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    Plan

    Plan détaillé Texte intégral Observations et problèmes rencontrés Matériaux et méthodes Les limites du travail Résultats Comprendre le processus taphonomique Les conséquences de cet effet sur les restes humains de Pratu Pha Les étapes de l’altération Géologie de la cave de cristal ou topographie karstique à Pratu Pha Altération chimique/condition du sol Discussion/Conclusion Bibliographie Notes de bas de page Auteur

    Méthodes d’enregistrement des données en archéologie

    Ce livre est recensé par

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    Table des matières

    Observation, collecte de données et interprétation

    Comprendre le processus taphonomique des restes humains du site protohistorique de Pratu Pha (Thaïlande)

    Observation, Data Collection and Interpretation: Understand the Taphonomic Process of Human Remains at the Protohistoric Site of Pratu Pha in Northern Thailand

    Worrawit Boonthai

    Résumés

    La recherche archéologique vise à reconstruire les comportements des populations passées en examinant leurs artefacts. Les facteurs naturels et culturels contribuent à la formation et à la modification de ces productions. Il est souvent difficile de distinguer les produits du comportement humain de ceux issus de processus physico-chimiques. L’identification, l’analyse et l’interprétation de ce type de processus est l’objet de la taphonomie. Cette approche issue de la paléontologie est particulièrement utile dans le cas de l’archéologie funéraire. Une étude de ce type a été menée sur les ossements trouvés dans les tombes du site rupestre de Pratu Pha daté d’environ de 2900-3200 BP et conservés au musée de Chiang Mai. Leurs analyses selon la technique XRD ont montré que la matière blanche visible à la surface des os ne provenait pas d’un champignon microscopique mais qu’elle résultait d’un processus de karstification. Le résultat et l’interprétation ont permis de mieux comprendre les processus taphologiques et les facteurs taphonomiques, qu’ils soient d’ordre physique, biotique ou culturel, pouvant modifier voir déformer ou détruire les restes humains.

    Archaeological research aims to reconstruct the behaviour of ancient populations by examining their artefacts. Natural and cultural factors contribute to the formation and modification of these productions. It is often difficult to distinguish products of human behaviour from those resulting from physico-chemical processes. The identification, analysis and interpretation of such process is the topic of taphonomy. This approach initiated by palaeontology is particularly useful in the case of funerary archaeology. Such a study was carried out on the bones found in the graves of the Pratu Pha rock site dated around 2900-3200 BC and stored at the Chiang Mai Museum. Their analyses with XRD technique indicated that the white matter visible on the bone surface didn’t come from a fungus but was the result of a karstification process. These result and interpretation have led to a better understanding of taphological processes and taphonomic factors, whether physical, biotic or cultural, that can alter or even deform or destroy human bones remains.

    Entrées d’index

    Mots-clés : Pratu Pha, Protohistoire, Thaïlande, Os humains, diffraction des rayons X, échantillons de sol, fongique, facteur taphonomique et taphologique

    Keywords : Pratu Pha, Protohistory, Thailand, Human bones, Soil sample, fungul, XRD-analysis, result interpretation

    Remerciements

    Je tiens à remercier le professeur Jean-Paul Demoule, mon directeur de recherche, madame Hélène Criaud, secrétaire de l’école Doctorale d’Archéologie (ED 112), qui m’a toujours donné de bons conseils et fait de pertinentes suggestions. Je remercie aussi l’UMR 8215 (Trajectoires de la sédentarisation à l’État) et les organisateurs des journées doctorales de l’ED 112 en 2018 : Mme Camille Gorin, M. Thapana Kaenchant et M. Chinnawut Winyalai, du musée National de Chiang, qui m’a fourni des informations et donné aimablement accès aux échantillons pour mon étude.

    Texte intégral Bibliographie Notes de bas de page Auteur

    Texte intégral

    1Pratu Pha est l’un des plus grands sites archéologiques de Thaïlande. Il est localisé dans le nord de la Thaïlande, entre les provinces montagneuses de Lampang et de Phayao, (latitude : 18.513294N, longitude : 99.820404E). Daté des années 2900-3200 BP selon des datations C14, son occupation commence à partir du Néolithique tardif et se poursuit jusqu’à la période historique1. Les fouilles du site ont révélé de riches témoignages composés d’habitations et de tombes ; mais le site est surtout connu pour ses nombreuses peintures rupestres découvertes sur les parois d’une abrupte falaise. Leur existence fut révélée par le capitaine Chukiat Meechome, chef d’un camp d’entraînement des forces spéciales thaïlandaises à l’occasion d’un exercice d’escalade. À partir de 1988, des fouilles archéologiques ont été entreprises sur le site qui s’avéra être l’établissement d’une petite communauté agricole de la période de transition entre la phase protohistorique et la phase historique. Plusieurs sépultures découvertes dans un abri sous roche ont été fouillées. Elles contenaient des restes humains et divers objets funéraires. Les peintures rupestres réalisées à l’ocre rouge et l’organisation des inhumations sont les témoignages des rites religieux et des croyances dans l’au-delà des anciens habitants de Pratu Pha. C’est dire l’importance de ce site.

    Observations et problèmes rencontrés

    2Les os humains découverts lors de la fouille des tombes de Pratu Pha sont actuellement conservés dans la salle de stockage du musée de Chiang Mai.

    3Leur étude a révélé la présence d’une substance blanchâtre à leur surface (fig. 1). La présence inhabituelle de cette substance à la surface d’un os a été interprétée comme résultant de la croissance des hyphes d’un champignon microscopique2. Une observation au microscope, suivie d’une analyse, a montré qu’il ne s’agissait pas d’ de champignon.

    Fig. 1a : Un possible champignon ?

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    Sur le site gauche du crâne.

    Photo : Worrawit Boonthai.

    Fig. 1b : Un possible champignon ?

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    Sur la surface du crâne.

    Photo : Worrawit Boonthai.

    Matériaux et méthodes

    4Afin de tester cette hypothèse (Demoule et al., 2009) l’auteur a collecté quatre échantillons de sol provenant du site archéologique de Pratu Pha (fig. 2). Ces échantillons ont été prélevés dans les fosses funéraires TP1-1, TP1-2, TP2-2 et TP3 où les ossements humains ont été découverts à seulement 40 cm de la surface. Ils ont été ensuite analysés en appliquant la technique de diffraction des rayons X (XRD) après avoir été préparés au département de physique de l’université de Pune en Inde, ainsi qu’au département de « l’Inde ancienne, culture d’histoire et archéologie » de l’université de Chiang Mai en Thaïlande. Les résultats de cette analyse ont été ensuite comparés à la forme standard de la composition chimique (fig. 3) afin d’établir un résultat exact et fiable.

    Fig. 2 : Plan d’excavation et la fosse d’excavation, l’échantillon de sol a été recueilli à la profondeur de l’os humain

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    Modifié d’après le Wilyalai, 1998.

    Fig. 3 : Trois formes de carbonate de calcium CaCO3 dans la forme standard et pour le 20 degré de calcite est toujours d’environ 29 (moins de 30 degrés)

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    D’après Dieter, 1961.

    Les limites du travail

    5Les limites de notre travail reposent, d’une part, sur le fait que le champignon repéré sur les os a été parfois enlevé par les personnels du musée lors d’un nettoyage intempestif ; raison pour laquelle nous avons dû procéder à une analyse du sol du site Pratu Pha afin de savoir à quoi correspondent les éléments blancs présents sur l’os. D’autre part, les limites de ce travail tiennent au fait que les couches de terre recouvrant les tombes ne soient pas très épaisses et humides, et que cela a sans doute entraîné un mélange des sols. Ces conditions peuvent avoir un impact sur la précision du résultat des analyses.

    Résultats

    6Lors de notre observation des échantillons au microscope (fig. 4), nous avons pu constater qu’il ne s’agissait en fait pas de champignons blancs, mais d’une sorte de cristal. Le fait a été confirmé par les résultats de l’analyse XRD (fig. 5), présentée ici sous la forme d’un graphique (fig. 6). En effet, il montre que l’on trouve en grande quantité du carbonate de calcium (CaCO3) et du quartz ou de la silice. Il existe trois types de CaCO3, à savoir la calcite (le polymorphe le plus stable du carbonate de calcium), la vatérite et la dolomite (moins stable). Dans notre échantillon, c’est la calcite qui est présente.

    Fig. 4 : Fongus sous stéréomicroscope à différents grossissements

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    Photo : Worrawit Boonthai.

    Fig. 5 : Échantillon de sol. Comment préparer un échantillon de sol pour la machine XRD et le principal XRD

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    ω : Positionner l’angle entre l’émetteur et le substrat.
    θ : Positionner l’angle entre l’émetteur et le détecteur

    Photo : Worrawit Boonthai.

    Fig. 6a : Le résultat de XRD-analyse montre dans le graphique que l’élément le plus important à trouver est le calcite et le quartz

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    XRD résultat de l'échantillon de sol 1.

    Photo : Worrawit Boonthai.

    Fig. 6b : Le résultat de XRD-analyse montre dans le graphique que l’élément le plus important à trouver est le calcite et le quartz

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    XRD résultat de l'échantillon de sol 2.

    Photo : Worrawit Boonthai.

    Fig. 6c : Le résultat de XRD-analyse montre dans le graphique que l’élément le plus important à trouver est le calcite et le quartz

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    XRD résultat de l'échantillon de sol 3.

    Photo : Worrawit Boonthai.

    Fig. 6d : Le résultat de XRD-analyse montre dans le graphique que l’élément le plus important à trouver est le calcite et le quartz

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    XRD résultat de l'échantillon de sol 4.

    Photo : Worrawit Boonthai.

    Comprendre le processus taphonomique

    7Une fois ce résultat obtenu, il est nécessaire de retourner sur le terrain afin d’observer les processus taphonomiques à l’œuvre sur le site, dans l’objectif de reconstruire les schémas comportementaux des anciens habitants du site grâce à l’étude de leurs artefacts, en tenant compte des facteurs naturels et culturels qui ont contribué à leur création et à leur transformation. Il est souvent difficile de distinguer ce qui résulte des agissements de l’homme de ce qui découle de divers processus naturels, qu’ils soient physiques, chimiques, géologiques ou biologiques (Demoule, 2012). La taphonomie permet de faire la part des choses, notamment dans le domaine de l’archéologie funéraire. Elle permet de comprendre les processus biologique et écologiques en œuvre dans l’altération des restes humains résultant des inhumations sur le site de Pratu Pha.

    8Les facteurs affectant la préservation des restes humains enfouis sont :

    Tableau 1

    Biologique

    Forme et taille du corps, âge à la mort, taille de l’os.

    Forme et densité de l’os.

    Physique et environnemental

    Profondeur de l’enfouissement.

    Environnement d’enfouissement : eau, type de sol, température, oxygène, craie, sable et gravier, conditions d’engorgement.

    Environnement extérieur – climat, température, flore et faune présents dans la tombe, labourage profond à une date ultérieure.

    Culturel

    Mode d’inhumation (pleine terre, en urne, en ciste ou dans un cercueil en pierre ou en bois, etc.

    Présence de mobiliers funéraires.

    Méthodes utilisées pour la conservation du corps du défunt (embaumement, momification,…)

    Méthodes appliquées pour augmenter intentionnellement la vitesse de décomposition, d’exposition et d’excarnation avant l’enfouissement, le temps avant l’inhumation.

    Perturbation par des enterrements ultérieurs et effet sur la désintégration, la désarticulation, la réinhumation.

    D’après Behrensmeyer, 1978.

    9Bien que les facteurs affectant la méthode d’enfouissement et la préservation de son contenu aient été généralement classés en différentes catégories (physiques, biotiques et culturels), il existe dans une large mesure une interaction entre ces facteurs.

    10Le processus d’inhumation quant à lui dépend des facteurs suivants :

    • culturel : croyances et pratiques religieuses, traditions, causes de la mort, et questions familiales, comme la relation avec les défunts, les règles religieuses, etc. ;

    • économique et politique : coût des funérailles, statut social, occupation, mouvements de personnes, et disponibilité d’une force de travail ;

    • environnement : disponibilité d’un site approprié, espace dans la fosse, nombre de décès survenus au cours d’une période, type du sol, climat et rapidité de l’inhumation.

    Les conséquences de cet effet sur les restes humains de Pratu Pha

    11Après avoir considéré les différents facteurs, ci-dessus leurs effets sur les os retrouvés à Pratu Pha sont :

    • l’altération et la décomposition naturelle de l’os à travers des processus physiques et chimiques opérant près de la surface du sol ;

    • l’altération implique des changements macroscopiques comprenant la fissuration, l’écaillage, le fractionnement et la fragmentation, et des changements microscopiques comprenant la décomposition des composants organiques (principalement le collagène) et la dissolution, la recristallisation, et/ou l’altération chimique des composants minéraux. Ces changements se produisent progressivement, dès la mort. Ils aboutissent à une destruction totale de l’os, à moins que des circonstances telles que l’enfouissement ou la minéralisation n’interrompt le processus de décomposition ;

    • l’évaluation de l’état d’altération est souvent difficile à faire. Les variables impliquées dans la création des caractéristiques macroscopiques de l’altération sont complexes et ne sont pas encore bien comprises. Les taux et l’aspect de l’altération varient également selon les conditions macro- et micro-climatiques. Les expériences et les observations disponibles ne représentent qu’un échantillon très limité de ces conditions. En outre, on sait peu de choses sur l’altération sub-superficielle (comme dans le cas des sépultures humaines intentionnelles), sauf qu’elle semble être retardée dans ses caractéristiques physiques par rapport à l’altération sur les surfaces ouvertes.

    Les étapes de l’altération

    12Un ensemble descriptif des stades d’altération établi par Behrensmeyer (1978) est utile pour décrire les os récents et non fossilisés. Puisque ces stades d’altération sont basés sur ce qui peut être observé à l’œil nu, seuls les os, ainsi que quelques dents, peuvent être classés selon une échelle d’observation (fig. 7).

    Fig. 7 : Les étapes de l’altération

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    Modifié d’après Behrensmeyer, 1978.

    13Les variables qui affectent la modification osseuse par altération sont les suivantes :

    • la structure osseuse et l’épaisseur de l’os lamellaire circonférentiel, l’âge de l’individu et les proportions des composants minéraux organiques, que l’os se forme où se résorbe ;

    • l’histoire taphonomique antérieure des os, avant l’altération, y compris s’ils sont enfermés dans la chair (par exemple dans une carcasse momifiée), brûlés, bouillis, fracturés, abrasés ou enterrés ;

    • les conditions micro-environnementales : en particulier l’exposition aux fluctuations de température, d’humidité, de lumière. La congélation, le chauffage, l’ombre contre le soleil, la végétation, la chimie du sol, l’enfouissement superficiel et la submersion dans l’eau peuvent fortement affecter les caractéristiques et les taux d’altération ;

    • les conditions macro-environnementales : le climat et la végétation ont des effets considérables sur l’altération (Boonthai, 2004, p. 55-57).

    14Cependant, dans un contexte archéologique, tout en traitant des changements post-mortem dans les ossements enfouis, il faut également distinguer les changements survenus avant l’enterrement et ceux qui ont eu lieu après la sépulture. De fait, d’autres facteurs doivent être aussi pris en compte, comme l’action de l’eau. Dans les sépultures situées à proximité des points d’eau, ou dans un terrain humide, les os montrent une fissuration longitudinale ou un gonflement. Ainsi, l’os s’érode et s’oblitère morphologiquement lorsqu’il est exposé à l’eau (Lukacs, Walimbe, 1986, p. 56). Dans un contexte archéologique, il est souvent difficile de différencier la fissuration causée par l’humidité de la terre d’une fissuration issue de la paléopathologie. Tous les différents facteurs mentionnés ont été observés sur les ossements découverts sur le site de Pratu Pha.

    15Le site archéologique est situé dans un abri rocheux calcaire. Le calcaire est une roche sédimentaire dont le composant principal est la calcite ou le carbonate de calcium.

    Géologie de la cave de cristal ou topographie karstique à Pratu Pha

    16La grotte de cristal (Crystal cave) de Pratu Pha est une forme de relief karstique. Les reliefs karstiques sont créés par une décomposition chimique du carbonate de calcium par l’eau enrichie en dioxyde de carbone. La figure suivante illustre le processus : quand la pluie devient CO2 (dioxyde de carbone, dans l’air) + H2O (eau, de la pluie), le résultat de la réaction est H2CO3 (acide carbonique). Cet acide carbonique à l’état liquide en pénétrant dans les roches calcaires (CaCO3) provoque une réaction. Le résultat est du carbonate de calcium (Dieter, 1961).

    17Les restes humains enterrés sont affectés par leur environnement et les conditions chimiques, biologiques et géologiques que le caractérise (Derek, 2007). L’environnement existant est lui-même affecté et modifié par la présence du matériel d’enfouissement, en particulier le corps (Janaway, 1996). La modification des os du squelette après le décharnement du corps du défunt entre dans deux catégories de processus de transformations physiques et biologiques. Ils sont en partie impactés par les modèles culturels et notamment les pratiques funéraires des populations.

    Altération chimique/condition du sol

    18Les os sont chimiquement instables lorsqu’ils sont exposés à des conditions de surface et commencent à changer peu de temps après l’inhumation du défunt. La matière organique (environ 20 %) se décompose, et les cristallites de phosphate de calcium « mûrissent » en changeant de taille et de composition. Les oligo-éléments peuvent être absorbés pendant les premiers changements de cristaux ou la pré-minéralisation et changer la composition originale de l’os. Dans des conditions chimiques favorables à l’enfouissement (Retallack, 1984), le CaCO3, le Fe2O3 et/ou le SiO2 pénètrent progressivement dans les os, remplaçant les minéraux d’origine. Ils remplissent aussi les vides laissés par la putréfaction des matières organiques. Dans certaines circonstances, les os sont détruits avant ou peu après l’enterrement. Le recyclage biotique dans des sols appauvris en calcium ou en phosphore les détruit rapidement et ils sont dissous dans des sols à pH bas, à moins d’être tamponnés par des concentrations locales de calcium. Ceci est une cause possible de biais à grande échelle (ou mégabias), dans l’enregistrement des vertébrés terrestres, puisque les espèces conservées vont préférentiellement provenir d’environnements aux sols neutres alcalin comme les habitats non-forestiers plus secs.

    19Les composants organiques et inorganiques de l’os en son état d’origine contiennent des informations concernant l’alimentation et l’habitat de l’homme (comme de l’animal). Des efforts considérables ont été déployés dans la recherche ces dernières années pour extraire ces informations du registre archéologique, en particulier au cours des derniers millénaires, sous la forme de carbone, d’oxygène, d’azote et d’isotopes stables du strontium et d’acides aminés. Les changements diagénétiques posent des problèmes persistants dans de telles études, mais dans des circonstances particulières de conservation, des signaux protéiniques reconnaissables sont conservés, même dans des os bien minéralisés.

    20L’analyse d’os provenant d’un seul assemblage peut montrer s’ils ont subi des diagénèses différentes aux sources mixtes. La chimie des oligo-éléments peut également être utile pour associer des spécimens provenant de contextes problématiques à une unité stratigraphique particulière. L’étude pétrographique de l’os peut révéler une pénétration de pré-fossilisation par des champignons, des racines et d’autres organismes, ainsi que des antécédents de remaniement et de diagenèse. Dans le cas des restes d’ossements humains de Pratu Pha, leur altération est pour beaucoup le fait de l’état du sol et de l’eau dans un environnement de type karstique.

    Discussion/Conclusion

    21L’interprétation des résultats obtenus à partir de l’analyse d’ossements provenant des tombes de Pratu Pha a permis de mieux comprendre l’aspect du processus taphologique, et les facteurs taphonomiques qui y sont à l’œuvre.

    22Le carbonate se trouve fréquemment dans les milieux géologiques et constitue un énorme réservoir de carbone. Le carbonate de calcium se présente sous forme d’aragonite, de calcite et de dolomite. Les minéraux carbonatés forment les types de roches : calcaire, craie, marbre, travertin, tuf. Le site de Pratu Pha est un abri rocheux dans une zone de roches calcaires où le relief karstique est habituel (fig. 8), et ou la production de bicarbonate de calcium qui découle de la décomposition du calcaire sous l’effet de l’air et de l’eau est absorbée par les restes humains enfouis sur le site. Ainsi, les facteurs physiques tels que l’eau, la nature et l’acidité du sol, la nature et la profondeur de la fosse d’enterrement, la pression de la terre, sont en quelque sorte des facteurs qui agissent sur les ossements et qui provoquent souvent des modifications et des altérations de sa composition.

    Fig. 8 : Relief Karst ou formation karstique sur l’abri rocheux près de l’art rupestre qui résulte de la pluie et de l’humidité

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    Photo : Worrawit Boonthai.

    23Le résultat a permis également de comprendre la modification des corps humains par l’environnement physique et biotique ainsi que celle d’origine culturelle.

    Bibliographie

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    Cette bibliographie a été enrichie de toutes les références bibliographiques automatiquement générées par Bilbo en utilisant Crossref.

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    G.-J. Retallack, « Completemess of the Rock and Fossil Record: Some Estimates Usings Fossil Record: Some Estimates Using Fossil Soils », Palaeobiology, 10, 1984, p. 59-79.

    W. Chinnawut, « Rock Art at Pratu Pha, Mae Mo District, Lampang Province » Muang Boral Journal, 24/2, 1998.

    Notes de bas de page

    1 La chronologie de ce site est poursuivie jusqu’à la période historique et dans laquelle la période Hariphunchai est plus connue. Le royaume Hariphunchai (1000-1100 ap. J.-C.) est le royaume principal de cette période. Les nombreuses poteries de cette période ont été trouvées sur le site de Pratu Pha sous province de Lampung (royaume Hariphunchai) de nos jours.

    2 Un hyphe est une longue structure filamenteuse ramifiée d'un champignon, d'un Oomycète ou d'une actinobactérie. Les hyphes sont des structures importantes et nécessaires pour la croissance de ces espèces. Ils composent le mycélium aussi communément appelés « blanc de champignon ». Chaque hyphe est constitué au moins d’une cellule encapsulée par une paroi cellulaire protectrice typiquement constituée de chitine, et contient des cloisons internes, servant à diviser les cellules. Les hyphes sont divisés en cellules par des cloisons transversales internes appelées septa. Ces cloisons sont importantes. Elles permettent aux organites cellulaires (par exemple les ribosomes) de passer entre les cellules via de grands pores. Cependant, toutes les espèces de champignons ne contiennent pas de septa. Les hyphes moyens ont une taille d'environ 3 à 6 microns, mais leur taille varie selon le genre et l’espèce. La fonction des hyphes est d'absorber les nutriments de l'environnement et de les transporter vers d'autres parties du thalle du champignon.

    Auteur

    • Worrawit Boonthai

      Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne, ED 112, UMR 8215 Trajectoires
      Thèse sous la direction de Jean-Paul Demoule : « Paléodémographie du site Protohistorique de Pratu Pha : Étude comparative avec l’Inde du Sud »

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    Boonthai, W. (2019). Observation, collecte de données et interprétation. In C. Del Medico, M. Dessaint, & C. Gorin (éds.), Méthodes d’enregistrement des données en archéologie (1‑). Éditions de la Sorbonne. https://doi.org/10.4000/books.psorbonne.38866
    Boonthai, Worrawit. « Observation, collecte de données et interprétation ». In Méthodes d’enregistrement des données en archéologie, édité par Candice Del Medico, Marion Dessaint, et Camille Gorin. Paris: Éditions de la Sorbonne, 2019. https://doi.org/10.4000/books.psorbonne.38866.
    Boonthai, Worrawit. « Observation, collecte de données et interprétation ». Méthodes d’enregistrement des données en archéologie, édité par Candice Del Medico et al., Éditions de la Sorbonne, 2019, https://doi.org/10.4000/books.psorbonne.38866.

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    Del Medico, C., Dessaint, M., & Gorin, C. (éds.). (2019). Méthodes d’enregistrement des données en archéologie (1‑). Éditions de la Sorbonne. https://doi.org/10.4000/books.psorbonne.37927
    Del Medico, Candice, Marion Dessaint, et Camille Gorin, éd. Méthodes d’enregistrement des données en archéologie. Paris: Éditions de la Sorbonne, 2019. https://doi.org/10.4000/books.psorbonne.37927.
    Del Medico, Candice, et al., éditeurs. Méthodes d’enregistrement des données en archéologie. Éditions de la Sorbonne, 2019, https://doi.org/10.4000/books.psorbonne.37927.
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