours été ouvert et assurément lors des phases de fréquentation. Ce point étroit et haut de la cavité a joué un rôle important dans les conditions hygroclimatiques, passées et actuelles, comme le soulignent les ambiances paysagères très différentes de part et d’autre de ce point. Au sud de la Galerie du Seuil, les parois correspondent à l’encaissant calcaire urgonien, tandis qu’au nord (vers le fond), les anciens remplissages argileux sont encore très présents, au plafond aussi bien qu’en paroi. Ces deux états de paroi sont l’expression d’une ambiance sèche dans les premières salles en connexion avec l’extérieur par l’ancien porche et d’une atmosphère plus confinée après le franchissement de la Galerie du Seuil.

4.2.3. La continuité d’un volume pour une genèse polyphasée

21Malgré l’apparente segmentation des espaces de la grotte Chauvet en une succession de salles, c’est tout de même la continuité du volume de la cavité qu’il convient de chercher à reconnaître et à analyser. En dehors des élévations du plafond dues à des effondrements et du comblement de la base des conduits par les remplissages argilo-limoneux, l’essentiel du volume de la grotte se développe vers 180-200 mètres NGF. De même, l’identification des surfaces souterraines permet de reconnaître aussi bien les morphologies d’altération en régime noyé que les discontinuités tectoniques et structurales (fractures, interbanc…). Ces dernières sont associées au canevas tectonique régional des terminaisons septentrionales du fossé d’effondrement d’Alès [fig. 42] et la structure en « touches de piano » qui affecte les compartiments urgoniens dans cette région.

FIG. 42. Géologie simplifiée du rebord est du Massif central au droit du département de l’Ardèche.
FIG. 42. Simplified geology of the eastern edge of the Massif Central next to the Ardèche department.

FIG. 42. Géologie simplifiée du rebord est du Massif central au droit du département de l’Ardèche. FIG. 42. Simplified geology of the eastern edge of the Massif Central next to the Ardèche department.

On remarque sur cette carte les directions tectoniques préférentielles (SW-NE) : fossé d’Alès et failles recoupant les assises calcaires du Crétacé et du Jurassique.
On this map, we can see the preferential tectonic directions (SW-NE) : the Alès gap and faults cutting the Cretaceous and Jurassic limestone beds.

22Au final, c’est bien à la croisée d’un contexte morphostructural (compartimentage géologique des calcaires barrémo-bédouliens, à faciès urgonien, vieux de 130 millions d’années) et d’une évolution paléogéographique (variations complexes du niveau du réseau hydrographique rhodanien et de son affluent, l’Ardèche, au cours des dix derniers millions d’années) que se situe la grotte Chauvet-Pont d’Arc. Analyser celle-ci selon cette approche lui confère ainsi une dimension temporelle supplémentaire.

4.3. Géoarchéologie des sédiments et des parois

23Évelyne Debard, Catherine Ferrier, Bertrand Kervazo

24Les analyses géoarchéologiques ont permis de caractériser les formations visibles au sol, les remplissages observables dans les rares coupes, et les états de surface des parois [fig. 43]. Elles conduisent aussi à prendre en compte le contexte de mise en place des dépôts et à appréhender les modifications qu’ont pu subir sédiments et parois avant et après les occupations. Ces études participent ainsi à une meilleure compréhension de l’évolution de la grotte et de ses fréquentations humaines et animales. Elles permettent de distinguer les composants issus de la cavité et de ses remplissages (calcaire des parois, limons et sables karstiques au sol ou argiles piégées dans les anfractuosités du plafond) de ceux apportés de l’extérieur (formations superficielles, retombées volcaniques) ainsi que d’identifier les constituants issus des occupations humaines et animales. Elles aident à reconnaître les processus de dépôts et de transformations, et à les relier à l’évolution morphologique du site. Enfin, elles conduisent à mieux comprendre les remaniements qui ont pu affecter la distribution des vestiges archéologiques (Debard et al. 2016).

FIG. 43. Localisation des analyses sédimentologiques et des sondages dans la grotte.
FIG. 43. Locations of the sedimentary analyses and test-pits in the cave.

FIG. 43. Localisation des analyses sédimentologiques et des sondages dans la grotte. FIG. 43. Locations of the sedimentary analyses and test-pits in the cave.

25Les sédiments ont été recueillis en vrac pour analyses granulométriques et minéralogiques. Pour la micromorphologie, des blocs orientés ont été prélevés. Des études plus rares ont été menées sur des fragments de paroi tombés au sol.

4.3.1. Granulométrie

26Les analyses granulométriques ont surtout porté sur le Grand Effondrement de la Salle Hillaire (Ferrier et al. 2005) et sur le seul carottage réalisé dans la grotte, au débouché de la Galerie du Cierge. Elles confirment la spécificité de chacun des trois ensembles lithostratigraphiques reconnus visuellement dans le Grand Effondrement [fig. 44] (cf. infra, Carte 14). L’ensemble inférieur correspond à un dépôt gravitaire dans lequel s’intercalent des lentilles de sédiments ruisselés. L’ensemble moyen, très largement dominé par les limons, paraît rapportable à des dépôts de décantation et/ou de ruissellement diffus. L’ensemble supérieur, plus gris, semble lié à des coulées de boue et à des ruissellements ponctuels remaniant les formations situées sur les sols environnants (banquettes de la Salle Hillaire, Galerie des Mégacéros) ou piégées dans les anfractuosités du plafond.

FIG. 44. Installation temporaire d’échelles et de passerelles métalliques dans le Grand Effondrement à des fins analytiques.
FIG. 44. Temporary installation of metal ladders and walkways in the Large Collapse for research purposes.

FIG. 44. Installation temporaire d’échelles et de passerelles métalliques dans le Grand Effondrement à des fins analytiques. FIG. 44. Temporary installation of metal ladders and walkways in the Large Collapse for research purposes.

Cette installation a permis d’observer de près les dépôts visibles dans le Grand Effondrement, d’en dresser la stratigraphie grâce à un carroyage et d’effectuer des prélèvements pour analyses en laboratoire. Sur cette photo, seuls sont visibles l’ensemble moyen et l’ensemble supérieur qui est scellé par un plancher stalagmitique.
This installation enabled detailed observations of the deposits visible in the Large Collapse. The stratigraphy was recorded using a grid and samples were taken for laboratory analyses. In this photo, only the middle group and upper group, which is sealed by a stalagmitic floor, are visible.

4.3.2. Micromorphologie

27Dans la zone d’entrée, les échantillons provenant du sondage GE1 [fig. 45] révèlent la présence de microstructures témoignant de l’implication du gel et mettant en évidence l’intervention de phénomènes de solifluxion dans la mise en place de l’éboulis inférieur. Un échantillon prélevé dans la Galerie des Mégacéros montre des litages peu affirmés et des clastes sédimentaires qui permettent de reconnaître des ruissellements diffus et des apports gravitaires. Des vestiges organiques liées à la présence des ours (micro-fragments osseux) et des humains (charbons de bois) sont présents.

FIG. 45. Prélèvement pour la micromorphologie dans le sondage GE1.
FIG. 45. A micromorphological sample in the GE1 test-pit.

FIG. 45. Prélèvement pour la micromorphologie dans le sondage GE1. FIG. 45. A micromorphological sample in the GE1 test-pit.

La colonne plâtrée renferme les sédiments des couches 1 à 5, prélevés ainsi sans modification de leur organisation. En laboratoire, ils seront indurés au moyen d’une résine permettant la fabrication de lames minces.
This plastered column contains sediments from layers 1 to 5. It is sampled in this manner to prevent modifications to their organization. In the laboratory, the sediments are hardened with resin so that thin sections can be made of the column.

4.3.3. Diffractométrie des rayons X

28La diffractométrie, qui permet d’identifier la composition minéralogique des échantillons étudiés, a montré entre autres la présence de phosphates dans différents secteurs de la cavité, au sol (salles Hillaire et du Crâne, Galerie des Mégacéros, Salle du Fond) [fig. 46], dans le remplissage (Grand Effondrement de la Salle Hillaire), sur les parois et au plafond (Galerie des Mégacéros). Du gypse a également été identifié dans des encroûtements superficiels (Galerie des Croisillons, salles des Bauges et Brunel) [fig. 47]. Ces données révèlent une diagenèse plus ou moins généralisée dans la grotte, rapportable à la présence de chauve-souris et aux transformations minéralogiques engendrées par leur guano.

FIG. 46. Limons gris en Salle Hillaire.
FIG. 46. Gray silt in the Hillaire Chamber

FIG. 46. Limons gris en Salle Hillaire. FIG. 46. Gray silt in the Hillaire Chamber

Le limon visible au sol à droite de la passerelle contient un phosphate : le leucophosphite.
The visible silt next to the walkway contains the leucophosphite phosphate.

FIG. 47. Encroûtement contenant du gypse dans la Galerie des Croisillons.
FIG. 47. A stalagmite crust containing gypsum in the Gallery of the Crosshatching.

FIG. 47. Encroûtement contenant du gypse dans la Galerie des Croisillons. FIG. 47. A stalagmite crust containing gypsum in the Gallery of the Crosshatching.

4.3.4. Minéraux lourds

29L’étude des minéraux lourds a été pratiquée afin de déceler d’éventuelles retombées volcaniques, à l’image de celles reconnues dans d’autres sites karstiques ardéchois (Debard, Pastre 2008). Ainsi, les dépôts du sondage GE1 [fig. 48] renferment les minéraux lourds d’un volcanisme basaltique lié à une éruption phréatomagmatique du Pléistocène supérieur ardéchois, peut-être sub-contemporaine de la mise en place de l’éboulis. Un échantillon provenant des limons qui nappent l’écroulement d’entrée contient les mêmes minéraux, mais plus usés, probablement repris des formations superficielles du plateau situées au-dessus de la grotte. Dans le Grand Effondrement de la Salle Hillaire, certaines unités comportent un cortège de type Mont-Dore, qui provient d’un stock antérieur au Pléistocène supérieur puisque ce volcan a cessé son activité aux environs de 0,25 Ma.

FIG. 48. Vue du sondage GE1.
FIG. 48. The GE1 test-pit.

FIG. 48. Vue du sondage GE1. FIG. 48. The GE1 test-pit.

Les couches renferment un cortège de minéraux lourds attribuable à une éruption phréatomagmatique émise au Pléistocène supérieur par un volcan situé en Ardèche.
These layers contain a range of heavy metals attributable to a phreatomagmatic eruption emitted in the Upper Pleistocene by a volcano located in the Ardèche.

4.3.5. Spectroscopie Raman

30Des analyses chimiques par spectroscopie Raman ont été réalisées sans contact direct avec les objets à l’aide d’un appareil portable [fig. 49]. Dans leur grande majorité, les spectres sont masqués par un fond de luminescence qui révèle l’existence de calcite sous forme d’un voile généralisé sur les parois et les sols. L’émission de ce fond pourrait s’expliquer essentiellement par l’irradiation de la calcite due probablement au radon et peut-être localement par l’association de celle-ci avec de la matière organique.

FIG. 49. Mesure par spectrométrie Raman en Salle du Fond.
FIG. 49. A Raman spectroscopy recording in the End Chamber.

FIG. 49. Mesure par spectrométrie Raman en Salle du Fond. FIG. 49. A Raman spectroscopy recording in the End Chamber.

4.3.6. Analyses moléculaires

31La présence des phosphates en grotte a souvent été associée à la décomposition des ossements d’ours. Dans la grotte Chauvet-Pont d’Arc, les analyses montrent qu’il s’agit plutôt d’une diagénèse liée à d’anciennes colonies de chiroptères (cf. supra, § 4.3.3., « Diffractométrie des rayons X »). Pour rechercher les signatures moléculaires de ces deux familles et tenter de différencier leurs rôles respectifs, une étude préliminaire sur deux échantillons déjà analysés par diffractométrie a été réalisée (Lavrieux 2011). Elle a révélé la présence de biomarqueurs caractéristiques d’excréments d’animaux hibernants. L’empreinte moléculaire identique sur ces échantillons indiquerait une origine commune qui, en raison de la localisation des prélèvements (sol et plafond) [fig. 46, fig. 50], s’accorde avec les chiroptères.

FIG. 50. Sédiment piégé dans une niche du plafond, Galerie des Mégacéros.
FIG. 50. Sediment trapped in a ceiling niche, Megaloceros Gallery.

FIG. 50. Sédiment piégé dans une niche du plafond, Galerie des Mégacéros. FIG. 50. Sediment trapped in a ceiling niche, Megaloceros Gallery.

La partie supérieure, grise, renferme du leucophosphite.
The upper gray part contains leucophosphite.

Photo É. Debard.

32Ces différentes analyses ont été réalisées sur un petit nombre d’échantillons, de l’ordre d’une centaine, ce qui peut paraître peu au regard de l’étendue de la cavité et de la durée des travaux qui y ont été menés. Cette faible quantité se justifie par les impératifs de conservation assumées par l’équipe scientifique. Les prélèvements se sont attachés à répondre à des questions précises et se sont concentrés sur les secteurs de moindre enjeu conservatoire. Ils ont été réalisés dans les coupes naturelles (Grand Effondrement de la Salle Hillaire), à l’occasion des travaux d’aménagement et dans les rares sondages archéologiques menés dans la cavité.

4.4. Bassins topographiques

33Julien Monney, Jean-Jacques Delannoy, Jean-Michel Geneste, Stéphane Jaillet, Benjamin Sadier

  • 1  L’analyse topographique des surfaces de la grotte Chauvet a été réalisée ici à partir d’un raster (...)

34Après avoir fait l’objet d’une cartographie géomorphologique (Delannoy et al. 2001b ; 2004) (cf. supra, chapitre 2 ; infra, partie 3), les sols de la grotte Chauvet-Pont d’Arc ont bénéficié d’une analyse topographique fine de leur surface. Si cette démarche, très complémentaire de l’étude géomorphologique, vise également à étudier et à décrire la surface des remplissages endokarstiques, elle s’en distingue par son aspect quantitatif. En effet, alors que l’analyse géomorphologique a pour objet de distinguer la nature des formations (dépôts détritiques, spéléothèmes, etc.) et de décrire leur emboîtement dans l’espace souterrain (Delannoy et al. 2001a), l’analyse topographique porte quant à elle exclusivement sur une appréhension de leurs dimensions quantitatives. Elle procède ainsi en intégrant l’altitude sous forme numérique comme une caractéristique propre à chaque unité de surface1.

35Ces deux façons d’appréhender et de décrire les sols sont très complémentaires, puisque l’analyse géomorphologique permet de réfléchir à l’évolution, aux séquences de succession et aux processus de mise en place des remplissages endokarstiques (cf. infra, § 4.5.), tandis que l’analyse topographique conduit notamment à identifier et localiser spatialement les points bas, les lignes de crête et les bassins versants régissant la direction des mouvements gravitaires à la surface de ces remplissages. L’appréhension de la topographie des sols s’avère essentielle pour la compréhension de la distribution actuelle des vestiges sur les sols et l’identification des éventuels mouvements postdépositionnels qu’ils auraient pu subir. L’approche topographique permet, par ailleurs, de hiérarchiser les surfaces en fonction de leur position altitudinale au sein des bassins versants et de distinguer ainsi les zones de transport et d’érosion (situées sur le haut des « versants », où dominent les processus d’ablation) de celles d’épandage et de sédimentation (correspondant aux secteurs les plus bas, où les éléments détritiques transportés se déposent).

4.4.1. Une mosaïque de bassins topographiques attenants mais disjoints

36D’un point de vue topographique, les sols de la grotte Chauvet s’apparentent aujourd’hui à un ensemble de bassins et de cuvettes imbriqués, de dimensions variées, séparés par des lignes de crête plus ou moins prononcées [fig. 51]. La grotte étant déconnectée des grands axes de drainage actuels et des circulations majeures susceptibles de transporter un stock important de matériel (Delannoy et al. 2000 ; Debard et al. 2001 : 41), aucun de ces bassins n’offre d’exutoire vers l’extérieur. Au contraire, seules les eaux d’infiltration, circulant via la stratification et la fissuration (cf. infra, § 4.5., Carte 9 et chapitre 7), ont pu engendrer des écoulements secondaires de caractère temporaire lors de périodes plus humides. C’est davantage la répétition de ces événements de très faible énergie que leur importance hydrologique qui a joué dans la remobilisation des sédiments et des vestiges archéologiques et paléontologiques. D’un point de vue général, les sols de la grotte se présentent aujourd’hui sous forme d’une série de bassins endoréiques distincts qu’aucun réseau hydrographique unifié ne structure ni ne relie entre eux, et que les eaux ne peuvent quitter que par évaporation ou par infiltration dans les sédiments argilo-limoneux. Les points bas de chaque bassin, de même que les cuvettes qui s’y égrènent, agissent ainsi à la façon de pièges sédimentaires –ou, plus exactement, d’accumulateurs détritiques–, aussi bien pour les colluvions et l’encroûtement calcitique que pour tout élément matériel mobile ou roulant (vestiges archéologiques, paléontologiques, etc.) (cf. infra, § 4.5.).

FIG. 51. Bassins topographiques, lignes de crêtes et points bas.
FIG. 51. Topographic basins, crest lines and low points.

FIG. 51. Bassins topographiques, lignes de crêtes et points bas. FIG. 51. Topographic basins, crest lines and low points.

Les sols de la grotte se répartissent schématiquement en dix bassins topographiques distincts séparés par des lignes de crêtes plus ou moins prononcées. À la différence de la plupart des bassins versants extérieurs, aucun ne présente d’exutoire, pas plus qu’ils ne possèdent de réseaux de drainage organisés ou unifiés au-delà de chenaux très localisés et peu ramifiés. Les points bas respectifs de chaque bassin –que les eaux ne peuvent quitter que par évaporation ou par infiltration-fonctionnent alors comme des accumulateurs détritiques retenant aussi bien les sédiments que les éléments matériels mobiles ou roulants. Au sein de ce découpage topographique, certains bassins ont été subdivisés en bassins secondaires, soit que l’ouverture tardive de nouveaux points bas locaux, tels les soutirages des salles Brunel et Hillaire (bassins 2.2, 2.3 et 6.2), ait entraîné une réorientation relativement récente des mouvements gravitaires dont il s’agit de tenir compte lors de l’analyse de la distribution spatiale des vestiges au sol ; soit que des dérivations locales et partielles des matériaux transitant sur les sols puissent occasionnellement avoir lieu, notamment en direction de la Galerie Perdue (4.2) dont l’exiguïté de l’entrée ne permet que partiellement de jouer le rôle de piège sédimentaire au sein du bassin versant de la Galerie du Cactus (4.1) ; soit enfin que le caractère peu prononcé des lignes de crête d’un bassin et sa relative planéité le positionnent comme un espace peu différencié d’un bassin topographique adjacent, comme cela peut être le cas de la partie sud-est de la Salle des Bauges (3.2) vis-à-vis du bassin 3.1.
The cave floors are schematically divided into ten distinct topographic basins separated by variably pronounced crest lines. In contrast to most of the exterior drainage basins, none of the outlets or drainage systems of these interior basins are organized or unified beyond their very localized and slightly ramified channels. The low points of each basin from which the water can leave only through evaporation or infiltration, thus function as detrital accumulators, retaining both sediments and mobile or rolling materials. Some of the topographic basins were subdivided into secondary basins according to the following conditions : when the late creation of new low points, such as the solution-collapses of the Brunel and Hillaire Chambers (basins 2.2, 2.3 and 6.2), led to a relatively recent reorientation of the gravitational movements, which must be taken into account in spatial analyses of the remains on the floor, or ; when local and partial diversions of materials moving across the floors can occur, such as in the Lost Gallery (4.2), whose small entrance enables it to act only partially as a sedimentary trap in the drainage basin of the Cactus Gallery (4.1), or ; when the low crest lines of a basin and its relative flatness constitute a space that is poorly differentiated from an adjacent topographic basin, such as in the south-eastern part of the Chamber of the Bear Hollows (3.2) relative to basin 3.1.

4.4.2. Points bas et lignes de crête

37Dans la grotte, à l’exception des soutirages de la Salle Brunel et de la Salle Hillaire (bassins nos 2.2, 2.3 et 6.1) [fig. 51], le point le plus bas de chaque bassin se situe généralement à proximité immédiate d’une paroi, dans des zones de soutirage (bassins nos 7 et 10) et/ou d’infiltration dans les sols (bassins nos 2.1, 3.1, 3.2, 4.1, 4.2, 5, 6.2, 8 et 9).

38Quant aux lignes de crête séparant les bassins, elles passent souvent au niveau des étroitures, produisant des effets de seuil plus ou moins marqués. C’est le cas notamment à l’entrée de la Salle Morel (entre les bassins nos 1 et 2.3), au niveau de la Galerie du Seuil (entre les bassins nos 3.1 et 5), à l’entrée de la Galerie des Mégacéros (entre les bassins nos 6.1 et 10), mais aussi, dans une moindre mesure, à la jonction de la Salle Brunel et de la Salle des Bauges (entre les bassins nos 2.1 et 3.1 / 3.2). Il n’est alors peut-être pas étonnant que l’emprise au sol des bassins, telle que définie selon des critères topographiques, coïncide approximativement avec le découpage toponymique de la grotte opéré sur la base d’une appréhension intuitive de l’espace en général (volume des conduits et morphologie des sols) (Le Guillou 2005 : 130). Même s’il existe quelques différences notables –le bassin no 4.1 est plus étendu que la Galerie du Cactus proprement dite, le bassin no 3 draine la Salle des Bauges, la Galerie des Panneaux Rouges et la Galerie Rouzaud mais se trouve subdivisé en deux bassins secondaires (bassins nos 3.1 et 3.2), un petit bassin (bassin no8), qu’aucun toponyme ne désigne, s’intercale entre la Salle du Crâne (bassin no 7) et la Galerie des Croisillons (bassin no 9), etc.–, cette conjonction entre lignes de crête et découpage toponymique souligne la façon dont la morphologie des sols a pu influer sur la perception actuelle de cet espace souterrain et sur les catégories mentales qui s’y attachent désormais (cf. supra, § 4.1.).

4.4.3. Cuvettes et mouvements gravitaires

39Par ailleurs, des cuvettes de profondeur variable (allant jusqu’à 50 centimètres) parsèment les sols des différents bassins topographiques [fig. 52]. Ces cuvettes, que les circulations d’eau temporaires et de faible ampleur n’ont pas partout suffi à combler, sont de diverses origines. Elles correspondent aussi bien à des bauges qu’à des gours, des anfractuosités, des soutirages restreints ou de simples zones d’infiltration. Toutes sont susceptibles d’agir à la façon d’accumulateurs détritiques locaux et de retenir des éléments mobiles avant que ceux-ci ne rejoignent le fond des bassins topographiques proprement dits [fig. 53, fig. 54]. La répartition de ces cuvettes n’est cependant pas uniforme. Si l’on retrouve fréquemment de larges dépressions diffuses au contact des parois, dans une configuration comparable à celle des points les plus bas de chaque bassin, la présence de cuvettes apparaît toutefois moindre dans les zones basses, où elles tendent même à disparaître, évoquant ainsi leur estompement, voire leur comblement total, par des nappes de colluvions plus ou moins importantes ; ceci est bien visible notamment sur les sols de la partie sud-est de la Salle Brunel et dans la partie ouest de la Salle des Bauges, mais aussi dans le fond de la Galerie du Cactus et de la Salle du Crâne (cf. infra, Cartes 6, 8, 11 et 16). Au contraire, les parties hautes des bassins, telles la partie centrale de la Salle des Bauges ou les banquettes argileuses situées non loin des lignes de crête dans la Galerie du Cierge, la Galerie des Croisillons et la Salle Hillaire, affectent un aspect grêlé lié essentiellement à la présence de nombreuses bauges.

FIG. 52. Répartition et profondeur des cuvettes topographiques.
FIG. 52. The distribution and depth of the topographic depressions.

FIG. 52. Répartition et profondeur des cuvettes topographiques. FIG. 52. The distribution and depth of the topographic depressions.

Au sein de chaque bassin topographique se trouvent des cuvettes dont la profondeur relative –mesurée pour chacune d’elles entre le fond et le point le plus bas relevé le long du pourtour– est indiquée en couleur sur la carte. Ces cuvettes correspondent aussi bien à des bauges, à des gours, à des zones de soutirage et/ou d’infiltration possibles qu’à des anfractuosités diverses (fissures, marmites, etc.), voire à des espaces résiduels demeurés libres entre les blocs de chaos rocheux. Quelle que soit leur nature, toutes sont de possibles accumulateurs détritiques locaux susceptibles de retenir des éléments mobiles avant que ceux-ci ne rejoignent le fond des bassins topographiques proprement dits. Peu présentes dans les parties basses des bassins topographiques (où l’on constate néanmoins la présence de larges dépressions diffuses à proximité immédiate des parois), leur densité augmente dans les zones surélevées telles les banquettes argileuses de la Galerie du Cierge, des Croisillons ou de la Salle Hillaire, et la partie centrale de la Salle des Bauges. Cette répartition spatiale peu uniforme tient sans doute à la conjonction de plusieurs facteurs liés au comblement naturel des cuvettes situées dans les zones d’épandage proches du fond des bassins topographiques et à des aspects d’éthologie ursine (implantation possible des bauges dans des lieux surélevés préservés de l’humidité) (Philippe & Fosse 2001 : 56).
Within each topographic basin, there are depressions whose relative depth measured from the bottom of the depression to the lowest point along its upper edge is indicated in color on this map. These depressions correspond to bear hibernation hollows, gours, possible subsidence and / or infiltration zones, diverse cavities (fissures, potholes, etc.), or empty spaces between collapsed stone blocks. Whatever their nature, all are possible local detrital accumulators that can retain mobile materials before they reach the bottom of the topographic basins. They are rare in the lower parts of the topographic basins (where large diffuse depressions are nonetheless present next to the walls), while their density increases in the higher zones, such as the clay banks in the Candle Gallery, Gallery of the Crosshatching, Hillaire Chamber, and the central part of the Chamber of the Bear Hollows. This mostly heterogeneous spatial distribution is likely due to a conjunction of several factors linked to the natural filling of depressions located in outwash zones near the bottom of topographic basins, and the possible ursine behavior of making hollows in raised spaces that are protected from humidity (Philippe & Fosse 2001 : 56).

FIG. 53. Relation entre topographie et vestiges en Salle du Crâne.
FIG. 53. Relationship between topography and remains in the Skull Chamber.

FIG. 53. Relation entre topographie et vestiges en Salle du Crâne. FIG. 53. Relationship between topography and remains in the Skull Chamber.

L’espace souterrain qui constitue la Salle du Crâne se rapporte à un seul bassin topographique. Celui-ci est bordé de quatre autres appartenant respectivement à la Salle Hillaire (6.1 et 6.2) et à la Galerie des Croisillons (8 et 9). L’analyse topographique permet de visualiser la position planimétrique des vestiges par rapport au point le plus bas du bassin, et offre ainsi des éléments de compréhension des processus ayant pu entrer en jeu dans la constitution des assemblages de vestiges archéologiques et paléontologiques actuellement observables au sol. La Salle du Crâne présente une série de 53 crânes d’ours des cavernes complets ou presque. Quelque soit l’origine de leur présence, ces crânes se trouvent piégés dans la dépression qui se met en eau lors des périodes de fortes précipitations. La présence de la majorité des crânes d’ours à proximité immédiate à la fois du point le plus bas et du crâne sur le bloc n’est pas sans poser de questions quant au rôle respectif des processus naturels et anthropiques en jeu dans cette distribution spatiale. À noter : les crânes ne sont pas représentés à l’échelle ; leur position sur la figure correspond à leur orientation dans l’espace mais leur positionnement (à plat, à l’envers, sur le côté droit ou gauche) n’est pas indiqué. Positionnement des crânes d’après F. Maksud (Fosse & Philippe 2005 : 99).
The underground space that constitutes the Skull Chamber consists of a single topographic basin. This basin is bordered by five others located in the Hillaire Chamber (6.1 and 6.2) and in connection with the Gallery of the Crosshatching (8 and 9). A topographic analysis enables us to visualize the planimetric position of the remains relative to the lowest point in the basin and therefore contributes to our understanding of the processes that could have played a role in the constitution of the archaeological and paleontological assemblages currently visible on the floor. The Skull Chamber contains 53 complete or nearly complete cave bear skulls. Regardless of the origin of their presence, these skulls are trapped in this depression that fills with water during high precipitations. Note : the skulls are not represented to scale ; their position on the figure corresponds to their orientation in space, but their position (flat, upside down, on the left or right side) is not indicated.

FIG. 54. Répartition altitudinale des sols et des vestiges paléontologiques et archéologiques qui s’y trouvent.
FIG. 54. Altitudinal distribution of the floors and the paleontological and archaeological remains present on them.

FIG. 54. Répartition altitudinale des sols et des vestiges paléontologiques et archéologiques qui s’y trouvent. FIG. 54. Altitudinal distribution of the floors and the paleontological and archaeological remains present on them.

L’analyse topographique des sols et la définition de bassins topographiques au sein de la grotte Chauvet constituent un outil d’analyse essentiel de la répartition des vestiges archéologiques et paléontologiques à la surface des sols actuels. Outre l’analyse de la répartition planimétrique des vestiges, il est intéressant d’étudier leur position altitudinale, et notamment de mettre cette dernière en rapport avec la répartition altitudinale des surfaces de sol au-dessus du point bas respectif de chaque bassin (combien de mètres carrés de sols sont présents pour chaque tranche altitudinale). Dans le cas des crânes d’ours des cavernes, par exemple, il apparaît que si leur répartition altitudinale suit sensiblement celle du sol, plus de la moitié d’entre eux se trouvent à moins de 40 cm au-dessus du point le plus bas de chaque bassin topographique, soit très près du point d’équilibre gravitaire le plus stable. Ces mesures permettent d’évaluer l’influence respective des déplacements d’origine naturelle (ruissellements ou autres) et d’éventuelles mobilisations post-dépositionnelles d’origine gravitaire dans la configuration spatiale actuelle des vestiges.
Topographic analysis of the floors and the identification of topographic basins in Chauvet Cave constitute an essential tool for spatial analyses of the archaeological and paleontological remains on the surface of the current floors. In addition to the planimetric distribution of these remains, it is useful to study their altitudinal position and to relate it to the altitudinal distribution of the floor surfaces above the lowest point of each basin (how many square meters of the floor are present for each altitudinal unit). In the case of the cave bear skulls, for example, while their altitudinal distribution roughly follows that of the floor, more than half of them are located less than 40 cm above the lowest point in each topographic basin, meaning very close to the most stable point of gravitational equilibrium. These measures enable an evaluation of the influence of the original natural movements (runoff or others) and the possible post-depositional movements by gravitational processes in the current spatial configuration of the remains.

4.4.4. Surface topographique et identification de remaniements postdépositionnels

40Si l’on tire les conséquences inhérentes à ces quelques considérations topographiques –lesquelles ne sont pas sans rejoindre les travaux de François Bordes sur la notion de sol en archéologie (Bordes 1975)–, il importe de concevoir désormais les surfaces topographiques de la grotte Chauvet-Pont d’Arc non pas comme des sols archéologiques primaires ou en place, mais comme des surfaces archéologiques actuelles intégrant un ensemble composite d’éléments détritiques de diverses origines ayant suivi des histoires multiples. Ceci implique d’adopter des modes de raisonnement différents, du fait du démantèlement des structures initiales et de l’existence d’accumulateurs ou de réservoirs détritiques locaux dont les éléments constituants sont eux-mêmes susceptibles d’être remobilisés à un moment ou à un autre. Dans cette perspective, à l’exception des traces et/ou des vestiges les plus fragiles –tels que les empreintes sur sol argileux– que le moindre mouvement tendrait à faire disparaître irrémédiablement, la position de tout autre vestige sur les sols se doit d’être considérée a priori comme résultant d’une chaîne, possiblement complexe, de déplacements postdépositionnels.

41À ce titre, l’analyse détaillée de cette surface topographique à l’échelle du centimètre carré n’est pas seulement importante pour la bonne connaissance générale des sols de la cavité. En permettant de spatialiser les propriétés topographiques des surfaces qui régissent la direction des mouvements gravitaires sur les sols (points bas, lignes de crête et cuvettes), elle constitue un outil essentiel à la compréhension de la distribution actuelle des vestiges archéologiques et paléontologiques ainsi qu’à l’identification des éventuels mouvements postdépositionnels qu’ils auraient pu subir. Cette approche topographique à haute résolution spatiale contribue de la sorte à discuter la nature et les temporalités en jeu dans la constitution de certaines accumulations de vestiges, tels les ossements et crânes d’ours, en fonction de leur place au sein du dispositif topographique des bassins versants [fig. 53, fig. 54] (cf. infra, Carte 7). Elle permet ainsi de mieux cerner les facteurs susceptibles d’entrer en ligne de compte dans la constitution de ces accumulations.

4.5. Histoire de la grotte : des premiers vides souterrains aux paysages actuels

42Jean-Jacques Delannoy, Stéphane Jaillet

43La mobilisation de l’ensemble des informations issues de l’étude des morphologies souterraines, des analyses sédimentologiques et des observations fines des états de paroi et de sol permet d’appréhender les différentes étapes de l’évolution de la grotte, depuis les prémisses de son creusement jusqu’à la facture de ses paysages actuels. L’attention portée à cette reconstitution vise d’une part à approcher au mieux la nature des reliefs souterrains, des parois et des sols rencontrés par les hommes et les animaux lors de leur fréquentation de la grotte au Paléolithique, et d’autre part à appréhender les modifications subies par celle-ci depuis sa fermeture et ainsi mieux apprécier l’état de préservation des entités graphiques et des vestiges archéologiques. Ce double objectif est abordé en parcourant l’axe temporel dans un sens puis dans l’autre : depuis les temps géologique jusqu’à notre époque afin de mettre l’accent sur les principales étapes spéléogéniques et leurs moteurs paléogéographiques, climatiques et environnementaux, puis en remontant le temps depuis les paysages actuels jusqu’au Pléistocène supérieur. Ces deux approches permettent de déterminer, espace par espace, la physionomie de la grotte contemporaine des occupations paléolithiques. Les indices de cette visite de la grotte au Pléistocène supérieur sont ensuite à rechercher dans les cartes intégrées des sols et les illustrations de la partie 3 de ce volume.

4.5.1. La grotte, une mémoire des évolutions paléogéographiques

44Jean-Jacques Delannoy, Stéphane Jaillet

45La grotte Chauvet doit sa genèse et son évolution aux relations qu’elle a entretenues avec son environnement extérieur qui, au cours des six derniers millions d’années, a profondément changé. Cette longue histoire est inscrite dans l’agencement de la grotte, dans sa morphologie et dans les différentes générations de sédiments qui s’y sont déposés. Rares sont les cavités qui possèdent autant de « mémoires morphogéniques » permettant de reconstituer d’une part son creusement et ses transformations au cours du temps, d’autre part les événements paléogéographiques qui ont sculpté le relief du Sud Ardèche et de ses gorges. Si la grotte Chauvet est exceptionnelle pour son art pariétal, elle l’est également pour les témoins paléogéographiques qu’elle a enregistrés. Quatre grands temps peuvent être distingués dans l’histoire de la cavité [fig. 57].

4.5.1.1. Temps 1 : le creusement de la grotte en régime épinoyé

46La grotte se caractérise par un développement subhorizontal des galeries [fig. 37] qui n’est pas conforme au dispositif géologique [fig. 55]. Cet agencement a été associé à un ancien niveau régional de karstification (180-200 mètres) (cf. supra, § 4.2.) dont les traces sont encore visibles en de nombreux secteurs des plateaux calcaires du Bas-Vivarais (Sadier 2013). Dans l’environnement proche de la grotte Chauvet, les grottes du Déroc, de Louoï, de la Vacheresse et des Deux Avens sont, entre autres, les témoins de cette ancienne phase de karstification marquée par une longue étape de stabilité du réseau hydrographique, alors bien moins encaissé que de nos jours. Le talweg de l’Ardèche devait ainsi se situer à un niveau proche, voire légèrement supérieur à la côte 180-200 mètres NGF. Une soixantaine de mètres en contrehaut, vers 260 mètres NGF, on relève la présence d’une topographie plane qui recoupe les assises géologiques : la « plaine des Gras ». Elle est également le témoin d’un niveau de stabilité morphogénique qui fut suffisamment long pour favoriser le développement d’une surface d’aplanissement karstique. Celle-ci s’est réalisée dans un relief totalement différent de l’actuel où les cours d’eau étaient très peu incisés dans la masse calcaire. Un troisième repère morphogénique peut être identifié dans le secteur géographique de la grotte Chauvet : il se développe entre 130 mètres et 90 mètres NGF et se caractérise par un autre système karstique subhorizontal (grotte de Cayre-Creyt, étage inférieur de l’aven de Chasserou…) et des replats topographiques. Ces trois niveaux-repères karstogéniques sont l’expression visible des grands événements géologiques qui ont marqué le Néogène : le cycle eustatique messino-pliocène et le cycle orogénique alpin.

FIG. 55. Coupe géologique simplifiée Nord-Sud de la vallée de l’Ibie et des gorges de l’Ardèche au droit de la Combe d’Arc et du Pont d’Arc.
FIG. 55. Simplified north-south geological cross-section of the Ibie Valley and Ardèche Gorges next to Chauvet Cave.

FIG. 55. Coupe géologique simplifiée Nord-Sud de la vallée de l’Ibie et des gorges de l’Ardèche au droit de la Combe d’Arc et du Pont d’Arc. FIG. 55. Simplified north-south geological cross-section of the Ibie Valley and Ardèche Gorges next to Chauvet Cave.

Les niveaux de karstification matérialisés sur la coupe répondent à un ordonnancement horizontal bien distinct du dispositif géologique de l’ensemble du massif. À l’instar de la surface d’aplanissement située à 260 m d’altitude, ils sont les témoins de différentes phases d’enfoncement du réseau hydrographique.
The karstification levels shown in this cross-section display a horizontal organization that is very distinct from the geological context of the massif as a whole. Like the planation surface situated at 260 m altitude, they represent different phases of the descent of the hydrographic network.

47Le premier de ces cycles est à l’origine de l’asséchement de la Méditerranée (crise messinienne) et de sa rapide remise en eau (transgression pliocène) [fig. 56]. Il s’est traduit par le creusement du profond canyon du Rhône (aujourd’hui invisible) et de la remontée de la Méditerranée jusqu’aux abords de la latitude actuelle de Lyon (ria rhodanienne) (Clauzon 1982 ; Mocochain 2007 ; Jaillet et al. 2008 ; Sadier 2013). Le second cycle s’est traduit par le soulèvement d’ensemble du plateau calcaire. La grotte Chauvet, en cours de creusement, a enregistré les interférences entre ces deux cycles. Les morphologies en coupoles et pendants de voûte, la présence de très anciennes générations de concrétions (générations 0, 1 et 2) (cf. supra, § 2.4.3.2.), leur érosion postérieure en régime noyé (coupoles de plafond sculptées dans des concrétions), le colmatage de l’ensemble des conduits par des argiles paragénétiques (remplissages argileux des coupoles et des anfractuosités de plafond et de paroi) et le dépôt d’anciens planchers stalagmitiques, aujourd’hui visible au plafond (cf. infra, Carte 11), sont autant de témoins de cette ancienne phase de creusement de la grotte, entre 6 et 2,5 millions d’années. Le fonctionnement paragénétique de la grotte est directement lié à la transgression pliocène et à la remontée du niveau de base hydrographique régional. Cette dernière est responsable de l’ennoiement des réseaux de la grotte et de la longue phase de sédimentation argileuse consécutive, qui a colmaté une grande part des galeries préexistantes. Au fur et à mesure du colmatage, la dissolution s’est déplacée vers le haut des galeries créant ainsi la morphologie caractéristique des plafonds de la grotte Chauvet, en coupoles et pendants de voûte. C’est durant ce premier temps que les galeries et les salles de la grotte ont acquis leur topographie si particulière [fig. 58].

FIG. 56. Le cycle eustatique messino-pliocène et les niveaux repères dans la vallée du Rhône au droit de la confluence avec l’Ardèche.
FIG. 56. The Messinian-Pliocene eustatic cycle and the benchmark levels in the Rhône Valley near the confluence with the Ardèche.

FIG. 56. Le cycle eustatique messino-pliocène et les niveaux repères dans la vallée du Rhône au droit de la confluence avec l’Ardèche. FIG. 56. The Messinian-Pliocene eustatic cycle and the benchmark levels in the Rhône Valley near the confluence with the Ardèche.

Indications en romain : les variations eustatiques de la Méditerranée. En italiques : les étapes de la glyptogenèse de la vallée du Rhône. En gras : les événements karstogéniques enregistrés par la grotte Chauvet.
In roman : the eustatic variations of the Mediterranean Sea. In italic : the glyptogenetic stages of the Rhône Valley. In bold : the karstogenic events visible in Chauvet Cave.

FIG. 57. Frise synoptique de la genèse et de l’évolution de la grotte Chauvet.
FIG. 57. Synoptic timeline of the genesis and evolution of Chauvet Cave.

FIG. 57. Frise synoptique de la genèse et de l’évolution de la grotte Chauvet. FIG. 57. Synoptic timeline of the genesis and evolution of Chauvet Cave.

Cette frise met en regard la genèse et l’évolution de la grotte Chauvet avec les événements paléogéographiques régionaux majeurs qui en ont été les moteurs.
This timeline compares the genesis and evolution of Chauvet Cave with the major regional paleogeographic events that were its driving factors.

FIG. 58. Évolution spéléogénique de la grotte Chauvet en alternance de fonctionnements épinoyés et de régimes vadoses (Temps 1 et début du Temps 2).
FIG. 58. The speleogenic evolution of Chauvet Cave during alternating epiphreatic processes and vadose regimes (Phase 1 and start of Phase 2).

FIG. 58. Évolution spéléogénique de la grotte Chauvet en alternance de fonctionnements épinoyés et de régimes vadoses (Temps 1 et début du Temps 2). FIG. 58. The speleogenic evolution of Chauvet Cave during alternating epiphreatic processes and vadose regimes (Phase 1 and start of Phase 2).

L’évolution spéléogénique de la grotte est ici mise en rapport avec les variations du niveau hydrographique régional et avec les grands événements paléogéographiques mio-pliocène. Le Temps 1 est celui de la mise en place des morphologies épinoyées encore visibles dans le relief de la grotte. Le début du Temps 2 se caractérise par la fin définitive du fonctionnement épinoyé de la grotte. Le passage au régime vadose se traduit par le décolmatage progressif des galeries et une nouvelle organisation des écoulements. Ceux-ci sont notamment à l’origine du concrétionnement des générations 2 et 3 : seule cette dernière est représentée sur la figure. Les illustrations photographiques représentent les morphologies épinoyées encore visibles dans les paysages actuels de la grotte.
The speleogenic evolution of the cave is related here to variations in the regional hydrographic level and with the major paleogeographic events of the Mio-Pliocene.
During Phase 1, the epiphreatic morphologies still visible in the relief of the cave were created. At the beginning of Phase 2, the epiphreatic functioning of the cave definitively ended. The transition to the vadose regime is seen in the gradual unclogging of the galleries and a new organization of water flows. The latter is responsible for the concretionings of generations 2 and 3 (only the latter is represented in the figure). The photographs represent the epiphreatic morphologies still visible in the current landscapes of the cave.

4.5.1.2. Temps 2 : l’évolution de la grotte en régime vadose

48L’enfoncement de l’Ardèche après la période d’abandon pliocène et tout au long du Quaternaire (deux derniers millions d’années) se traduit dans la grotte par une nouvelle étape marquée par des écoulements à surface libre (régime vadose) [fig. 59]. Ceux-ci contribuent à décolmater la grotte des remplissages argileux paragénétiques ; l’érosion qui se produit désormais au plancher des réseaux préserve les formes épinoyées de plafond (coupoles et pendants de voute). Les témoins visibles des écoulements souterrains qui ont parcouru la grotte sont essentiellement présents dans les galeries du Seuil et du Cierge (cf. infra, Carte 13) où des marmites de géant se sont creusées dans un ancien plancher stalagmitique. D’autres anciens édifices stalagmitiques ont été profilés par ces mêmes écoulements (entrée de la Galerie des Panneaux Rouges et Salle Hillaire) (cf. infra, Cartes 12 et 15). Les figures d’érosion à leur surface permettent de retrouver le sens des rivières ayant jadis parcouru la grotte. L’association de ces formes de creusement et d’anciennes générations de concrétionnement (génération 2) permet de distinguer des périodes de dépôts stalagmitiques et de creusement engendrées par les eaux courantes liées aux variations climatiques fini-pliocènes et du Quaternaire ancien.

FIG. 59. Évolution spéléogénique de la grotte Chauvet en régime vadose (Temps 2).
FIG. 59. The speleogenic evolution of Chauvet Cave during the vadose regime (Phase 2).

FIG. 59. Évolution spéléogénique de la grotte Chauvet en régime vadose (Temps 2). FIG. 59. The speleogenic evolution of Chauvet Cave during the vadose regime (Phase 2).

Cette figure synthétise l’évolution spéléogénique de la grotte depuis son passage en régime vadose engendré par l’enfoncement du réseau hydrographique régional et local (Ardèche-Ibie). Les illustrations photographiques représentent les morphologies encore visibles dans les paysages actuels de la grotte.
This figure synthesizes the speleogenic evolution of the cave since the start of the vadose regime, generated by the descent of the regional and local (Ardèche-Ibie) hydrographic network. The photographic illustrations represent the visible morphologies in the current landscapes of the cave.

49Les espaces souterrains ouverts par les circulations vadoses sont soumis aux effets de la gravité : des pans de plafond s’effondrent, notamment dans les grandes salles plus vulnérables au maintien d’équilibre mécanique (Salle Brunel, Salle des Bauges, ensemble Salle Hillaire-Salle du Crâne) [fig. 40] (cf. infra, Cartes 5, 6, 9, 15 et 16). Ces phénomènes d’écroulement sont anciens comme en témoignent la quasi absence au sol des blocs tombés du plafond. Les quelques rares blocs visibles dans la Salle des Bauges correspondent à la partie émergée du chaos d’effondrement. L’essentiel de la masse écroulée est enfouie dans les sédiments argilo-limoneux ; on retrouve le même schéma pour les salles Hillaire et du Crâne.

50Les dépôts argilo-limoneux, quasiment présents dans toute la grotte à l’exception de la Galerie du Seuil (cf. infra, Carte 13), témoignent d’une nouvelle phase spéléogénique postérieure aux écroulements ayant affecté les salles Brunel, des Bauges et l’ensemble formé par les salles Hillaire et du Crâne. La planéité des sols argilo-limoneux, bien perceptible sur la fig. 37 suggère la présence de « lacs » souterrains alimentés par les écoulements qui continuaient de parcourir la cavité. Le premier de ces « lacs » s’étendait à toute la première partie de la cavité (niveau 186 mètres NGF) tandis que le second occupait la seconde partie (niveau 188 mètres NGF). Ces deux espaces sont séparés par le point haut correspondant aujourd’hui à la Galerie du Seuil. Celle-ci se situait légèrement en contrehaut des « lacs », ce qui explique qu’on n’y trouve aucun dépôt de décantation argilo-limoneux.

51Postérieurement à cette phase lacustre, les écoulements se raréfient progressivement au sein de la grotte. Seules les eaux d’infiltration alimentent désormais les ruissellements au sol et le concrétionnement. C’est au-dessus des dépôts « lacustres » que s’édifie une nouvelle génération de concrétionnement, dite de génération 3 (cf. supra, § 2.4.3.2.), qui se traduit dans le paysage actuel par de puissants massifs et colonnes stalagmitiques, notamment dans la première partie de la grotte (Salle Brunel). La fragilité de leur socle argileux est à l’origine de la chute des plus importants de ces édifices, et du chaos de blocs de la Salle Brunel (cf. infra, Cartes 5 et 6).

52Parallèlement à cette évolution interne de la grotte, l’incision des gorges de l’Ardèche entraîne un recul de ses versants, dont ceux de la Combe d’Arc encore drainée par le cours d’eau. Ce recul recoupe progressivement les prolongements sud de la grotte Chauvet (et des cavités voisines du Treuil et du Planchard) (cf. infra, Carte 1) et « rapproche » ainsi les premières grandes salles (Brunel et des Bauges) du versant extérieur. Ce recoupement topographique de la grotte par le versant va progressivement décapiter le toit de la cavité. L’expression de ce phénomène est encore visible à l’extérieur. Sous l’entrée actuelle de la grotte, on relève à l’air libre d’anciennes parois concrétionnées, de vieux édifices stalagmitiques ainsi que des sables et des galets déposés par une très ancienne rivière souterraine (Delannoy et al. 2010) (cf. infra, Carte 1).

53À la suite de cette évolution, le porche d’entrée de la grotte devient un élément marquant du paysage de la Combe d’Arc. C’est également durant cette période que l’Ardèche sape le pédoncule calcaire du premier méandre encaissé des gorges et ouvre le passage souterrain qui évoluera au cours du temps en arche naturelle : le Pont d’Arc. Le cadre physique des paysages du Paléolithique est en place.

4.5.1.3. Temps 3 : une grotte ouverte sur les gorges de l’Ardèche

54La grotte ouverte sur l’extérieur devient aisément accessible aux animaux et aux groupes humains qui parcourent la région. La partie proche de l’entrée est soumise à des réajustements mécaniques liés à la décompression généralisée du versant et aux processus de gélifraction particulièrement actifs lors des épisodes froids quaternaires. Les réseaux proches de l’entrée commencent à se transformer sous l’action de ces processus, notamment par la mise en place progressive de voûtes d’équilibre qui se développent aux dépens des anciennes morphologies à coupoles et pendants de voûte. Comme en atteste leur rubéfaction par d’anciens feux (Ferrier et al. 2014 ; Debard et al. 2016), ces morphologies d’équilibre étaient en grande partie acquises au moment des fréquentations paléolithiques (cf. infra, Carte 4). Ces traces de feux au plafond de la galerie soulignent que la zone d’entrée alors largement ouverte sur l’extérieur était fréquentée par les groupes humains paléolithiques.

55L’ouverture sur l’extérieur a également permis à la grotte d’enregistrer l’activité volcanique (Debard, Pastre 2008) qui a marqué la bordure ardéchoise du Massif central, notamment celle qui s’est produite entre 34 000 et 28 000 ans, soit à une période contemporaine des séquences de fréquentation humaine de la grotte (Nomade et al. 2016). La reconnaissance de téphras dans les sédiments proches de la zone d’entrée confirme que la grotte a bien enregistré cet événement géologique (cf. supra, § 4.3.).

56Les Paléolithiques ont parcouru la cavité telle qu’elle a été façonnée par l’ensemble des événements précédemment décrits. L’empreinte de chacun de ces phénomènes était présente dans l’architecture de la cavité et participait à son paysage singulier qu’ont exploré et investi les groupes humains du Paléolithique.

4.5.1.4. Temps 4 : fermeture de la grotte

57Les processus de détente mécanique inhérents aux escarpements rocheux situés au-dessus des vides importants des gorges de l’Ardèche, engendrent leur recul par écroulements successifs. Les masses de blocs actuellement présents sur les versants de la vallée sont les témoins de ces réajustements mécaniques. Leur occurrence est d’autant plus importante dans les zones de moindre cohérence géologique, aux abords des fractures ou en présence de vides qui désolidarisent la roche de l’encaissant. Ces deux causes sont réunies au niveau de l’ancienne entrée de la grotte Chauvet [fig. 60]. Trois écroulements de l’escarpement calcaire surplombant le porche d’entrée ont pu être distingués dans la morphologie de la niche d’écroulement (Sadier 2013). Ces événements gravitaires responsables de la fermeture de la grotte ont pu être datés par la méthode de datation utilisant les nucléides cosmogéniques 36Cl (Sadier et al. 2012) (cf. infra, § 5.6.). Le calcul des volumes de chaque masse écroulée rapporté à l’ancienne géographie du porche d’entrée indique que dès le deuxième écroulement, le porche était déjà grandement obturé ; le troisième effondrement, daté de 21 500 ± 1 000 ans a clairement scellé l’ancienne entrée de la grotte (cf. infra, Carte 2). Ce dernier événement gravitaire a trois conséquences majeures pour la grotte : elle n’est plus accessible aux grands animaux et aux hommes, elle ne constitue plus un élément marquant du paysage de la Combe d’Arc et elle connaît une nouvelle dynamique hygroclimatique liée à l’effet tampon de l’éboulis d’effondrement par rapport aux variations climatiques extérieures. Comme l’a souligné l’étude des bassins topographiques de la cavité, la fermeture de la cavité ne signifie nullement un arrêt de son évolution (cf. supra, § 4.4.). À partir du Tardiglaciaire et durant l’Holocène, les eaux d’infiltration sont à l’origine des modifications suivantes. Elles sont responsables de la remobilisation des vestiges archéologiques et paléontologiques vers les points bas –bien que mineure du fait de la faible énergie des ruissellements parcourant la cavité, cette remobilisation est suffisamment importante pour perturber les sols archéologiques. Les eaux d’infiltration sont également à l’origine de nouvelles phases de concrétionnement (générations 4 et 5) qui se traduisent dans le paysage souterrain par le recouvrement calcitique des sols argilo-limoneux et des vestiges archéologiques (encroûtement calcitique, gours et planchers stalagmitiques) (cf. infra, § 4.5.2.). D’autres phénomènes affectent encore la grotte à partir de sa fermeture : les soutirages des salles Brunel et Hillaire témoignent de la présence de vides sous-jacents et de l’évacuation progressive des remplissages par les eaux d’infiltration. L’ensemble de ces observations souligne que durant toute cette dernière période les écoulements, bien que de faible compétence, ont peu à peu modifié les paysages souterrains jadis fréquentés par les groupes humains paléolithiques. Il ressort également de ces modifications de la grotte –certes mineures par rapport aux temps précédents– que la grotte, même coupée de l’extérieur par le colmatage de son ancienne entrée, reste en connexion avec son environnement large. C’est pourquoi les mesures de conservation de la grotte prennent en compte les changements actuels du climat et les usages de son environnement proche (cf. infra, chapitres 7 et 8).

FIG. 60. Détente mécanique de l’escarpement calcaire.
FIG. 60. Mechanical distension of the limestone escarpment.

FIG. 60. Détente mécanique de l’escarpement calcaire. FIG. 60. Mechanical distension of the limestone escarpment.

La photo prise du haut de la niche d’écroulement de la grotte Chauvet montre le décollement du Rocher d’Abraham. C’est au terme de tels détachements de paroi, liés au vide géomorphologique des gorges de l’Ardèche, que des pans d’escarpement s’écroulent. C’est ce qui s’est produit au-dessus de la grotte Chauvet (schéma de droite). Les écroulements ont été facilités par le vide de la grotte qui contribue à désolidariser la paroi de son substrat rocheux.
This photo, taken from above the collapse scar of Chauvet Cave, shows the detachment of the Rocher d’Abraham. Such detachments from the cliff face, caused by the geomorphological void of the Ardèche Gorges, lead to the collapse of large slabs of the cliff face. This is what happened above Chauvet Cave (diagram on the right). These collapses were facilitated by the empty space of the cave, which contributes to the de-solidification of the bedrock.

4.5.2. La grotte au Pléistocène supérieur

58Jean-Jacques Delannoy, Stéphane Jaillet, Catherine Ferrier, Evelyne Debard, Bertrand Kervazo, Julien Monney, Benjamin Sadier

59L’étude des différentes mémoires spéléogéniques a permis de définir différents temps dans l’histoire de la grotte [fig. 57]. Au sein de celle-ci, le temps des hommes, du Paléolithique supérieur à nos jours, est extrêmement court puisqu’il n’en constitue que 0,6 %. Aussi bref soit-il, il est fondamental de préciser l’ensemble des changements ayant marqué la grotte durant les 38 000 dernières années afin de pouvoir restituer au mieux quels étaient les paysages souterrains jadis fréquentés par les hommes et les animaux. Afin de tendre vers ces niveaux d’information nécessaires à l’analyse archéologique au sens large, une approche par approximations successives est ici proposée, en partant de l’état actuel de la cavité. Ce travail est construit en se basant sur les différents indices géomorphologiques (formes et dépôts) et traces contenues et identifiées dans la grotte.

60La carte simplifiée des dépôts au sol [fig. 62, gauche] offre une image de l’état physique actuel de la grotte. Celui-ci résulte de toute l’évolution de la cavité depuis sa genèse spéléogénique jusqu’à aujourd’hui. Pour appréhender la géographie préhistorique de la grotte, la première étape consiste à soustraire l’ensemble des phénomènes qui se sont produits entre la fin des phases de fréquentation et aujourd’hui [fig.. 62, milieu]. Les plus évidents d’entre eux sont les soutirages de la Salle Brunel et de la Salle Hillaire [fig. 61], le concrétionnement holocène ainsi que la fermeture de l’entrée préhistorique de la grotte par les écroulements successifs de la corniche calcaire extérieure. Si cette soustraction pose peu de problèmes pour un certain nombre de phénomènes (soutirages) et de formations (encroûtement calcitique et stalagmites holocènes), elle est en revanche plus délicate pour le secteur correspondant à l’ancienne entrée de la cavité. Quelles étaient la géométrie et la composition des sols avant les effondrements de la corniche ? Le sondage réalisé au pied de l’Éboulis d’Entrée apporte un certain nombre d’informations (cf. infra, Carte 4). Il permet de fixer un repère géométrique des sols aurignaciens (vestiges de fréquentation datés), de renseigner sur leur nature (caillouteuse : clastes de gélifraction) et de suggérer le caractère ouvert de la galerie sur l’extérieur (entrée du froid jusqu’à une vingtaine de mètres à l’intérieur de la cavité) (Debard et al. 2016). Dans l’état actuel des connaissances, il reste difficile de restituer la géométrie exacte des sols au droit de l’entrée préhistorique ; le relevé géophysique des éboulis externe et interne pourrait permettre de discriminer les masses écroulées et les géométries de l’ancien plancher de la zone d’entrée. Dans le même ordre d’incertitude des connaissances acquises sur la cavité, il est difficile de trancher sur la géométrie du plancher de la Salle Hillaire. S’il ne fait aucun doute que la moitié sud-sud-est du Grand Effondrement s’est affaissée après la réalisation des gravures sur les pendants de voûte (cf. infra, Cartes 14 et 15), il reste délicat de préciser quelle était la morphologie exacte de ce secteur durant les fréquentations préhistoriques : existait-il déjà une amorce de soutirage plus au nord ? La zone était-elle en partie déprimée, comme tendent à le suggérer les accumulations osseuses dans un « chenal » se dirigeant vers le nord-ouest ? Le secteur pouvait-il être traversé, ou devait-il être contourné ? Ces questions restent posées et sont au cœur des travaux actuellement menés dans cette partie de la cavité.

FIG. 61. Modification du paysage souterrain (Temps 4).
FIG. 61. Modification of the subterranean landscape (Phase 4).

FIG. 61. Modification du paysage souterrain (Temps 4). FIG. 61. Modification of the subterranean landscape (Phase 4).

Les soutirages de la Salle Brunel et de la Salle Hillaire offrent des exemples de l’évolution des sols intervenue après la période de fréquentation paléolithique par les hommes et les animaux.
The solution-collapses in the Brunel Chamber and Hillaire Chamber are examples of the evolution of the Chauvet Cave floors after the Paleolithic human and animal occupation phases.

FIG. 62. Cartes simplifiées des dépôts affleurants au sol.
FIG. 62. Simplified map of the deposits outcropping on the cave floor.

FIG. 62. Cartes simplifiées des dépôts affleurants au sol. FIG. 62. Simplified map of the deposits outcropping on the cave floor.

Géographie actuelle des sols. Géographie des sols immédiatement après la fermeture de la grotte (fin du Temps 3). Géographie des sols à la période de fréquentation par les hommes et les animaux (Temps 3).
The current geography of the Chauvet Cave floors.
The geography of the Chauvet Cave floors immediately following its closing (end of Phase 3). The geography of the Chauvet Cave floors during the human and animal occupation phases (Phase 3)

61L’étude de la disposition des vestiges archéologiques et paléontologiques permet d’accéder à deux niveaux d’information complémentaires. Le premier concerne les vestiges qui ont été remobilisés et redistribués par des processus naturels et/ou des passages ultérieurs à leur mise en place. L’analyse détaillée de ces remobilisations permet de délimiter des zones ayant connu des modifications des sols préhistoriques, plus discrètes que les phénomènes précédemment cités (soutirage, effondrement…), mais néanmoins décelables. Le second niveau d’information concerne les traces toujours visibles au sol, sur le rebord des blocs et en paroi (pistes d’empreintes, marques de glissade, polis d’ours, empreintes végétales, etc.). Elles sont fondamentales dès lors que l’on désire appréhender la géographie passée de la grotte, car elles permettent de définir quels étaient, d’une part, les différents états des sols et des parois durant les fréquentations préhistoriques et, d’autre part, leur géométrie. C’est sur la base de tels indices que nous pouvons affirmer, à titre d’exemple, que les gros blocs qui émergent aujourd’hui des sols de la Salle des Bauges (cf. infra, Carte 9) étaient déjà présents au moment de la période de fréquentation animale, que la banquette argileuse qui domine le fond de la Salle Hillaire et de la Salle du Crâne préexistait (cf. infra, Cartes 14 et 15), et encore que le fond de la Salle du Crâne était déjà temporairement mis en eau à cette période.

62Le croisement de l’ensemble de ces informations permet de proposer une carte géographique de la grotte Chauvet au temps des fréquentations paléolithiques [fig. 62, droite]. Cette carte distingue les secteurs pour lesquels des arguments permettent d’asseoir leurs spécificités physiques et hydrologiques de ceux dont les caractères restent hypothétiques au stade actuel des recherches.

63À cet égard, l’Éboulis d’Entrée reste une zone délicate à traiter pour les raisons abordées plus haut. Seuls les contacts entre l’encaissant calcaire et la masse écroulée ainsi que les données provenant du sondage GE1 permettent de restituer la géométrie d’ensemble du porche d’entrée (cf. infra, Cartes 1 et 4) et d’imaginer la nature clastique des sols. Ces clastes, produits par les effets du gel, couvraient le sol de la cavité jusqu’à l’entrée de la Salle Brunel et de la Salle des Bauges ; ces deux salles présentaient globalement la même architecture d’ensemble que de nos jours.

64La Salle Brunel se composait déjà d’une partie sud-est chaotique et d’une zone moins chahutée en arc de cercle allant du Grand Panneau de l’Entrée jusqu’au Grand Panneau de Points-Paumes, et longeant la bordure nord de la salle (cf. infra, Cartes 5 et 6). Les sols archéologiques argilo-limoneux sont partiellement conservés si l’on se réfère aux ossements en place à proximité du Grand Panneau de l’Entrée et en direction de la Salle des Bauges. Ailleurs, les écoulements, bien que de faible énergie, sont responsables de la remobilisation des particules fines (ossements identifiés en saillie), de l’incision des sols par des ravines centimétriques et de la sédimentation du matériel transporté dans la zone du Panneau des Dominos et de l’Alcôve des Chevaux Jaunes, correspondant au point topographique le plus bas de la Salle Brunel (cf. supra, § 4.4. ; infra, Carte 6). Dans cette dernière, les sols archéologiques ne sont plus perceptibles, recouverts par l’épandage argilo-limoneux lui-même soumis à un encroûtement calcitique progradant. Dans l’état actuel des connaissances, on peut relever que les grands ensembles paysagers de cette salle ont peu changé depuis les périodes de fréquentation humaine et animale au Paléolithique, avec des zones chaotiques (moitié méridionale) et d’autres plus aisées de cheminement (bordure septentrionale). C’est dans cette dernière que se concentrent la majorité des entités graphiques de la salle (Grand Panneau de l’Entrée, Panneau des Dominos, Alcôve des Chevaux Jaunes et Grand Panneau de Points-Paumes) (cf. infra, Cartes 5 et 6). Enfin, l’entrée préhistorique de la cavité étant alors ouverte, la lumière provenant de l’extérieur diffusait jusqu’à la zone aujourd’hui affectée par les soutirages.

65La Salle des Bauges présente, elle aussi, un paysage ayant peu changé depuis les temps préhistoriques : vaste volume souterrain de l’ordre de 8 000 à 10 000 m3, relative planéité des sols accidentés par d’importants blocs écroulés dans la partie nord-nord-est (cf. infra, Cartes 7, 8 et 9). À en juger par les empreintes d’ours des cavernes bien conservées, des nombreuses bauges et des ossements en relative connexion, les sols archéologiques argilo-limoneux de la Salle des Bauges sont très peu perturbés. C’est aux extrémités sud et nord que la physionomie des sols a le plus changé. Au sud, l’épandage des cailloutis et des ossements est lié à d’anciens écoulements. Leur origine se rapporte d’une part à des périodes plus humides, d’autre part au rôle d’impluvium qu’a pu jouer la masse écroulée. Celle-ci et l’éboulis de gélifracts sous jacent ont pu collecter les eaux météoriques et les guider au contact des sédiments argilo-limoneux vers l’intérieur de la grotte. C’est d’ailleurs à proximité de ce contact que débutent les figures d’érosion et de transport des cailloutis et des ossements. Les remobilisations des ossements de la partie méridionale de la Salle des Bauges peuvent être rapportées à ces écoulements : la « rivière d’os » se situe à la frontière entre la zone remaniée et celle mieux conservée. Dans la partie nord de la Salle des Bauges, l’extension progressive du concrétionnement (gours) depuis la Galerie des Panneaux Rouges vient recouvrir les sols archéologiques, tandis qu’au-delà de la zone concrétionnée, les eaux qui alimentent et circulent dans les gours sont responsables de la remobilisation des particules fines. Cette remobilisation et leur dépôt consécutif ont pour effet de masquer les empreintes et les vestiges archéologiques et paléontologiques qui pouvaient affleurer au sol, notamment dans la zone du Panneau de la Panthère, qui correspond à un point bas de la salle où pouvait s’accumuler de l’eau (cf. infra, Carte 10). Il est intéressant de relever qu’hormis les empreintes laissées par les ours dans la Salle des Bauges, les témoins archéologiques et anthropiques n’apparaissent quasiment pas en l’état actuel des observations –il importe de rappeler que la fragilité des sols de la bordure ouest de la salle en a considérablement réduit l’accès et donc l’étude. Ces données permettent néanmoins de fixer le paysage d’ensemble de la Salle des Bauges, qui était proche de l’actuel nonobstant la lumière naturelle qui devait diffuser au moins dans la première partie de celle-ci (pénombre).

66La Galerie du Cactus et la Galerie des Panneaux Rouges se distinguent des deux salles précédentes. En ces lieux, l’important concrétionnement rapporté à l’Holocène a masqué les sols archéologiques et a profondément modifié la perception de ce que pouvaient être les paysages souterrains préhistoriques. Relativement peu visible depuis la Salle des Bauges du fait de sa situation déprimée, la Galerie du Cactus est aujourd’hui en grande partie occultée par un rideau stalagmitique, rattaché pour l’essentiel de sa croissance à l’Holocène. Les égouttements stalactitiques relativement constants dans cette partie de la cavité ont eu pour effet de gommer les témoins archéologiques au sol ; les matériaux présents sur le sol en pente ont été en grande partie lessivés et redéposés dans le fond de la galerie (cf. supra, § 4.4.). Ici comme dans beaucoup d’autres secteurs déprimés de la grotte, les sols archéologiques ont été recouverts par ces éléments remobilisés ; c’est assurément le cas sous la masse d’argile tombée –bien après la réalisation de celui-ci– de la banquette qui domine le Panneau de l’Ours Rouge (cf. infra, Carte 11).

67Dans la Galerie des Panneaux Rouges, l’encroûtement stalagmitique holocène a recouvert une grande partie du sol archéologique. Celui-ci reste visible en de rares endroits : c’est le cas autour de la structure anthropique de blocs sous le Panneau des Mains Positive où on relève des objets lithiques en place. Ailleurs, dans cette zone, le sol argilo-limoneux a été en grande partie remanié, comme en témoignent les incisions et la disposition des ossements. Les écoulements responsables de ces modifications proviennent du nord de la Galerie Rouzaud (cf. infra, Cartes 12 et 12bis).

68La Galerie du Cierge présente les mêmes caractéristiques que celles décrites pour la Galerie des Panneaux Rouges : les sols archéologiques sont revêtus d’un important encroûtement calcitique lié à un écoulement stalactitique pérenne, ne laissant voir qu’en de rares endroits des témoins archéologiques en place (cf. infra, Carte 13). L’aménagement anthropique (blocs alignés), même s’il constitue un élément marquant du paysage, est aujourd’hui en partie masqué par le concrétionnement (gours et encroûtement calcitique) ; on peut néanmoins relever que la nature des sols sous le revêtement stalagmitique est argilo-limoneuse, comme en témoigne leur tassement encore visible le long du cheminement des animaux et des hommes de la préhistoire. Seule la Galerie du Seuil fait exception dans cette partie de la grotte : de par sa position surélevée et la nature du sol (ancien plancher stalagmitique), elle a subi peu de modifications depuis les fréquentations paléolithiques, de sorte que, si l’on fait exception de quelques stalagmites holocènes, son paysage est sans doute très similaire à celui de la préhistoire.

69Du fait de la dimension que leur confère l’ornementation pariétale, mais aussi de la richesse des témoins archéologiques et paléontologiques qu’elles renferment, la Salle Hillaire et la Salle du Crâne sont deux zones particulièrement importantes dans la définition de la géographie préhistorique de la cavité. Qui plus est, au-delà de l’impression première laissée par le Grand Effondrement, dont l’ampleur fausse la perception de cet espace, le paysage de ces deux salles est nettement moins perturbé qu’il n’y paraît de prime abord (cf.infra, Carte 14). L’examen des banquettes qui bordent ces deux salles révèle en effet de nombreuses empreintes d’ours, de traces de glissades, voire de pelages. Le bon état de conservation des bauges et des ossements, pour certains en connexion anatomique, souligne que les sols de toute la partie orientale de la Salle Hillaire et du rebord en direction du Panneau du Cheval Gravé ont subi relativement peu de modifications post-dépositionnelles depuis les dernières fréquentations ursines. Ces mêmes types de vestiges se retrouvent sur les banquettes d’accès à la Galerie des Croisillons et à l’intérieur de celle-ci (empreintes humaines, ursines et de canidés). En quelques points seulement, très localisés, le concrétionnement a eu pour effet de recouvrir les sols archéologiques. Ainsi, dans la Salle Hillaire, il a fossilisé des macrorestes végétaux présents au sol ou encore des pistes d’empreintes de canidés (cf. infra, chapitre 6 et Carte 15).

70La morphologie passée de la Salle du Crâne est plus délicate à appréhender dans sa partie basse, vers laquelle se dirigent les écoulements temporaires provenant du sourcin au pied de l’alcôve du Panneau des Chevaux et du Panneau des Lions (cf. infra, Cartes 15 et 16). Ces écoulements, aujourd’hui incrustants, sont responsables de l’encroûtement calcitique qui recouvre une grande partie de la zone déprimée de la salle. Du fait de son caractère progradant, il est plus épais à proximité du « Secteur des Chevaux » (gours) et s’amenuise à mesure que l’on s’éloigne du sourcin. La partie nord-ouest de la salle, la moins perturbée par le concrétionnement, montre ce que devaient être les sols de cet espace durant les fréquentations paléolithiques. La Salle du Crâne était sans aucun doute déjà sujette à des mises en eau temporaires, comme en témoignent, sur la frange ouest, les profondes empreintes laissées par des ours sur une argile alors très plastique, donc très chargée en eau, ainsi que les formes de dessiccation des argiles. La ligne d’eau visible sur le rebord des banquettes et le bloc sur lequel un crâne d’ours a été déposé montre que cette mise en eau reste cantonnée à la zone la plus basse de la salle. Elle a toutefois été suffisamment importante pour recouvrir les nombreux crânes présents au sol d’un film de décantation argileux rougeâtre ; un phénomène comparable a été observé dans la dépression en contrebas de la Salle du Fond. Une étude à haute résolution de ces sols reste à entreprendre pour faire la part entre les empreintes et vestiges paléontologique et les formes de dessiccation des argiles. Les données actuelles soulignent que la Salle du Crâne, tant dans sa configuration générale que dans son fonctionnement, est proche de ce qu’elle était durant les fréquentations paléolithiques.

71La Galerie des Mégacéros et la Salle du Fond, du fait de leur plus forte déclivité, ont été soumises à de plus amples modifications de leurs sols archéologiques. Hormis sur les paliers, qui rythment la descente vers la Salle du Fond, et dans les alcôves adjacentes, où les vestiges archéologiques et paléontologiques se sont accumulés (sagaie, amas charbonneux, roches éclatées par le feu, ossements…), le matériel des zones les plus pentues a été remobilisé de manière importante et s’est accumulé dans les dépressions (amas charbonneux et osseux retrouvés dans les bauges logées dans d’anciens gours). Malgré cette tendance générale, des espaces ont été épargnés, comme le vaste palier à l’entrée de la Salle du Fond : les pistes d’empreintes et traces de glissades d’ours sont bien conservées, les bauges marquées, les ossements en connexion anatomique et les amas charbonneux conséquents.

72La fig. 63 synthétise l’ensemble des données actuellement disponibles à partir de l’observation des témoins archéologiques et paléontologiques, ainsi que des figures sédimentaires et morphogéniques représentées sur la carte intégrée des sols (cf. supra, chapitre 2). Cet état de la géographie des sols au temps de la préhistoire reste à consolider, notamment dans les secteurs où demeure le plus grand nombre d’incertitudes. Les travaux à venir via de nouveaux modes d’acquisition géophysiques et de modélisation 3D, adaptés aux exigences de conservation de la grotte, permettront de développer cette démarche de restitution des paysages souterrains contemporains des périodes de fréquentation.

FIG. 63. Proportions respectives des différentes natures de sols de la grotte Chauvet.
FIG. 63. The respective proportions of the different floor types in Chauvet Cave.

FIG. 63. Proportions respectives des différentes natures de sols de la grotte Chauvet. FIG. 63. The respective proportions of the different floor types in Chauvet Cave.

Calcul des surfaces projetées des différents types de sédiments affleurant au sol de la grotte Chauvet et de la surface des zones ayant connu des modifications postérieures à la période de fréquentation par les hommes et les animaux.
Calculation of the projected surfaces of the different sediment types outcropping on the floors of Chauvet Cave and of the surface of the zones modified after the cave was occupied by humans and animals.

4.6. Conclusion

73Jean-Jacques Delannoy

74Dans ce chapitre, les données géologiques, sédimentaires, géomorphologiques et topographiques acquises et analysées aux différentes échelles spatiales et temporelles de la grotte ont été mobilisées pour définir le plus précisément possible le contexte physique de l’art et des vestiges archéologiques et paléontologiques. Ces données du milieu physique sont, par ailleurs, autant de supports à la construction de raisonnement sur les paramètres qui sont intervenus et interviennent dans l’état de conservation exceptionnel de la grotte, ainsi que sur les indices permettant de préciser les évolutions des paysages souterrains et, en contrechamp, ce qui a peu changé. Une attention a été portée à la définition des caractéristiques morphologiques, topographiques et sédimentaires de la grotte au cours du temps, et en particulier durant les phases de fréquentation au Paléolithique.

75L’étude géomorphologique a d’abord permis de relever la présence d’une grande diversité de témoins spéléogéniques qui autorisent à remonter le temps au delà de 6 millions d’années. Rares sont les cavités possédant une telle profondeur morphogénique et une telle lisibilité des événements qui s’y sont succédés. De fait, l’imbrication dans le paysage souterrain de formes et de formations appartenant à des fonctionnements très différents de la grotte contribue à une facture paysagère particulière qui frappe tout visiteur.

76L’étude croisée des données topographiques et géomorphologiques fait ressortir la spécificité d’un secteur de la grotte d’une petite dizaine de mètres de longueur, légèrement en contre-haut du reste de la cavité : la Galerie du Seuil. Ce point haut topographique constitue indéniablement un « point clé » de la compréhension de la grotte. Il donne accès à des informations invisibles ailleurs dans la grotte où les sédiments argilo-limoneux ont masqué au sol les anciens témoins spéléogéniques. Seul secteur où le bedrock est visible, il présente des morphologies caractéristiques d’une rivière souterraine très compétente (marmites de géants) (cf. infra, Carte 13). En dehors des grès et des galets visibles à l’extérieur de la grotte (cf. infra, Carte 1), ces affleurements sont les uniques témoins des écoulements à surface libre ayant parcouru la grotte. Au-delà de ses éléments géomorphologiques, la Galerie du Seuil a joué et continue de jouer un rôle sur la climatologie de la cavité. Bien avant la fréquentation préhistorique, les conditions climatiques étaient déjà différentes de part et d’autre de la Galerie du Seuil. La première partie de la grotte, ouverte sur l’extérieur par le vaste porche préhistorique, a connu une ambiance plus sèche ayant contribué à la désolidarisation des argiles de paroi et des remplissages argileux paragénétiques de l’encaissant calcaire. C’est là un des moteurs spéléogéniques qui explique que les calcaires affleurent à la surface de l’essentiel des parois de la première partie de la grotte. Au-delà de la Galerie du Seuil, dès la redescente dans la Galerie du Cierge, le caractère plus confiné de la seconde partie de la cavité et son hygrométrie, plus saturée en humidité, ont favorisé le maintien des poches d’argile paragénétiques dans les rentrants de plafonds et le film d’argile d’altération qui couvre la plupart des parois. Les hommes du Paléolithique ont connue cette partition d’état des parois de part et d’autre de la Galerie du Seuil, et l’on peut raisonnablement supposer qu’elle était alors plus prononcée qu’elle ne l’est aujourd’hui, puisque dans la première partie de la grotte, des entités graphiques ont été directement portées sur les parois calcaires, tandis que dans la seconde elles ont été réalisées sur ou après enlèvement du film argileux.

77La prise en compte de ces différences spéléogéniques et climatiques de part et d’autre de la Galerie du Seuil permet en outre de mieux interpréter à la fois le fonctionnement hydrologique de la cavité et l’état de ses sols durant et depuis les périodes de fréquentation paléolithique. Dans la seconde partie de la grotte, la conservation des colmatages argileux paragénétiques en paroi et au plafond a eu (et continue d’avoir) pour effet de tamponner les circulations karstiques et de favoriser des phénomènes de condensation et de ressuyage entre les remplissages argileux et l’encaissant calcaire. Cela explique le paradoxe apparent qui consiste à observer un contexte hygrométriquement confiné où ne se trouve aucun écoulement (hormis le sourcin temporaire à la base de l’Alcôve des Bouquetins et les alimentations stalactitiques pérennes de la Galerie du Cierge et du Fond de la Galerie des Croisillons). Le régime des eaux de la seconde partie de la cavité est directement lié au régime climatique, alternant phase de condensation et phase d’assèchement. Les vermiculations sur les parois de cette partie de la grotte sont l’expression de ce régime hydroclimatique. Le fonctionnement hydrologique est tout autre dans la première partie, qui a été débarrassée des argiles paragénétiques ; les infiltrations karstiques peuvent rejoindre sans contrainte la cavité et engendrer des ruissellements qui, bien que de très faible énergie, ont incisé le sol argilo-limoneux et ont perturbé la disposition des vestiges archéologiques et paléontologiques affleurants. La compréhension de la distribution des vestiges au sol - en place ou remaniés - mobilise de fait des raisonnements différents de part et d’autre du Seuil, car les modes d’alimentation et de circulation des eaux ne sont pas comparables (plus concentrés dans la première partie, plus dispersés dans la seconde en dehors du secteur de la Salle du Crâne).

78Le travail réalisé sur les bassins topographiques souligne que les dénivellations vers les points bas des différentes salles de la cavité, bien que de très faible commandement, ont joué un rôle majeur dans l’organisation des déplacements gravitaires en général, et des ruissellements en particulier. Ces derniers, quelle que soit leur origine (joints, stalactites, ressuyage de pendants de voûte…), ont entraîné des modifications au sol, gommant sur leur parcours la facture des sols archéologiques. Ces modifications sont de deux ordres : incision et transport des éléments les plus fins et les plus légers dans les parties déclives, et dépôt de ces éléments dans les points bas. L’étude de ces zones de transport et d’épandage doit être menée en lien avec celle du régime et de l’énergie des ruissellements. Elles sont l’expression de la répétitivité des déplacements dans le temps, élément par élément, sur de très faibles distances liées au caractère temporaire et à la très faible énergie des ruissellements. Dès que la pente s’atténue ou que les conditions d’écoulement changent (sol plus perméable ou rugueux), l’énergie des ruissellements ne permet plus de prendre en charge ces éléments : cela se traduit, par exemple, par des épandages et/ou des concentrations d’ossements (« rivière d’os »).

79La prise en compte de la dimension temporelle est essentielle dans la compréhension des modifications de la grotte depuis la succession des fréquentations animales et humaines. Bien que mineures à l’échelle de la morphologie d’ensemble de la cavité, ces modifications doivent être intégrées dans l’interprétation des sols et dans l’identification des secteurs les mieux conservés pour l’étude des vestiges archéologiques et paléontologiques. L’étude intégrée de la grotte se doit de prendre en compte l’ensemble des processus qui sont intervenus et interviennent encore dans le fonctionnement de la cavité. Outre la répétition dans le temps des microprocessus de déplacement et de dépôt (détritique ou calcitique), il est important de prendre en compte les événements brutaux qui ont, dans un temps très court à l’échelle de l’évolution de la grotte, profondément modifié le contexte physique (soutirage, écroulement, fermeture de la grotte) et la dynamique des processus spéléogéniques (ruissellements, aérologie…). C’est le cas de la fermeture de l’entrée préhistorique de la grotte par les dépôts d’écroulement de la corniche calcaire qui surplombait le porche. Cet événement a indéniablement contribué à la bonne conservation jusqu’à nos jours des vestiges paléolithiques dans la cavité. À plus petite échelle, la masse écroulée a introduit de nouvelles conditions hydrologiques dans les premières salles de la grotte. La face externe de l’Éboulis d’Entrée joue le rôle de réceptacle des eaux météoriques qui s’infiltrent dans la masse écroulée, et viennent buter sur le remplissage argilo-limoneux sous-jacent avant de rejoindre la cavité par la base de l’Éboulis d’Entrée (cf. infra, § 7.2.). Ces nouvelles conditions hydrologiques sont à mettre en lien avec le caractère caillouteux du sol entre l’Éboulis d’Entrée et la Salle des Bauges (enlèvement des particules fines par ruissellement) et avec l’accumulation de nombreux ossements dans le premier point bas rencontré par les écoulements (la « rivière d’os ») (cf. infra, Cartes 4 et 8). Il y a, dans ce secteur proche de l’entrée préhistorique, un avant et un après : les conditions hydrologiques identifiées à partir des remaniements des sols ne peuvent être comparées avec celles qui devaient exister avant l’obstruction de l’entrée par la masse écroulée. Cet exemple, tout comme ceux présentés tout au long de ce chapitre, souligne l’intérêt, pour construire des chaînes de raisonnement et appréhender une cavité aussi riche et complexe que la grotte Chauvet-Pont d’Arc pendant et après les fréquentations humaines et animales dont elle a fait l’objet, d’une approche intégrée mobilisant l’ensemble des données acquises. Au cours de cette approche, une attention particulière a été portée aux différents processus (spéléogéniques, naturels, anthropiques…) intervenus dans le fonctionnement et la facture des paysages de la cavité, et surtout à leurs interactions en tant que moteurs des modifications de la grotte depuis les périodes de fréquentation. Dans cette perspective de travail, les données acquises sur le contexte physique et environnemental ont été pleinement intégrées aux raisonnements et problématiques archéologiques et paléontologiques.

Notes

1  L’analyse topographique des surfaces de la grotte Chauvet a été réalisée ici à partir d’un raster DEM (Digital Elevation Model) d’une précision centimétrique, obtenu à partir du nuage de points scanné. L’altitude des zones ne présentant pas une densité suffisante de points a été interpolée par la méthode du spline. Quant à l’analyse des bassins topographiques et des lignes de crête, elle a été effectuée sur le logiciel ArcGis.

Table des illustrations

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Titre TABL. III. Principaux réseaux karstiques de l’interfluve séparant Ardèche et Ibie. TABLE III. The main karst networks in the interfluve separating the Ardèche and Ibie valleys.
Légende Sont présentés ici les réseaux karstiques supérieurs à 100 m de développement des secteurs Chasserou, Cirque d’Estre et Chames (commune de Vallon-Pont d’Arc, Ardèche). Établi d’après Inventaire Césame, 2005. This table presents the karst networks greater than 100 m long in the sectors of Chasserou, Cirque d’Estre and Chames (Vallon-Pont d’Arc, Ardèche).
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Titre FIG. 36. Les différents niveaux de karstification reconnus dans l’interfluve séparant Ardèche et Ibie. FIG. 36. The karstification levels identified in the interfluve separating the Ardèche and Ibie valleys.
Légende Le petit massif calcaire séparant les vallées de l’Ibie et de l’Ardèche présente de nombreux témoins karstogéniques, dont la vingtaine de cavités qui le parcourent et qui se développent à différents niveaux altitudinaux vers 90 m NGF, 130 m NGF et 180 m NGF. Si celles-ci, telle la grotte des Chataîgniers sont sub-actives –avec des mises en charge de ses réseaux lors des périodes de hautes eaux–, les niveaux supérieurs correspondent à d’anciens drains karstiques aujourd’hui exempts de circulations souterraines. Ils sont les témoins d’anciennes phases de karstification liées à d’anciennes phases d’incision du réseau hydrographique régional. Les cavités subhorizontales situées à 180 m NGF se sont creusées à une période où le talweg de l’Ibie et l’Ardèche se situait plus de 100 m en contrehaut du fond actuel des gorges. D’autres témoins sont visibles à la surface de ce massif : il s’agit des grottes trépanées par le recul des versants de l’Ibie et de l’Ardèche. En fonction de leur altitude, elles constituent des vestiges de systèmes souterrains appartenant aux étages karstogéniques de 180-200 ou de 150-130 m NGF. The small limestone massif separating the Ibie and Ardèche valleys displays numerous karstogenic features, including around twenty cavities situated at various altitudinal levels : approximately 90 m NGF (General Levelling of France), 130 m NGF and 180 m NGF. While these caves, such as the Chataîgniers Cave, are sub-active –with flowing during high water periods– their upper levels correspond to ancient karstic drains today exempt from underground water circulation. They are the remains of ancient karstification phases linked to the early stages of the incision of the regional hydrographic network. The sub-horizontal cavities located at 180 m NGE were created during a period when the Ibie and Ardèche thalweg was situated more than 100 m above the current bottom of the gorges. Other karst features are visible on the surface of this massif as caves that were cut through and opened by the receding Ibie and Ardèche valley walls. Depending on their altitude, they are the remains of underground systems belonging to the 180-200 or 150-130 m NGF karstogenic stages.
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Titre FIG. 37. Coupe longitudinale de la grotte Chauvet-Pont d’Arc. FIG. 37. Longitudinal cross-section of the Chauvet Cave.
Légende La coupe met en évidence les volumes souterrains imposants de la cavité qui se développent subhorizontalement vers la cote altitudinale 180-200 m NGF. Deux galeries ne correspondent à ce schéma général : la Galerie du Cactus et la Salle du Fond qui présentent un développement déclive vers d’anciens points bas. Elles sont les témoins d’une ancienne phase d’enfoncement du karst enclenché par l’abaissement du réseau hydrographique extérieur. La Galerie du Seuil marque une limite entre les salles dont les planchers se situent respectivement à 186 ou à 188 m. Ces deux surfaces sont liées à une ancienne phase de dépôt de décantation argilo-limoneux. This section shows the impressive subterranean volumes of the cave, which run subhorizontally toward the 180-200 NGF altitude point. Two galleries diverge from this pattern, the Cactus Gallery and the End Chamber, both of which slope downward toward low points. They attest to an ancient sinking of the karst caused by the descending exterior hydrographic network. The Sill Gallery forms a boundary between the chambers whose floors are at 186 m and 188 m respectively. These two surfaces are linked to an early phase of decantation and clay-silt deposition.
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Titre FIG. 38. Coupe nord-sud des vallées de l’Ibie et de l’Ardèche. FIG. 38. North-south cross-section of the Ibie and Ardèche valleys.
Légende Cette coupe met en évidence l’organisation altitudinale des éléments essentiels du paysage karstique (surface d’aplanissement, cavités souterraines, terrasses alluviales). La grotte Chauvet appartient au niveau génétique 180-200 m NGF correspondant à un niveau de stabilité dans l’évolution altitudinale du réseau hydrographique. This section shows the altitudinal organization of the main elements of the karst landscape (planation surface, underground cavities, alluvial terraces). Chauvet Cave is located in the 180-200 m genetic level, corresponding to a stable level in the altitudinal evolution of the hydrographic network.
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Titre FIG. 39. Vue cavalière d’un tronçon du modèle 3D maillé de la Salle du Fond. FIG. 39. Oblique view of a section of the 3D mesh model of the End Chamber.
Légende La galerie, large à cet endroit d’une quinzaine de mètres, présente au plafond des morphologies caractéristiques d’une genèse en milieu noyé. Une analyse du modèle 3D permet d’identifier les directions structurales majeures qui ont prévalu à la mise en place du conduit. The ceiling of this chamber, around fifteen meters wide in this area, displays morphologies that are characteristic of a genesis in a saturation regime. An analysis of the 3D model shows the major structural directions that prevailed in the creation of the conduit.
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Titre FIG. 40. Coupes transversales de deux volumes majeurs de la grotte Chauvet. FIG. 40. Transversal cross-sections of two main volumes in Chauvet Cave.
Légende Les volumes du complexe formé par les salles du Crâne et Hillaire (coupe 1) et de la Salle des Bauges (coupe 2) présentent à leur périphérie des morphologies de creusement en régime noyé, et en leur centre des morphologies d’effondrement laissant apparaître au plafond les surfaces structurales des bancs calcaires. These cross-sections show the volumes of the complex formed by the Skull Chamber and Hillaire Chamber (Section 1), and the Chamber of the Bear Hollows (Section 2). On their periphery, we can see the morphologies created by excavation during a saturation regime, and in the center, the collapse morphologies exposing the structural surfaces of limestone beds on the ceiling.
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Titre FIG. 41. Modélisation de l’élévation des plafonds de la grotte Chauvet. FIG. 41. Model of the elevation of the ceilings of Chauvet Cave
Légende Il s’agit ici de la vue zénithale du modèle 3D de la cavité, échantillonné et retraité selon une modélisation 2,5D. Cette image de la grotte permet d’apprécier la morphologie de ses principaux volumes, notamment des salles Brunel, des Bauges, Hillaire et du Crâne qui présentent les principales élévations de plafond. On note ainsi combien certains secteurs (les zones périphériques des volumes souterrains, la Salle du Fond) accusent des morphologies témoignant d’une dissolution en régime noyé tandis que d’autres secteurs (les cœurs de la Salle des Bauges et de la Salle Hillaire) sont marqués par des effondrements de plafond et la mise au jour des bancs calcaires. Traitement des données issues du nuage de points Perazio sous logiciel dédié Surfer (Edytem). This overhead view of the 3D model of the cave is sampled and reprocessed as a 2.5 D model. This image of the cave shows the morphology of its main volumes, such as the Brunel Chamber, Chamber of the Bear Hollows, Hillaire Chamber and Skull Chamber, which have highest ceiling elevations. The image also shows that some sectors (the peripheral zones of the subterranean volumes, the End Chamber) have morphologies associated with dissolution in a saturation regime, while others (the centers of the Chamber of the Bear Hollows and Hillaire Chamber) are characterized by ceiling collapses and the exposure of a white limestone bed.
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Titre FIG. 42. Géologie simplifiée du rebord est du Massif central au droit du département de l’Ardèche. FIG. 42. Simplified geology of the eastern edge of the Massif Central next to the Ardèche department.
Légende On remarque sur cette carte les directions tectoniques préférentielles (SW-NE) : fossé d’Alès et failles recoupant les assises calcaires du Crétacé et du Jurassique. On this map, we can see the preferential tectonic directions (SW-NE) : the Alès gap and faults cutting the Cretaceous and Jurassic limestone beds.
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Titre FIG. 43. Localisation des analyses sédimentologiques et des sondages dans la grotte. FIG. 43. Locations of the sedimentary analyses and test-pits in the cave.
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Titre FIG. 44. Installation temporaire d’échelles et de passerelles métalliques dans le Grand Effondrement à des fins analytiques. FIG. 44. Temporary installation of metal ladders and walkways in the Large Collapse for research purposes.
Légende Cette installation a permis d’observer de près les dépôts visibles dans le Grand Effondrement, d’en dresser la stratigraphie grâce à un carroyage et d’effectuer des prélèvements pour analyses en laboratoire. Sur cette photo, seuls sont visibles l’ensemble moyen et l’ensemble supérieur qui est scellé par un plancher stalagmitique. This installation enabled detailed observations of the deposits visible in the Large Collapse. The stratigraphy was recorded using a grid and samples were taken for laboratory analyses. In this photo, only the middle group and upper group, which is sealed by a stalagmitic floor, are visible.
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Titre FIG. 45. Prélèvement pour la micromorphologie dans le sondage GE1. FIG. 45. A micromorphological sample in the GE1 test-pit.
Légende La colonne plâtrée renferme les sédiments des couches 1 à 5, prélevés ainsi sans modification de leur organisation. En laboratoire, ils seront indurés au moyen d’une résine permettant la fabrication de lames minces. This plastered column contains sediments from layers 1 to 5. It is sampled in this manner to prevent modifications to their organization. In the laboratory, the sediments are hardened with resin so that thin sections can be made of the column.
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Titre FIG. 46. Limons gris en Salle Hillaire. FIG. 46. Gray silt in the Hillaire Chamber
Légende Le limon visible au sol à droite de la passerelle contient un phosphate : le leucophosphite. The visible silt next to the walkway contains the leucophosphite phosphate.
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Titre FIG. 47. Encroûtement contenant du gypse dans la Galerie des Croisillons. FIG. 47. A stalagmite crust containing gypsum in the Gallery of the Crosshatching.
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Titre FIG. 48. Vue du sondage GE1. FIG. 48. The GE1 test-pit.
Légende Les couches renferment un cortège de minéraux lourds attribuable à une éruption phréatomagmatique émise au Pléistocène supérieur par un volcan situé en Ardèche. These layers contain a range of heavy metals attributable to a phreatomagmatic eruption emitted in the Upper Pleistocene by a volcano located in the Ardèche.
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Titre FIG. 49. Mesure par spectrométrie Raman en Salle du Fond. FIG. 49. A Raman spectroscopy recording in the End Chamber.
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Titre FIG. 50. Sédiment piégé dans une niche du plafond, Galerie des Mégacéros. FIG. 50. Sediment trapped in a ceiling niche, Megaloceros Gallery.
Légende La partie supérieure, grise, renferme du leucophosphite. The upper gray part contains leucophosphite.
Crédits Photo É. Debard.
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Titre FIG. 51. Bassins topographiques, lignes de crêtes et points bas. FIG. 51. Topographic basins, crest lines and low points.
Légende Les sols de la grotte se répartissent schématiquement en dix bassins topographiques distincts séparés par des lignes de crêtes plus ou moins prononcées. À la différence de la plupart des bassins versants extérieurs, aucun ne présente d’exutoire, pas plus qu’ils ne possèdent de réseaux de drainage organisés ou unifiés au-delà de chenaux très localisés et peu ramifiés. Les points bas respectifs de chaque bassin –que les eaux ne peuvent quitter que par évaporation ou par infiltration-fonctionnent alors comme des accumulateurs détritiques retenant aussi bien les sédiments que les éléments matériels mobiles ou roulants. Au sein de ce découpage topographique, certains bassins ont été subdivisés en bassins secondaires, soit que l’ouverture tardive de nouveaux points bas locaux, tels les soutirages des salles Brunel et Hillaire (bassins 2.2, 2.3 et 6.2), ait entraîné une réorientation relativement récente des mouvements gravitaires dont il s’agit de tenir compte lors de l’analyse de la distribution spatiale des vestiges au sol ; soit que des dérivations locales et partielles des matériaux transitant sur les sols puissent occasionnellement avoir lieu, notamment en direction de la Galerie Perdue (4.2) dont l’exiguïté de l’entrée ne permet que partiellement de jouer le rôle de piège sédimentaire au sein du bassin versant de la Galerie du Cactus (4.1) ; soit enfin que le caractère peu prononcé des lignes de crête d’un bassin et sa relative planéité le positionnent comme un espace peu différencié d’un bassin topographique adjacent, comme cela peut être le cas de la partie sud-est de la Salle des Bauges (3.2) vis-à-vis du bassin 3.1. The cave floors are schematically divided into ten distinct topographic basins separated by variably pronounced crest lines. In contrast to most of the exterior drainage basins, none of the outlets or drainage systems of these interior basins are organized or unified beyond their very localized and slightly ramified channels. The low points of each basin –from which the water can leave only through evaporation or infiltration, thus function as detrital accumulators, retaining both sediments and mobile or rolling materials. Some of the topographic basins were subdivided into secondary basins according to the following conditions : when the late creation of new low points, such as the solution-collapses of the Brunel and Hillaire Chambers (basins 2.2, 2.3 and 6.2), led to a relatively recent reorientation of the gravitational movements, which must be taken into account in spatial analyses of the remains on the floor, or ; when local and partial diversions of materials moving across the floors can occur, such as in the Lost Gallery (4.2), whose small entrance enables it to act only partially as a sedimentary trap in the drainage basin of the Cactus Gallery (4.1), or ; when the low crest lines of a basin and its relative flatness constitute a space that is poorly differentiated from an adjacent topographic basin, such as in the south-eastern part of the Chamber of the Bear Hollows (3.2) relative to basin 3.1.
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Titre FIG. 52. Répartition et profondeur des cuvettes topographiques. FIG. 52. The distribution and depth of the topographic depressions.
Légende Au sein de chaque bassin topographique se trouvent des cuvettes dont la profondeur relative –mesurée pour chacune d’elles entre le fond et le point le plus bas relevé le long du pourtour– est indiquée en couleur sur la carte. Ces cuvettes correspondent aussi bien à des bauges, à des gours, à des zones de soutirage et/ou d’infiltration possibles qu’à des anfractuosités diverses (fissures, marmites, etc.), voire à des espaces résiduels demeurés libres entre les blocs de chaos rocheux. Quelle que soit leur nature, toutes sont de possibles accumulateurs détritiques locaux susceptibles de retenir des éléments mobiles avant que ceux-ci ne rejoignent le fond des bassins topographiques proprement dits. Peu présentes dans les parties basses des bassins topographiques (où l’on constate néanmoins la présence de larges dépressions diffuses à proximité immédiate des parois), leur densité augmente dans les zones surélevées telles les banquettes argileuses de la Galerie du Cierge, des Croisillons ou de la Salle Hillaire, et la partie centrale de la Salle des Bauges. Cette répartition spatiale peu uniforme tient sans doute à la conjonction de plusieurs facteurs liés au comblement naturel des cuvettes situées dans les zones d’épandage proches du fond des bassins topographiques et à des aspects d’éthologie ursine (implantation possible des bauges dans des lieux surélevés préservés de l’humidité) (Philippe & Fosse 2001 : 56). Within each topographic basin, there are depressions whose relative depth –measured from the bottom of the depression to the lowest point along its upper edge– is indicated in color on this map. These depressions correspond to bear hibernation hollows, gours, possible subsidence and / or infiltration zones, diverse cavities (fissures, potholes, etc.), or empty spaces between collapsed stone blocks. Whatever their nature, all are possible local detrital accumulators that can retain mobile materials before they reach the bottom of the topographic basins. They are rare in the lower parts of the topographic basins (where large diffuse depressions are nonetheless present next to the walls), while their density increases in the higher zones, such as the clay banks in the Candle Gallery, Gallery of the Crosshatching, Hillaire Chamber, and the central part of the Chamber of the Bear Hollows. This mostly heterogeneous spatial distribution is likely due to a conjunction of several factors linked to the natural filling of depressions located in outwash zones near the bottom of topographic basins, and the possible ursine behavior of making hollows in raised spaces that are protected from humidity (Philippe & Fosse 2001 : 56).
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Titre FIG. 53. Relation entre topographie et vestiges en Salle du Crâne. FIG. 53. Relationship between topography and remains in the Skull Chamber.
Légende L’espace souterrain qui constitue la Salle du Crâne se rapporte à un seul bassin topographique. Celui-ci est bordé de quatre autres appartenant respectivement à la Salle Hillaire (6.1 et 6.2) et à la Galerie des Croisillons (8 et 9). L’analyse topographique permet de visualiser la position planimétrique des vestiges par rapport au point le plus bas du bassin, et offre ainsi des éléments de compréhension des processus ayant pu entrer en jeu dans la constitution des assemblages de vestiges archéologiques et paléontologiques actuellement observables au sol. La Salle du Crâne présente une série de 53 crânes d’ours des cavernes complets ou presque. Quelque soit l’origine de leur présence, ces crânes se trouvent piégés dans la dépression qui se met en eau lors des périodes de fortes précipitations. La présence de la majorité des crânes d’ours à proximité immédiate à la fois du point le plus bas et du crâne sur le bloc n’est pas sans poser de questions quant au rôle respectif des processus naturels et anthropiques en jeu dans cette distribution spatiale. À noter : les crânes ne sont pas représentés à l’échelle ; leur position sur la figure correspond à leur orientation dans l’espace mais leur positionnement (à plat, à l’envers, sur le côté droit ou gauche) n’est pas indiqué. Positionnement des crânes d’après F. Maksud (Fosse & Philippe 2005 : 99). The underground space that constitutes the Skull Chamber consists of a single topographic basin. This basin is bordered by five others located in the Hillaire Chamber (6.1 and 6.2) and in connection with the Gallery of the Crosshatching (8 and 9). A topographic analysis enables us to visualize the planimetric position of the remains relative to the lowest point in the basin and therefore contributes to our understanding of the processes that could have played a role in the constitution of the archaeological and paleontological assemblages currently visible on the floor. The Skull Chamber contains 53 complete or nearly complete cave bear skulls. Regardless of the origin of their presence, these skulls are trapped in this depression that fills with water during high precipitations. Note : the skulls are not represented to scale ; their position on the figure corresponds to their orientation in space, but their position (flat, upside down, on the left or right side) is not indicated.
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Titre FIG. 54. Répartition altitudinale des sols et des vestiges paléontologiques et archéologiques qui s’y trouvent. FIG. 54. Altitudinal distribution of the floors and the paleontological and archaeological remains present on them.
Légende L’analyse topographique des sols et la définition de bassins topographiques au sein de la grotte Chauvet constituent un outil d’analyse essentiel de la répartition des vestiges archéologiques et paléontologiques à la surface des sols actuels. Outre l’analyse de la répartition planimétrique des vestiges, il est intéressant d’étudier leur position altitudinale, et notamment de mettre cette dernière en rapport avec la répartition altitudinale des surfaces de sol au-dessus du point bas respectif de chaque bassin (combien de mètres carrés de sols sont présents pour chaque tranche altitudinale). Dans le cas des crânes d’ours des cavernes, par exemple, il apparaît que si leur répartition altitudinale suit sensiblement celle du sol, plus de la moitié d’entre eux se trouvent à moins de 40 cm au-dessus du point le plus bas de chaque bassin topographique, soit très près du point d’équilibre gravitaire le plus stable. Ces mesures permettent d’évaluer l’influence respective des déplacements d’origine naturelle (ruissellements ou autres) et d’éventuelles mobilisations post-dépositionnelles d’origine gravitaire dans la configuration spatiale actuelle des vestiges. Topographic analysis of the floors and the identification of topographic basins in Chauvet Cave constitute an essential tool for spatial analyses of the archaeological and paleontological remains on the surface of the current floors. In addition to the planimetric distribution of these remains, it is useful to study their altitudinal position and to relate it to the altitudinal distribution of the floor surfaces above the lowest point of each basin (how many square meters of the floor are present for each altitudinal unit). In the case of the cave bear skulls, for example, while their altitudinal distribution roughly follows that of the floor, more than half of them are located less than 40 cm above the lowest point in each topographic basin, meaning very close to the most stable point of gravitational equilibrium. These measures enable an evaluation of the influence of the original natural movements (runoff or others) and the possible post-depositional movements by gravitational processes in the current spatial configuration of the remains.
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Titre FIG. 55. Coupe géologique simplifiée Nord-Sud de la vallée de l’Ibie et des gorges de l’Ardèche au droit de la Combe d’Arc et du Pont d’Arc. FIG. 55. Simplified north-south geological cross-section of the Ibie Valley and Ardèche Gorges next to Chauvet Cave.
Légende Les niveaux de karstification matérialisés sur la coupe répondent à un ordonnancement horizontal bien distinct du dispositif géologique de l’ensemble du massif. À l’instar de la surface d’aplanissement située à 260 m d’altitude, ils sont les témoins de différentes phases d’enfoncement du réseau hydrographique. The karstification levels shown in this cross-section display a horizontal organization that is very distinct from the geological context of the massif as a whole. Like the planation surface situated at 260 m altitude, they represent different phases of the descent of the hydrographic network.
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Titre FIG. 56. Le cycle eustatique messino-pliocène et les niveaux repères dans la vallée du Rhône au droit de la confluence avec l’Ardèche. FIG. 56. The Messinian-Pliocene eustatic cycle and the benchmark levels in the Rhône Valley near the confluence with the Ardèche.
Légende Indications en romain : les variations eustatiques de la Méditerranée. En italiques : les étapes de la glyptogenèse de la vallée du Rhône. En gras : les événements karstogéniques enregistrés par la grotte Chauvet. In roman : the eustatic variations of the Mediterranean Sea. In italic : the glyptogenetic stages of the Rhône Valley. In bold : the karstogenic events visible in Chauvet Cave.
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Titre FIG. 57. Frise synoptique de la genèse et de l’évolution de la grotte Chauvet. FIG. 57. Synoptic timeline of the genesis and evolution of Chauvet Cave.
Légende Cette frise met en regard la genèse et l’évolution de la grotte Chauvet avec les événements paléogéographiques régionaux majeurs qui en ont été les moteurs. This timeline compares the genesis and evolution of Chauvet Cave with the major regional paleogeographic events that were its driving factors.
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Titre FIG. 58. Évolution spéléogénique de la grotte Chauvet en alternance de fonctionnements épinoyés et de régimes vadoses (Temps 1 et début du Temps 2). FIG. 58. The speleogenic evolution of Chauvet Cave during alternating epiphreatic processes and vadose regimes (Phase 1 and start of Phase 2).
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Légende L’évolution spéléogénique de la grotte est ici mise en rapport avec les variations du niveau hydrographique régional et avec les grands événements paléogéographiques mio-pliocène. Le Temps 1 est celui de la mise en place des morphologies épinoyées encore visibles dans le relief de la grotte. Le début du Temps 2 se caractérise par la fin définitive du fonctionnement épinoyé de la grotte. Le passage au régime vadose se traduit par le décolmatage progressif des galeries et une nouvelle organisation des écoulements. Ceux-ci sont notamment à l’origine du concrétionnement des générations 2 et 3 : seule cette dernière est représentée sur la figure. Les illustrations photographiques représentent les morphologies épinoyées encore visibles dans les paysages actuels de la grotte. The speleogenic evolution of the cave is related here to variations in the regional hydrographic level and with the major paleogeographic events of the Mio-Pliocene.During Phase 1, the epiphreatic morphologies still visible in the relief of the cave were created. At the beginning of Phase 2, the epiphreatic functioning of the cave definitively ended. The transition to the vadose regime is seen in the gradual unclogging of the galleries and a new organization of water flows. The latter is responsible for the concretionings of generations 2 and 3 (only the latter is represented in the figure). The photographs represent the epiphreatic morphologies still visible in the current landscapes of the cave.
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Titre FIG. 59. Évolution spéléogénique de la grotte Chauvet en régime vadose (Temps 2). FIG. 59. The speleogenic evolution of Chauvet Cave during the vadose regime (Phase 2).
Légende Cette figure synthétise l’évolution spéléogénique de la grotte depuis son passage en régime vadose engendré par l’enfoncement du réseau hydrographique régional et local (Ardèche-Ibie). Les illustrations photographiques représentent les morphologies encore visibles dans les paysages actuels de la grotte. This figure synthesizes the speleogenic evolution of the cave since the start of the vadose regime, generated by the descent of the regional and local (Ardèche-Ibie) hydrographic network. The photographic illustrations represent the visible morphologies in the current landscapes of the cave.
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Titre FIG. 60. Détente mécanique de l’escarpement calcaire. FIG. 60. Mechanical distension of the limestone escarpment.
Légende La photo prise du haut de la niche d’écroulement de la grotte Chauvet montre le décollement du Rocher d’Abraham. C’est au terme de tels détachements de paroi, liés au vide géomorphologique des gorges de l’Ardèche, que des pans d’escarpement s’écroulent. C’est ce qui s’est produit au-dessus de la grotte Chauvet (schéma de droite). Les écroulements ont été facilités par le vide de la grotte qui contribue à désolidariser la paroi de son substrat rocheux. This photo, taken from above the collapse scar of Chauvet Cave, shows the detachment of the Rocher d’Abraham. Such detachments from the cliff face, caused by the geomorphological void of the Ardèche Gorges, lead to the collapse of large slabs of the cliff face. This is what happened above Chauvet Cave (diagram on the right). These collapses were facilitated by the empty space of the cave, which contributes to the de-solidification of the bedrock.
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Titre FIG. 61. Modification du paysage souterrain (Temps 4). FIG. 61. Modification of the subterranean landscape (Phase 4).
Légende Les soutirages de la Salle Brunel et de la Salle Hillaire offrent des exemples de l’évolution des sols intervenue après la période de fréquentation paléolithique par les hommes et les animaux.The solution-collapses in the Brunel Chamber and Hillaire Chamber are examples of the evolution of the Chauvet Cave floors after the Paleolithic human and animal occupation phases.
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Titre FIG. 62. Cartes simplifiées des dépôts affleurants au sol. FIG. 62. Simplified map of the deposits outcropping on the cave floor.
Légende Géographie actuelle des sols. Géographie des sols immédiatement après la fermeture de la grotte (fin du Temps 3). Géographie des sols à la période de fréquentation par les hommes et les animaux (Temps 3). The current geography of the Chauvet Cave floors.The geography of the Chauvet Cave floors immediately following its closing (end of Phase 3). The geography of the Chauvet Cave floors during the human and animal occupation phases (Phase 3)
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Titre FIG. 63. Proportions respectives des différentes natures de sols de la grotte Chauvet. FIG. 63. The respective proportions of the different floor types in Chauvet Cave.
Légende Calcul des surfaces projetées des différents types de sédiments affleurant au sol de la grotte Chauvet et de la surface des zones ayant connu des modifications postérieures à la période de fréquentation par les hommes et les animaux. Calculation of the projected surfaces of the different sediment types outcropping on the floors of Chauvet Cave and of the surface of the zones modified after the cave was occupied by humans and animals.
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© Éditions de la Maison des sciences de l’homme, 2020

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