1Après une première intervention sur le site en 2006, dans le cadre d’un diagnostic archéologique, les travaux de terrains ont repris en 2011 avec une campagne essentiellement consacrée à des prospections géomagnétiques. Quatre campagnes de fouilles ont suivi de 2012 à 2015.

4.1 Les travaux préalables

4.1.1 Le diagnostic de 2006

2Le site des Bagnoles a été découvert en 2006 dans le cadre d’un diagnostic réalisé par l’INRAP, motivé par un projet d’aménagement d’une plateforme logistique. Ce diagnostic a permis de reconnaître plusieurs occupations correspondant au Néolithique moyen et à l’Antiquité et de définir trois zones caractérisées par une forte densité de structures archéologiques (fig. 47). Ces trois concentrations correspondaient en fait à la partie haute du quartier des Bagnoles, située au-dessus de la cote 57,00 m. La partie basse, c’est-à-dire le secteur nord-ouest de la zone diagnostiquée, n’avait livré aucun indice d’occupation.

3Au terme de ces travaux, c’est la zone sud qui présentait le plus fort potentiel archéologique.

47. Plan du diagnostic de 2006 (les étoiles indiquent les structures détectées) et zonage (lignes rouges)

4.1.2 Les prospections géomagnétiques

4Après l’abandon du projet d’aménagement de la plateforme logistique et la mise en place d’un projet de fouille programmée sur une partie restreinte du site, il était dans un premier temps nécessaire de préciser l’extension de celui-ci de manière à définir l’emplacement des futurs décapages. Une telle démarche semblait être d’autant plus prometteuse que, d’après les résultats du diagnostic de 2006, il était possible d’envisager la présence de structures classiques telles que silos et fosses de combustion. Ces dernières, de par leur remplissage de galets chauffés, sont susceptibles de créer de fortes perturbations locales du champ magnétique. La localisation de ces anomalies magnétiques liées à des activités humaines devait permettre de préciser les résultats du diagnostic et de localiser d’éventuelles zones à forte densité en structures archéologiques.

5Une première prospection géomagnétique a été réalisée sur environ 3,5 ha du 19 au 20 juillet et le 23 août 2011 à l’aide d’un magnétomètre Geometrics G-858 à pompage optique de Césium. L’espacement de 2 m entre les lignes de mesures était trop grand pour révéler des détails, mais a permis de cartographier une grande zone dans le temps imparti. La carte obtenue (fig. 48) montre en son centre des zones à forte densité en anomalies de champ magnétique qui coïncident avec des limites de parcelles avant que celles-ci ne soient réunies à la fin des années 1980.

48. Carte magnétique issue de la première prospection géomagnétique réalisée en 2011 sur 3,5 ha

6La fouille de ce secteur en 2012 et 2013 a révélé des trous d’arrachage d’arbres et des fossés qui matérialisaient ce parcellaire, dont le comblement contenait de nombreux éléments métalliques détectés par la prospection géomagnétique. En-dehors de ces zones, aucune autre anomalie significative n’a été mise en évidence, de sorte que l’objectif initial – la localisation des occupations néolithiques sur le site des Bagnoles – n’a pas été atteint.

7Les prospections géomagnétiques réalisées lors des campagnes ultérieures ont eu pour but de comprendre les causes de cet échec. Nous nous sommes alors attachés à caractériser d’éventuelles structures archéologiques enfouies avec un détail inférieur au mètre. Les fouilles nous ont permis de travailler sur des structures à moitié ou totalement dégagées (cas de la structure 242 ; fig. 49, voir aussi fig. 100-102). Cette démarche a révélé que le recouvrement sédimentaire diminue fortement les chances de détecter sur ce site une anomalie d’origine archéologique par prospection géomagnétique. Par ailleurs, une modélisation numérique d’un amoncellement de céramiques a été effectuée sous contrainte de mesures sur échantillons en laboratoire. Le signal prédit est conforme à celui observé sur une des structures des Bagnoles, mais reste trop faible pour être détecté une fois recouvert de sédiments.

49. Cartes d’anomalies du champ géomagnétique de la sonde basse réalisée sur les structures 230, 233/245, 241, 242, 244, 246, 247/248 figurées en noir

8Précisons que les succès de prospections géomagnétiques sur parcelles archéologiques d’âge néolithique restent rares, même lorsque les conditions sont optimales (pas de rugosité lors de la marche, pas de vent, peu d’épaisseur de recouvrement postérieur). Notre étude montre donc les limites de ce type de prospection, mais aussi que l’analyse détaillée est possible sur des structures ponctuelles.

4.2 Les travaux réalisés entre 2012 et 2015

4.2.1 Les décapages

9Les campagnes de 2012, 2013 et 2014 ont porté sur des surfaces de 0,2 à 0,4 hectare chacune (fig. 50). Le décapage a été réalisé à l’aide du godet arrière d’un tractopelle la première année, puis d’une pelle mécanique sur chenille de 22 tonnes munie d’un godet lisse de 2 m. Les zones décapées se présentent sous forme de rectangles d’environ 20 m de largeur. Cette forme correspond au rayon d’action du bras de la pelle mécanique et permet de stocker les déblais à côté du décapage, sans avoir à les déplacer.

50. Localisation des tranchées du diagnostic de 2006 et extension des décapages successifs réalisés entre 2012 et 2015

10En 2015, la nécessité d’effectuer un décapage d’environ un hectare d’un seul tenant nous a conduits à mettre en œuvre des moyens différents. L’ensemble de la zone a été soumis à un pré décapage de la terre végétale à l’aide d’un « scraper » sur une profondeur de 30 cm. Le reste du sédiment a ensuite été décapé à la pelle mécanique (fig. 51). Cette phase du décapage a été réalisée par passes successives jusqu’au niveau d’apparition des structures archéologiques. Ce niveau est plus bas pour les structures anciennes (cf. § 3.1.2.4). En effet, les fossés modernes et contemporains ainsi que les fosses d’arrachage d’arbres sont généralement perceptibles beaucoup plus haut dans la séquence stratigraphique, dès la base de la terre végétale pour les plus évidents. Il a donc été nécessaire de décaper plus bas que le niveau d’apparition de ces fossés pour vérifier la présence de structures néolithiques dans leur emprise.

51. Vue du décapage réalisé en juillet 2015 à l’aide d’une pelle mécanique et d’un scraper

11Dans certains secteurs, comme le quart nord-est du décapage, de nombreux objets « hors structures », essentiellement du mobilier lithique, ont été repérés lors du décapage. Leur position a été conservée de manière à pouvoir être reportée sur les plans.

12Les décapages réalisés de 2012 à 2015 représentent une surface totale d’environ 1,4 ha (fig. 52).

52. Plan d’ensemble de la zone diagnostiquée en 2006 et décapée entre 2012 et 2015 avec la localisation et les numéros des structures en creux

4.2.2 La fouille

13Au terme de chacune des campagnes de fouille, les zones décapées devaient être remblayées et le terrain remis en culture. En raison de ces contraintes, nous avions à disposition une fenêtre de temps d’environ six semaines pour le décapage, la fouille et la remise en état. Pour ces raisons, les campagnes de fouille de 2012, 2013 et 2014 ont été limitées à quatre semaines chacune. Grâce à la bienveillance du propriétaire du site, la dernière campagne a pu s’étendre sur deux mois et demi.

14Toutes les structures visibles ont été numérotées pendant les travaux de décapage mécanique. Chaque campagne correspond à un groupe de numéros : 2012 (structures 1 à 118), 2013 (structures 200 à 321), 2014 (structures 400 à 600) et 2015 (structures 700 à 1096).

15Au vu du grand nombre de structures mises au jour (668 entre 2012 et 2015) et compte tenu du fait que le site n’est exposé à aucune menace directe, nous avons décidé, en accord avec le Service Régional de l’Archéologie, d’établir une sélection des anomalies à fouiller. En règle générale, les structures modernes (trous de poteau, trous de plantation, fossés de drainage) n’ont pas été vidées. Les structures antiques (fossés circulaires, fossés de drainage) ont fait l’objet de sondages ponctuels dans le but de recueillir des éléments de datation et d’en établir le plan et les coupes.

16En ce qui concerne les périodes préhistoriques, le grand nombre de structures archéologiques nous a également conduits à faire un choix. La grande majorité d’entre elles a été fouillée intégralement. Par contre seule une partie des anomalies topographiques (dépressions) de la partie nord-est du site a fait l’objet d’une fouille manuelle fine.

17Au total, 352 structures ont été fouillées partiellement ou entièrement : trois attribuables à l’époque moderne, 13 structures antiques, 36 de la fin de l’âge du Bronze, trois du début de l’âge du Fer, 158 structures néolithiques et 149 structures non datées faute de mobilier caractéristique.

18Ces 352 structures ont été fouillées manuellement et documentées : photos et relevé du plan, fouille manuelle à plat de la première moitié, photo et dessin de la coupe, description du remplissage puis fouille stratigraphique de la seconde moitié. Dans les cas de structures de grandes dimensions, nous avons procédé à une fouille manuelle en quinconces en documentant l’ensemble des coupes. Les structures profondes telles que les puits ont été fouillées par passes horizontales de 10 cm d’épaisseur.

4.2.3 Tamisage et échantillonnage

4.2.3.1 Moyens et méthodes mis en œuvre

19Lors de la fouille, les sédiments considérés par les fouilleurs comme étant potentiellement intéressants ont été conditionnés dans des seaux de 10 litres puis tamisés selon deux options : tamisage archéologique orienté sur la récupération des restes archéologiques de taille réduite (fragments d’os animaux, d’outillage lithique et d’éléments de parure notamment) ou tamisage archéobiologique destiné à recueillir en plus tous les matériaux organiques.

20Les postes de tamisages (fig. 53)1 étaient installés à une centaine de mètres du site de telle sorte que les sédiments pouvaient y être acheminés facilement. L’ensemble des prélèvements a été consigné dans un journal de tamisage qui renseigne les rubriques suivantes : numéro de la structure, numéro de prélèvement, description sommaire des sédiments (consistance et contenu), volume des échantillons (volume de sédiments secs pour les échantillons soumis au tamisage archéologique, volume de sédiments saturés en eau pour le tamisage archéobiologique), étapes du traitement.

53. Les postes de tamisage (à gauche) étaient installés à une centaine de mètres du site, à côté du laboratoire de conservation-restauration de terrain

Tamisage archéologique

21Il s’agit d’un tamisage à l’eau avec mailles de 4 mm ; 8 mm dans les cas où le sédiment était très argileux.

Tamisage archéobiologique

22Deux méthodes ont été utilisées selon que nous avions affaire à des dépôts en milieu sec ou humide.

23Dans le premier cas (sédiments secs), les échantillons, très argileux, nécessitent plusieurs étapes de traitement. Un premier tamisage à l’eau est réalisé avec un tamis de 4 mm sans écraser les nodules de sédiment argileux ; le sédiment est recueilli dans un tamis de 1 mm (tamisage 1) puis étalé sur des plateaux et séché au soleil (fig. 54). Après séchage complet, des blocs de sédiments sont de nouveau plongés dans l’eau et tamisés à l’eau (tamisage 2 : mailles de 1 mm et de 0,35 mm) après y avoir rajouté du sel, celui-ci favorisant la flottation (Henn et al. 2014). En l’absence de restes carbonisés dans le tamis aux mailles de 1 mm, la fraction retenue par le tamis de 0,35 mm est éliminée. Certains échantillons qui, à l’issue du tamisage 2, contenaient encore des nodules d’argile ont été traités selon différentes méthodes expérimentées entre 2012 et 2015 : traitement au peroxyde d’hydrogène (H₂O₂ ; « eau oxygénée ») dilué à 30% dans de l’eau ou traitement au Calgon© (ou autre produit anticalcaire pour machine à laver ; 2 à 3 poignées par seau de 10 l de sédiment). Dans la majorité des cas, l’argile se dilue bien ce qui accélère considérablement le tamisage. En revanche, le traitement au Calgon n’a aucun effet positif dans le cas d’argiles gleyifiées. Soulignons que ce produit est souvent décrit comme étant sans effets négatifs sur les matériaux organiques (voir par exemple Greig 1988, de Moulins 1996, Linda Scott-Cummings, communication personnelle) et peu polluant. Il est de ce fait tout à fait apte à être utilisé sur le terrain.

54. Les sédiments secs nécessitent plusieurs étapes de traitement

24Les sédiments issus de milieux humides étant susceptibles de renfermer des restes végétaux imbibés, ils ont été tamisés selon la technique du wash-over (rinçage) sans avoir été préalablement séchés2. En effet, la dessiccation de ces échantillons conduit irrémédiablement à la destruction d’une grande partie des éléments imbibés (Tolar et al. 2010). Nous avons alors utilisé soit directement la technique du wash-over (on peut alors se passer du tamisage 2), soit la procédure habituelle (tamisage 1 sans faire sécher le refus, puis wash-over). La fraction organique est ensuite conservée dans de l’eau distillée en chambre froide.

25Seule, une petite partie de ces échantillons a été traitée sur le terrain. La majeure partie des échantillons à conservation en milieu humide (échantillons bruts et refus du tamisage 1) a été stockée en chambre froide puis traitée en laboratoire conformément aux protocoles de traitement des sédiments issus des sites lacustres.

26Ces échantillons ont alors été congelés pour une durée minimum de 24 heures dans le but de faciliter le tamisage (Vandorpe & Jacomet 2007). Les refus de tamis (mailles de 1 mm et 0,35 mm pour la zone à conservation imbibée) ont ensuite été examinés à la loupe binoculaire (grossissement 10x à 20x). Les résultats ont été enregistrés dans la base de données ArboDat© v. 2016 (Kreuz & Schäfer 2002).

27Le tamisage sur le terrain était placé sous la responsabilité de Franziska Follmann et de Stefanie Jacomet, assistées par les étudiants de Bâle, d’Aix-en-Provence et de Marseille. Grâce au soutien de la Freiwillige Akademische Gesellschaft Basel et du Departement Umweltwissenschaften de l’Université de Bâle nous disposions des crédits nécessaires pour poursuivre le travail de tamisage-flottation sur le sédiment à conservation imbibée des trois puits 250, 990 et 994. Ce travail, supervisé par Stefanie Jacomet et Ferran Antolín, s’est achevé fin 2017.

4.2.3.2 Échantillonnage

28Au total, approximativement 4400 litres de sédiments ont été soumis à un tamisage archéologique, 2000 litres à un tamisage archéobiologique.

29Environ la moitié de ces 2000 litres correspondent aux sédiments humides issus des trois puits : 391 litres pour le puits 250, 398 pour le puits 990 et 189 pour le puits 994. Le reste du sédiment soumis à un tamisage archéobiologique est issu de 28 autres structures. Dans ces cas, le volume de sédiment tamisé est généralement compris entre 1,5 et 35 litres avec un maximum de 100 litres pour les structures 48 et 267 (fig. 55).

55. Localisation des structures ayant fait l’objet d’un tamisage archéobiologique et volume de sédiment tamisé

30L’échantillonnage des puits néolithiques a été réalisé de manière aussi scrupuleuse que possible de manière à reconstituer l’histoire de leur remplissage et de suivre l’évolution de l’état de conservation des restes végétaux en fonction de leur position dans le remplissage des puits. La totalité des sédiments issus de la zone à conservation imbibée a été soumise à un tamisage archéobiologique. Les détails concernant la fouille des puits et les numéros de prélèvement correspondants sont décrits dans les chapitres correspondants (6 pour le puits 250 et 7 pour les puits 990 et 994). Le détail des échantillons pour chacun des puits est consigné dans les tableaux en annexe (annexes 4-6).

31Toujours dans le cas des puits néolithiques, les résultats préliminaires présentés ici sont issus de l’étude d’une partie seulement des sédiments recueillis : 213 sur 391 litres pour le puits 250, 20 sur 398 litres pour le puits 990 et 84 sur 189 litres pour le puits 994. Le reste des sédiments provenant des puits est encore en cours d’étude actuellement.

4.2.4 La conservation-restauration préventive des objets archéologiques

32Dans le cadre des campagnes de fouilles 2012-2015, un modeste laboratoire de conservation-restauration de terrain a été installé à proximité du site. Il s’agissait de mettre en place une structure dans laquelle les étapes de stockage provisoire, nettoyage, tri et conditionnement pour le transport du mobilier puissent se réaliser. S’agissant d’une fouille-école, un des objectifs était de permettre aux étudiants de participer à l’ensemble des étapes du traitement du mobilier, du prélèvement sur la fouille au conditionnement final. La présence d’un conservateur-restaurateur a également offert l’opportunité de les sensibiliser à quelques aspects de la conservation-restauration du patrimoine archéologique.

33Outre les aspects communs à tout laboratoire de terrain (organisation de surfaces de travail et espaces de stockage incluant des contenants de dimensions diverses pour le tri du mobilier, etc.), un soin particulier a été apporté au prélèvement de certains artefacts fragiles tout comme au nettoyage du mobilier. La possibilité de procéder à des prélèvements en bloc et à la stabilisation d’ensembles par la technique du facing a ainsi fait part intégrante du projet. De même une structure de nettoyage à l’aérographe a été mise en place. Il s’agit là de méthodes répandues en conservation-restauration, mais encore méconnues en archéologie, du moins sur le terrain. Ces techniques méritent d’être exposées ici, dans la mesure où elles permettent la sauvegarde d’informations matérielles qui, sans leur mise en œuvre, seraient perdues.

Facing

34Dès le début de la campagne 2012, nous avons été confrontés au cas de céramiques parfois très altérées, à pâte peu cohésive, ou très fragmentées au moment de leur dégagement. Ces ensembles ne pouvaient être prélevés sans qu’on se retrouve avec une masse de micro-tessons friables, non nettoyables et potentiellement impossibles à remonter.

35La technique dite de facing est issue de la conservation- restauration en peinture. Il s’agit d’un maintien provisoire d’une surface ou d’éléments fragiles, de manière à les stabiliser avant de procéder aux traitements ultérieurs. Le principe consiste à imprégner une feuille de papier japon avec un adhésif réversible, ici une dispersion acrylique diluée, et à la modeler directement sur la surface à préserver. L’application peut s’effectuer au pinceau ou à l’aide de pipettes et seringues. Une couche finale du même produit appliqué non dilué permet d’augmenter la rigidité de l’ensemble. Il est ensuite possible de prélever sans perte l’ensemble en une pièce. Les étapes ultérieures dépendent de l’état de préservation. Idéalement, le nettoyage à l’aérographe s’effectue par le dessous du prélèvement et avant consolidation. La résine étant soluble à l’acétone, une courte imprégnation par vapeur saturante permet de détacher le facing à la manière d’une pellicule avant de procéder à la suite du traitement (nettoyage, consolidation et remontage).

Prélèvements en bloc

36Plusieurs prélèvements en bloc ont également été réalisés sur des ensembles de plus grande dimension. Nous avons utilisé ici une céramique de stratification renforcée de tissus en fibre de verre au lieu des traditionnelles bandes de plâtre. Cette combinaison offre de par ses caractéristiques de résistance et stabilité mécanique un bien meilleur maintien dans le cas de prélèvements lourds ou volumineux.

Nettoyage à l’aérographe3

37Comparée à un nettoyage traditionnel à la brosse, la technique du nettoyage à l’aérographe offre l’avantage de ne pas exercer de contraintes mécaniques sur la surface. Si la méthode n’est pas plus rapide, elle est infiniment plus respectueuse, les surfaces nettoyées n’étant pas abrasées par le passage répété d’une brosse. Le contrôle visuel permanent est un autre avantage : plutôt que de plonger à l’aveugle l’objet à nettoyer dans des bacs d’eau rapidement trouble, le nettoyage à l’aérographe permet de garder le contact visuel permanent avec la surface de l’objet – et donc de s’arrêter avant l’abrasion de la matière. On dit de la technique, qu’elle ne permet pas d’identifier le nettoyeur.

38Les techniques du prélèvement par facing (fig. 56) et du nettoyage à l’aérographe (fig. 57) permettent de conserver les connexions entre tessons tout au long du processus, jusqu’au séchage (puis remontage) du mobilier (fig. 58).

56. Prélèvement d’un tesson fragmenté par la technique dite de facing

57. Nettoyage à l’aérographe

58. Les fragments sont replacés dans leur position originelle puis séchés

39Sur le site des Bagnoles, trois stations de nettoyage ont été installées. En lieu et place des récipients de quelques dizaines de millilitres qui servent à accueillir la peinture dans son utilisation traditionnelle créative, nous avons raccordé l’aérographe à un container de plusieurs litres contenant l’eau de nettoyage au moyen d’un tuyau de PVC. Pour un bon fonctionnement du système, le container doit être maintenu en hauteur. Le problème évident de l’installation est sa dépendance à une source d’air comprimé et donc à un compresseur – appareil lourd et souvent bruyant. Si plusieurs stations sont raccordées sur une même source d’air, il est nécessaire d’inclure des régulateurs de pression pour chaque pistolet, de manière à ce que l’utilisateur puisse ajuster individuellement la pression de son appareil (fig. 59).

59. Schéma de possibilités de montage de station(s) de nettoyage à l’aérographe

40Chacune des techniques présentées ici peut évidemment être employée indépendamment. Elles ont pour dénominateurs communs un faible coût et une grande simplicité d’utilisation. Une fois mises en place, ces méthodes permettent de réagir de manière flexible face à un prélèvement complexe ou à des matériaux fragiles. Dans le cas du mobilier céramique, la combinaison de prélèvement en bloc ou de prélèvement par facing à un nettoyage à l’aérographe minimise les risques de perte de connexions et facilite grandement l’ensemble du processus, jusqu’au remontage.

4.3 Conclusions

41Les travaux préalables de 2006 et 2011 permettaient dès le début des fouilles en 2012 de disposer d’informations relatives au site, à sa conservation et à sa stratigraphie. Cela nous a permis de mettre en œuvre des moyens spécifiques adaptés, tant dans le domaine de la conservation préventive que dans celui du traitement de sédiments riches en restes organiques. De la sorte, il nous a été possible de recueillir et de traiter les différents types de mobilier archéologique dans d’excellentes conditions.

42Les résultats attendus vont largement au-delà de la présente publication. Le traitement et l’étude exhaustive des restes organiques recueillis dans les trois puits à eau néolithiques (microfaune, faune aquatique, malacofaune et anthracologie comprises) vont nécessiter encore plusieurs années de travail en laboratoire, réalisé sous la direction de Ferran Antolín dans le cadre du projet AgriChange4. L’industrie lithique fait, quant à elle, l’objet d’une thèse de doctorat5. L’ensemble de ces aspects ne sera donc présenté ici que de manière préliminaire.