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Les analyses géoarchéologiques

Dossier - A la recherche de l'Homme de Néandertal en Provence
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Malgré l'intérêt que suscitent souvent les fouilles archéologiques auprès du grand public, elles restent cependant assez méconnues. Ce dossier présente les techniques de fouilles en archéologie préhistorique en prenant l'exemple du site pléistocène des Auzières, à Méthamis (Vaucluse)

  
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Par ces opérations de fouille, de collecte, et d'enregistrement des objets, ainsi que de tri des sédiments, on récupère une grande quantité d'informations. Mais beaucoup de données concernant le remplissage et son histoire peuvent encore être extraites des sédiments eux-mêmes par différentes analyses.

Photo 16 : Relevé de coupe. Pour plus de facilité et de précision, lorsque cela est possible, un carroyage temporaire en fil élastique est fixé sur la coupe à relever. Chaque carré fait 10 centimètres de côté et correspond à un carré de un centimètre de côté sur le dessin au dixième de la coupe. Une autre technique consiste à prendre une photo numérique. Après l'avoir mise à l'échelle un dixième et corrigé les erreurs de parallaxe, une version imprimée de cette photo offre un support fiable et rapide pour le dessin. © Anne-Sophie Vigot Reproduction et utilisation interdites

Nous n'en évoquerons ici que quelques-unes, en commençant par le relevé des coupes stratigraphiques. Une « coupe stratigraphique » est un dessin réalisé à l'échelle 1/10e fondé sur ce que l'on observe dans d'un plan parfaitement vertical, longitudinal ou transversal, passant par la limite exacte de deux carrés, et montrant l'empilement des couches, c'est à dire la stratigraphie (Photo 16).

Photo 17a : une coupe… © François Marchal Reproduction et utilisation interdites

Ce dessin doit être précis et comporter le maximum d'informations, avec non seulement tous les objets visibles sur la coupes, mais aussi les colorations, les concrétionnements, les pendages, les limites de couches, la présence éventuelle de poches, de racines, etc... (Photo 17 a & b)

Photo 17b : …et son dessin. La zone dans le cadre noire correspond à la photographie. (Infographie François Lacrampe-Cuyaubère). Reproduction et utilisation interdites

Lorsque les coupes sont levées, elles sont raboutées et l'on obtient ainsi de grandes coupes longitudinales et transversales coupant le remplissage tous les mètres, offrant une sorte de « scanner à pas d'un mètre » du sédiment dans les deux directions. Il est d'ailleurs également possible de compléter cette information par celle provenant des objets coordonnés.

Connaissant en effet les coordonnées tridimensionnelles de tous ces objets, on a accès à nuage tridimensionnel virtuel représentant la position des objets dans l'espace du remplissage. On peut alors réaliser des projections, des « tranches » au sens strict, dans toutes les directions et de l'épaisseur choisie (ce travail, comme tout le traitement informatique, la numérisation des coupes etc, a été réalisé par François Lacrampe-Cuyaubère de la société Archéosphère). C'est la confrontation fine des deux sources d'information qui permettra de reconnaître et d'individualiser au mieux les différents niveaux, avec souvent plus de finesse que sur le terrain même ou les transitions et les limites les plus fines ne sont que rarement repérables.

D'autres analyses sont réalisées par la suite dans les laboratoires. Il faut donc pour cela prélever des échantillons. De simples prélèvements de sédiments dans un petit sachet permettent de réaliser des analyses granulométriques. Cela permet de connaître les proportions relatives de sédiments en fonction de la taille des grains qui le composent. Cette information donne de précieux renseignements notamment sur les agents de transport des sédiments, et de là, sur les conditions climatiques au moment du dépôt. Par exemple, lors des épisodes glaciaires, le couvert végétal est réduit et les vents puissants érodent les sols en soulevant du sable qu'ils transportent et déposent dans les cavités. En revanche, lors des épisodes tempérés, le développement de forêts engendre des sols riches en limons et argiles qui percolent depuis les plateaux.

Photo 18 : Réalisation d'un prélèvement micromorphologique par Céline Coussot. L'objectif étant d'observer au microscope la structuration très fine du sédiment, il est indispensable de ne pas le perturber. Pour ce faire, un petit bloc de sédiment est individualisé. Il est enrobé de bande plâtrée. Quand le plâtre est bien sec, on prélève délicatement l'ensemble du bloc et on le scelle. Il est indispensable d'orienter le bloc pour les analyses. © Anne-Sophie Vigot Reproduction et utilisation interdites

Des prélèvements plus délicats sont dédiés à la micromorphologie. Il faut pour cela emprisonner un petit bloc de sédiments dans une coque de plâtre, afin que le sédiment ne soit absolument pas perturbé lors du prélèvement (Photo 18). Il est ensuite durci par imprégnation dans une résine. Des lames minces en sont tirées et elles sont observées au microscope pour observer la structure très fine du sédiment. Ceci est très informatif, notamment au niveau des changements de couches, pour repérer par exemple si deux couches se sont succédées en continuité ou si la couche du dessous a subi une érosion avant d'être recouverte par celle du dessus. L'ensemble de ces analyses a été réalisé par notre géoarchéologue Céline Coussot (UMR 8591 CNRS/Université de Paris 12 - Val de Marne).

Photo 19 : Découverte d'un fragment de charbon de bois, déterminé par Brigitte Talon (IMEP) comme provenant d'un pin de type sylvestre. © François Marchal Reproduction et utilisation interdites

Il est possible de faire bien d'autres types d'analyses. Par exemple, les sédiments contiennent des grains de pollens. Très résistantes, ces structures microscopiques sont préservées pendant de très longues périodes. Les analyses palynologiques (analyse des pollens) permettent de connaitre les espèces de végétaux et ainsi de reconstituer du couvert végétal. Elles participent de ce fait aux reconstitutions des paléoenvironnements. Parfois, des restes végétaux autres que les pollens et de taille plus importante sont préservés, notamment les charbons de bois. Ce sont alors des analyses anthracologiques (analyses des macrorestes végétaux) qui permettent de définir de quelle espèce végétale proviennent ces restes. Nous n'avons pour l'instant que tester la faisabilité de ces analyses à partir de prélèvements de sédiments pour les pollens (analyses réalisées par Fernand David, du CEREGE, Centre Européen de Recherche et d'Enseignement des Géosciences en Environnement) UMR 6635 et d'un fragment de charbon de bois trouvé à la fouille pour l'anthracologie (analyses réalisées par Brigitte Talon, de l'Institut Méditerranéen d'Écologie et de Paléoécologie) UMR 6116.