2.4 Caractérisation des sédiments
2.5.3 La paléohydrologie du Haut Moyen Age Contrairement au point précédent, cette approche est de type
syn-chronique, axée sur le Haut Moyen Age. Elle se base sur des séquen-ces de référence offrant une excellente résolution stratigraphique pour cette période, les autres successions étant mises de côté. Pour parvenir à une synthèse, un découpage chronologique de l’histoire sédimentaire de ces séquences, au nombre de trois, est tout d’abord nécessaire. Puis, par corrélation, on arrive à recons-tituer les principaux événements paléohydrologiques ayant eu pour cadre la plaine de la Pran.
2.5.3.1 Les séquences de référence : périodisation et insertion chronologique
Les séquences retenues, à savoir celles des domaines B (zone rive-raine), D (bassins) et C (coupe DEV7) sont donc dans un premier
Phase Unité strat. Description Diagnostic par la méthode C/M Interprétation Eléments de datation
B-X B1 Terre végétale, horizon labouré. S’apparente à des dépôts d’inondation. Agriculture moderne. Recharges en particules fines lors des inondations. Actuel.
B-IX B2
Séquences limoneuses surtout, progradantes vers le sud ; comblements de chenaux divagants vers le nord.
Prédominance du transport par suspension. Stabilité des paramètres hydrodynamiques.
Migration du ruisseau vers le sud, en plusieurs étapes.
Erosion des sols, agriculture.
1440-1650 cal. ADa 720-990 cal. ADb
B-VIII B3.1
Séquence silteuse très organique au sommet. Niveaux anthropisés. Installation en pied de berge des rangées de piquets favorisant l’accumulation de dépôts tourbeux.
Dépôts par suspension ; formes terrestres ; sables de débordement.
Accalmie hydrologique et net impact de l’occupation humaine sur les sédiments. Ralentissement des flux hydriques par les aménagements de berge (piquets, etc.), puis colonisation végétale (fig. 17b).
Fin vers 750 c
675-775 cal. ADd
B-VII B3.2 Sables gris-vert en séquences granoclassées.
Sables transportés par des écoulements très turbulents, déposés à proximité des berges et dans les chenaux recoupés : dépôts de débordement.
Crues répétitives. Effondrements des berges et colmatages du lit du ruisseau par des sables.
B-VI B3.3 Comblement organique d’une dépression et niveaux anthropisés ou limons sableux gris à macrorestes.
Graviers de fond de chenaux et remblaiement d’un chenal abandonné. Sédiments anthropisés sortant de l’image.
Hydrodynamisme assez soutenu. Recoupement d’un méandre. Installation humaine bien attestée (fig. 17a).
540-660 cal. ADe vers 600 f
B-V B3.4 Graviers sableux, progradants, à fragments de tuile épars. Dépôts de fond de chenal, mis en place par des courants rapides. Nette reprise de l’activité hydrique. Incision des berges.
B-IV B3.5 Niveaux silto-sableux peu épais, bien lités, avec macrorestes et bois travaillés.
Remblaiement de chenal ou bras secondaire à courant très lent.
Accalmie hydrologique. Rejets organiques : premières traces d’occupation humaine.
410-620 cal. ADg 500-550 h après 550 i B-III B3.6 Graviers assez grossiers, en poches, sans artefact. Matériaux roulés par des courants rapides sur le fond du chenal actif. Incision verticale et alluvionnement antérieurs à l’occupation médiévale.
B-II B4.1 Limons argileux gris olive, sableux vers la base, pédogénisés. Dépôts de plaine d’inondation éloignée du chenal mis en place par suspension uniforme.
Style fluvial méandrisant à faible variabilité. Equilibre de l’écosystème.
B-I B5 Graviers grossiers en nappe de fond de vallée. Matériaux roulés sur le fond des chenaux par des courants rapides. Modèle fluvial de type tressage. Contexte périglaciaire. 21 950-21 400 cal. BCj
a ARC1029 : 350 ± 50 14C BP ; bois dans la couche B2.111.
b ARC1031 : 1170 ± 50 14C BP ; bois dans la couche B2.211 scellant l’ensemble B3 (chap. 2.3.1.1).
c Par l’archéologie : combinaison de 5 dates 14C incluant les alignements de piquets et deux structures archéologiques : phase d’occupation allant du milieu du 7e s. et se terminant vers le milieu du 8e s. (CAJ13, chap. 5.6.6).
d Combinaison calibrée à 1 sigma de 3 dates 14C sur des piquets s’insérant à l’interface des séries B3.2 et B3.1, datant donc le début de la phase B-VIII d’un point de vue sédimentaire (CAJ13, chap. 5.6.6).
e Combinaison de 2 dates 14C obtenues dans la couche B3.301 (CAJ13 , chap. 5.6.6). f Par l’archéologie : début du 7e siècle.
g GrA-9206 : 1550 ± 50 14C BP ; bois dans la couche B3.501. h Par l’archéologie (CAJ 13, chap. 5.7.2) : première moitié du 6e siècle. i Par l’archéologie (CAJ 17, chap. 12.2.1).
j GrA-9075 : 19’710 ± 150 14C BP ; calibration à 1 sigma (Intcal04) ; charbons à la base de la couche B4.3, un niveau argileux apparu dans la coupe DEV58 (chap. 2.3.1.1.).
temps systématiquement passées en revue. Cette récapitulation est présentée dans des tableaux (fig. 45-47), sous la forme d’une suite de phases chacune reconnue par différentes rubriques. Il faut souligner que l’identification des événements, en particu-lier d’ordre hydrologique, figurant dans la colonne « interpréta-tion » repose sur l’associainterpréta-tion de trois critères : sédimentologique, archéologique et pédologique. On rappellera à cet égard que c’est non seulement la taille des particules déposées et le taux de sédi-mentation élevé qui définissent l’émergence de crues répétitives, mais aussi la modification du tracé du chenal principal ou la
destruction d’un aménagement anthropique qui, regroupés, constituent un faisceau d’indices à l’origine du signal.
Tous les éléments de datations disponibles figurent en parallèle dans les trois tableaux. Pour simplifier leur formulation, les réfé-rences de ces données chronologiques sont explicitées en notes de bas de page. La conversion des âges 14C conventionnels en âges calendaires a été effectuée à l’aide de la courbe de calibra-tion Intcal98 (Stuiver et al.1998) ; les dates 14C mentionnées, de même que leurs combinaisons éventuelles, sont ainsi calibrées à 2 sigma, sauf indication contraire 59.
Phase Unité strat. Description Diagnostic par la méthode C/M Interprétation Eléments de datation
D-XIII D1 Terre végétale, horizon labouré. S’apparente à des dépôts d’inondation. Agriculture moderne. Recharges en particules fines lors des inondations. Actuel.
D-XII D2 Comblement de chenaux sablo-graveleux et limons argileux bruns, altérés.
Prédominance du transport par suspension. Stabilité de l’hydrodynamisme.
Migration du ruisseau vers le nord. Régionalement : érosion des sols, agriculture.
D-XI D3.1 Limons sableux brun-gris, riches en scories de fer
et en charbons de bois. Formes terrestres très mal classées.
Remblais : dépotoirs en liaison
avec la métallurgie. 670 cal. AD
a 650-700 b D-X D3.2 Sables gris se corrélant avec des graviers en comblement de chenal. Dépôts de berge issus de courants turbulents ; matériaux roulés
sur le fond des chenaux.
Nette reprise hydrologique : incision, alluvionnement et débordements.
D-IX D3.301D3.302 Accumulation litée de charbons de bois enrichie en sables au sommet. Formes terrestres surtout. Dépôts de débordement. Activité humaine de type charbonnage. Débordements épisodiques du ruisseau c (fig. 22c).
vers 650 d 430-600 cal. ADe
D-VIII D3.324D3.326 Sables limoneux brun-noir, finement organiques. Discontinus. Sol humifère (arrêt de sédimentation). Abandon temporaire du secteur f (fig. 22b).
D-VII D3.303/-04 /-05 D3.411
Sables silteux ou graveleux gris-jaune, parfois organiques (dans bassin occidental).
Dépôts de débordement et de chenaux abandonnés, mis en place par des courants turbulents.g
Crues répétitives du ruisseau.
Destruction partielle de l’aménagement. 600-650 ADh
D-VI D3.401 D3.421 Placages gravelo-sableux dans le canal ou sur les rives. Bois couchés. Fonctionnement de l’aménagement (trempage ou stockage du bois ?
fig. 22a). vers 600
i
D-V D3.5 Graviers jaunâtres assez fins, exempts de matrice. Rares artefacts.
Remblais formant une digue.
Aménagement des bassins. Piétinement. vers 600 cal. ADj
D-IV D3.6 Graviers fins et limons organiques, à fragments de tuiles et charbons de bois.
Remblaiement de fond de chenal, puis dépôts de sables sur la berge.
Activité hydrique assez soutenue, avec une incision, puis recoupement probable du chenal actif.
Début occupation médiévale k
D-III
b D3.7 Graviers et sables à charbons de bois, dans une profonde entaille. Incision verticale et alluvionnement antérieurs à l’occupation médiévale.
a D4.1 Argiles limoneuses grises,à charbons de bois, pédogénisées. Limons d’inondation enrichis en particules diverses. Horizon humifère enfoui, sol fossile. Pédogenèse. Age du Fer l D-II D4.2 Limons argileux gris jaunâtre, pédogénisés. Dépôts de plaine d’inondation éloignée du chenal. Style fluvial méandrisant assez stable. Equilibre de l’écosystème. Pédogenèse
D-I D5 Graviers grossiers en nappe de fond de vallée. Matériaux roulés sur le fond des chenaux par des courants rapides. Modèle fluvial de type tressage. Contexte périglaciaire.
a Fin de la métallurgie établie d’après 2 dates 14C dans la zone d’activité 4 (CAJ 13, chap. 9.5). b Par typologie : 2e moitié du 7e s. (CAJ 13, chap. 9.5).
c Diagnostics confirmés par analyse micromorphologique (CAJ 13, chap. 19.5). d Par typologie : milieu du 7e s. (CAJ 13, chap. 9.5).
e B-6614 : 1540 ± 20 14C BP ; bois carbonisé issu de la couche D3.302.
f Attesté par l’analyse micromorphologique ; le degré d’évolution peu avancé de ce sol indique que la durée de cet arrêt de sédimentation est de l’ordre de la décennie (CAJ 13, chap. 19.5).
g Pour la couche D3.411, le résultat de l’image C/M ne coïncide pas avec le diagnostic de terrain (dépôt de décantation au fond du bassin occidental, chap. 2.2.4.5.2). h Par typologie : 1re moitié du 7e s. (CAJ 13, chap. 9.5).
i Par juxtaposition de deux dates 14C avec une analyse dendrochronologique : environ 600 cal. AD (CAJ 13, chap. 9.5). j Par typologie : fin du 6e s., ou plus jeune (CAJ 13, chap. 9.5).
k Par analogie avec les couches B3.4 et B3.5 : convergence de faciès, présence de fragments de tuiles et de charbons de bois.
l Par raccord latéral avec les séquences observées en aval, en particulier dans le domaine G, ce niveau peut être considéré comme l’horizon archéologique protohistorique (Age du Fer), bien qu’aucun mobilier n’y ait été découvert.
2.5.3.2 Essai de synthèse paléohydrologique. Discussion Cette synthèse gravite autour d’un schéma récapitulatif concer-nant la période allant de 500 à 800 ap. J.-C. (fig. 48). Les trois séquences de référence y sont représentées par une succession de cases correspondant aux phases définies dans le précédent sous-chapitre, l’insertion chronologique se rapportant à une échelle de temps linéaire. La courbe évolutive résulte de la compilation, après pondération, de l’information hydrodynamique extraite à partir des trois séquences : elle met en évidence les variations rela-tives des flux hydriques au cours de la période représentée. Une première remarque s’impose si l’on considère maintenant de plus près ce schéma synthétique. Il s’agit de la représentation de l’évolution des flux sans interruption aucune, ce qui peut paraî-tre assez surprenant vu que les données fondatrices proviennent d’un milieu alluvial. Dans ce type d’environnement en effet, l’enregistrement sédimentaire ne s’effectue généralement pas en continu, car la mise en place des dépôts relève d’événements plu-tôt brefs et intermittents (Macaire 1990 ; Magny et Richard 1992). Cette absence presque totale de lacunes dans le schéma s’explique en premier lieu par l’extension conséquente, proche de 16 hecta-res, de la section explorée. Sa lecture stratigraphique a été assez exhaustive, spatialement parlant, d’un bord à l’autre de la plaine alluviale et d’amont en aval du gisement, prenant en compte toutes les variations latérales : ceci a permis de sélectionner les séquences les plus dilatées pour la période médiévale. De plus, les conditions hydrologiques elles-mêmes ont certainement favo-risé cette relative continuité de l’enregistrement en dynamisant la sédimentation (chap. 2.5.2.3). Cependant, il est fort probable que certains intervalles de temps ne sont pas représentés par des dépôts.
Phase Unité strat. Description Sédimentologie Interprétation Eléments de datation
C-VIII C1 Terre végétale, horizon labouré. S’apparente à des dépôts d’inondation. Agriculture moderne. Recharges en particules fines lors des inondations. Actuel. C-VII C2 Limons silto-sablonneux bruns. Dépôts carbonatés transportés par des courants lents. Limons d’inondation distaux par rapport au chenal actif.
C-VI - (lacune) Décarbonatation et humification de la couche C3.101. Arrêt de sédimentation et pédogenèse. Abaissement du niveau phréatique local.
C-V C3.101 Limons sableux gris foncé, très compacts, riches en charbons de bois, avec rares artefacts.
Formes terrestres, mais très proches de dépôts de crues ; apports anthropiques peu marqués.
Accalmie hydrologique, avec persistance de crues épisodiques ; impact anthropique faible sur les sédiments.
Fin vers 750 a 640-720 ; 740-770 cal. ADb
C-IV C3.211 Silts sableux brun-noir, microlités, avec matière organique fine, macrorestes et charbons de bois.
Ecoulements plus lents : sédimentation rythmée liée à des crues, accumulation périodique de matière organique.
Remises en eau périodiques du chenal recoupé. Présence d’une nappe phréatique ; écosystème local stable.
Contemporain de l’occupation d’autres zones du site c. C-III C3.212C3.213 Sables grossiers jaunâtres à lentilles de graviers, coiffés par des bois
orientés.
Courants assez rapides : remblaiement de chenal abandonné, carbonaté, sans matière organique.
Crues répétitives, piégeage des troncs puis recoupement du chenal ; début de l’exploitation de la forêt riveraine.d
684-869 cal. AD vers 650 e
C-II C4.2 Argiles grises, pédogénisées. Style fluvial de type méandrage.
C-I C5 Graviers grossiers. Modèle fluvial de type tressage. Contexte périglaciaire.
Fig. 47 Séquence du paléochenal apparu dans le domaine C (coupe DEV7) : synthèse chronologique.
a Par l’archéologie : date de l’abandon de toutes les autres zones du site.
b Combinaison de trois dates 14C sur bois et charbons de bois dans la zone d’activité 2 (CAJ 13, chap. 7.7).
c Attesté par raccord stratigraphique (chap. 2.2.4.4.2) et par les données archéobotaniques : à savoir, d’une part, la présence de macrorestes carbonisés de plantes cultivées (chap. 5) et, d’autre part, des défrichements parallèles au développement des cultures (stades palyno. Dev2 à Dev5, chap. 4).
d Voir chap. 4.3 ; chap. 5.
e Croisement entre 2 dates 14C et une analyse dendrochronologique toutes trois effectuées sur un tronc de chêne, correspondant à la date d’abattage de l’arbre (CAJ 13, chap. 7.7). Compte tenu des données archéologiques, c’est plutôt dans la seconde moitié du 7e s. (ou éventuellement dans la première partie du 8e s.) que ce tronc a été abattu. Il s’agit donc de l’âge maximal pour le recoupement du chenal (fin de la sédimentation des sables et graviers).
Avant d’entrer dans l’interprétation du diagramme, quelques réserves doivent également être formulées afin de définir la por-tée de ces nouvelles données, tout particulièrement pour la cli-mato-chronologie. En effet, un des problèmes rencontré au terme d’une telle étude est de distinguer si les fluctuations identifiées dans les séquences sédimentaires sont liées à un phénomène glo-bal, d’ordre climatique, ou bien à des facteurs locaux, par exem-ple géomorphologiques ; l’action anthropique étant pour l’instant volontairement négligée, elle est discutée plus loin (chap. 2.6.3). Comme le soulignent A. Beeching et J.-L. Brochier (2003), la ten-dance actuelle est en effet de passer très vite de la coupe de terrain au schéma paléoclimatique. Dans un article récent synthétisant l’opinion de nombreux spécialistes, J.-P. Bravard (2002) fait le point sur ce problème de changement d’échelle. Selon cet auteur, une des réponses les plus claires que l’on puisse y apporter consiste à multiplier les coupes dans un même géosystème : ceci permet une meilleure approche globale, à condition d’avoir un jeu suffi-sant de données indépendantes et complémentaires. Dans le cadre de l’étude de la plaine de la Pran, nous pensons avoir satisfait à cette exigence. Tout d’abord, le découpage stratigraphique du gise-ment tient compte des domaines morphosédigise-mentaires, qui ont un fonctionnement spécifique. Ensuite, grâce à l’extension latérale considérable de l’horizon archéologique médiéval, les séquences de ces différents domaines ont pu être corrélées de manière fiable. De plus, les évolutions proposées s’appuient sur un important corpus d’échantillons analysés. Enfin, aussi bien l’archéologie que d’autres méthodes de datation fournissent un bon calage chrono-logique, surtout pour le Haut Moyen Age. Cette continuité assez exceptionnelle de l’enregistrement sédimentaire entre 500 et 800 ap. J.-C. sur le site de Develier-Courtételle permet ainsi d’établir un bilan détaillé des flux hydriques pour cette période.
Le premier constat que l’on peut dresser concerne la durée des événements, aspect qui n’apparaît pas dans les tableaux phéno-ménologiques du point précédent. Le schéma évolutif révèle en
effet que dans les domaines B et C, les phases bien délimitées chronologiquement ont une durée moyenne d’environ 40 ans. En revanche, la plupart des phases identifiées dans le domaine D sont d’une durée notablement plus courte, à savoir de l’ordre de la décennie. On relèvera en outre que les périodes les plus actives hydrologiquement, comme par exemple au niveau des phases B-VII/ C-III/ D-X, se marquent par des crues répétitives qui ont eu un impact morphogénétique important 60. Selon F. Petit et C. Daxhelet (1989), de telles crues ont une période de retour voi-sine de 1 à 3 ans pour un grand nombre de rivières.
Enfin et surtout, la courbe évolutive révèle que l’intervalle chro-nologique allant de 500 à 750 environ peut globalement être qualifié d’hydrologiquement très actif, marqué en outre par deux crises assez bien individualisées. La première de ces reprises très nettes se situe dans la deuxième partie du 6e siècle et semble s’at-ténuer après 600. La seconde se place vers le milieu du 7e siècle et paraît se prolonger au-delà de 700. Signalée entre autres par le processus de pédogenèse, une accalmie se dessine dans l’évo-lution des flux hydriques dès le milieu du 8e siècle et perdure au-delà de 800.
2.6 Une crise hydrologique entre 500 et 750 ?