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Compte rendu

Géoarchéologie de l’urbain

Retour sur la journée d’étude du 29 octobre 2009
Quentin Borderie
p. 61-64

Texte intégral

1La première journée d’étude Géoarchéologie de l’urbain, organisée par l’équipe Archéologies environnementales de l’Umr 7041 ArScAn du Cnrs et la section d’archéologie médiévale de l’Ufr 03 de l’Université de Paris-I, s’est déroulée le 29 octobre 2009 à l’Institut d’art et d’archéologie. Pilotée par les professeurs Joëlle Burnouf (Université de Paris-I) et Jean-Paul Bravard (Université de Lyon-2), cette journée rassembla quinze intervenants pour dix communications et plus d’une soixantaine d’auditeurs. D’ambition pourtant modeste, la thématique semble donc avoir éveillé un intérêt certain.

2Depuis plus de trente ans, l’archéologie a en effet profondément renouvelé ses propres pratiques et paradigmes afin de répondre aux problématiques historiques posées par les contextes urbains métropolitains : méthodes, techniques (Cleuziou & Demoule 1980), mais également perception de la ville, du « fait urbain » (Galinié 2000). Ainsi, depuis les tentatives de restitution d’un « site naturel » à l’agglomération jusqu’à l’élaboration de la notion de « sol urbain » (Barles 1999), la géoarchéologie occupe désormais une place majeure dans les études urbaines.

3Cette journée a permis de poursuivre une discussion cruciale entamée il y a une trentaine d’années à Lyon, lors des travaux du métro (Arlaud et al. 1994 ; Bravard & Prestreau 1997), et à Lattes (Py 1989 ; Cammas 1994). Elle porte sur le rôle, les questionnements, les modalités de mise en œuvre, les réponses attendues et obtenues de la géoarchéologie des contextes urbains.

4Joëlle Burnouf a ouvert cette journée, en rappelant les conditions d’élaboration des premières recherches interdisciplinaires entre géographes, géologues, archéologues et aménageurs, dans le contexte de l’archéologie de sauvetage pratiquée lors de la construction du métro de Lyon. Elle a aussi rappelé la première prescription d’étude des terres noires urbaines, émise par la direction des antiquités de Lorraine pour la fouille de l’Odéon de Metz, en 1988.

5Jean-Paul Bravard a ensuite dressé un tableau général des problématiques et des enjeux de la géoarchéologie de l’urbain, c’est-à-dire des possibilités de dialogues entre archéologues et géomorphologues. En premier lieu, figure selon lui la sédimentation intra-urbaine. Elle peut être autogène lorsqu’elle est liée au métabolisme urbain, c’est-à-dire constituée des accumulations et déchets minéraux ou organiques produits par les occupants. Elle peut être positive ou négative selon qu’elle relève d’un processus d’accumulation ou d’érosion. Enfin, elle est allogène lorsqu’elle résulte de phénomènes extérieurs, par exemple d’inondations ou de colluvionnements. L’impact de l’urbain sur son territoire autorise un deuxième type de dialogue. Il porte notamment sur l’étude des émissions de polluants atmosphériques et hydriques, l’évolution des bassins portuaires (Rome, Alexandrie par exemple) ou des berges de fleuves, comme ce fut le cas lors des fouilles du parking Saint-Georges à Lyon ou de la place Anatole-France à Tours. Le troisième type de dialogue concerne la contrainte que le fleuve exerce sur la ville, c’est-à-dire les réponses apportées par les sociétés urbaines à l’articulation entre aléas hydrologiques et aléas géomorphologiques. Ces réponses peuvent être caractérisées par l’abandon ou la délocalisation des agglomérations, la mise en place d’importants remblais comme à Vienne (plus de 3 m) ou encore par l’érection de digues. Le quatrième et dernier type de dialogue entre archéologues et géomorphologues relève d’une problématique spatiale contemporaine : la carte des risques. En effet, l’analyse des modalités d’installation des sociétés et des modifications géomorphologiques qu’elles ont entraînées est une aide précieuse pour les études de risques (Piren Plan Rhône par exemple). Elle légitime les démarches géoarchéologiques tout en permettant une prospective en matière de risques hydrologiques actuels.

6La suite de la matinée a été consacrée au cadre général, méthodologique et pratique, des applications géoarchéologiques aux contextes urbains.

7Marie-Christine Cerruti est rattachée au Centre national d’archéologie urbaine (Cnau). En se fondant sur les données des Bulletins bibliographiques et des Annuaires, elle a présenté l’évolution de l’application de la géoarchéologie depuis le début des années 1990. Au départ, fut surtout envisagée l’étude des dynamiques dites « naturelles ». Dès 1997, il a paru nécessaire d’ajouter aux Annuaires du Cnau la nouvelle rubrique 29, « formations naturelles », dont l’occurrence a plus que doublé en dix ans. Ensuite, les analyses géoarchéologiques ont été largement mises en œuvre pour l’étude des terres noires, à partir de l’organisation d’un séminaire sur le sujet par le Cnau en 1996. Les terres noires posent d’ailleurs toujours un problème de classification dans les Annuaires : comme « concept d’attente » (Galinié 2004), elles peuvent potentiellement correspondre à chacune des rubriques urbaines. Plus récemment, le Cnau a pu constater un élargissement général des problématiques géoarchéologiques, qui ne se contentent plus d’étudier les dynamiques « naturelles » en ville, mais participent de manière plus globale à l’étude des sols, des occupations et des interactions société/milieu en contexte urbain.

8L’approche micromorphologique des contextes urbains, caractérisés par leur forte densité stratigraphique, est entreprise depuis longtemps sur les tells du Moyen-Orient. En France, elle s’est développée d’abord sur les sites de l’âge du Fer, de l’époque romaine, puis sur des séquences du premier Moyen Âge. Cécilia Cammas, chargée de recherche à l’Inrap, rattachée à l’Umr 5140 du Cnrs et de l’AgroParisTech, a présenté l’état des lieux de ces recherches. À Lattes (Hérault), elles reviennent à étudier systématiquement différents contextes urbains (rues, cours, places, maisons…) en individualisant leurs dynamiques sédimentaires anthropique. La part des dynamiques naturelles transparaît au travers des activités humaines, donc de la nature des espaces : intérieur/extérieur par exemple. Si l’organisation urbaine est peu ou mal connue, comme c’est le cas des agglomérations du premier Moyen Âge, caractérisées par des dépôts de terres noires d’apparence similaire, la micromorphologie aide à différencier les processus pédo-sédimentaires. L’analyse d’espaces déjà connus a ainsi permis d’identifier dans les terres noires des sols d’occupation, des remblais, des séquences pédologiques… Ces travaux mettent aussi en évidence que, dans nos contextes tempérés et méditerranéens, loin d’être à l’origine d’une perte d’information, l’activité biologique peut être un témoin privilégié des pratiques sociales. Les principales problématiques micromorphologiques s’attachent finalement à appréhender l’organisation spatiale urbaine à différentes échelles, les techniques de construction et les activités. Elles participent ainsi pleinement à la restitution de l’histoire des communautés urbaines.

9L’intervention de Julia Wattez, également chargée de recherche à l’Inrap, a illustré une nouvelle fois l’intérêt de l’approche micromorphologique pour la compréhension de l’organisation des sites soumis à une forte érosion. Les structures en creux peuvent alors contenir des remplissages à la stratigraphie développée et complexe, s’apparentant à celle des tells ou des contextes urbains. Tel est le cas pour les sites du Néolithique final du Mas de Vignoles IV à Nîmes (Gard) et de La Capoulière à Mauguio (Hérault). Effectivement, ces sites fossoyés d’établissements de plaines alluviales ou littorales offrent une configuration différente de ceux, mieux connus, des collines calcaires (habitats groupés à l’architecture de pierres sèches). Ils se caractérisent par des ensembles de fosses de formes diverses, délimités par des réseaux de fossés sinueux et souvent enchevêtrés, dont l’originalité est de comporter des vestiges de bâtiments édifiés en terre crue, conservés dans le comblement des structures en creux. L’étude micromorphologique des mécanismes de comblement montre alors qu’ils relèvent principalement des pratiques liées à l’aménagement et au fonctionnement des structures. Là encore, les processus naturels sont en partie conditionnés par les activités humaines et témoignent de la nature des espaces, intérieurs ou extérieurs. Quant au type d’interactions sociétés/milieux, responsable de la stratigraphie des remplissages, il reflète une dynamique d’occupation sur la longue durée.

  • 1 L’illuvion est l’accumulation progressive dans une couche du sol de diverses substances déposées pa (...)
  • 2 Un espace est dit anisotropique, si ses propriétés dépendent de l’endroit de cet espace où elles so (...)

10Se positionnant comme fouilleur, Bruno Desachy, conservateur du patrimoine et chargé de cours d’archéologie urbaine et de stratigraphie à l’Université de Paris-I, a ensuite exposé les limites et les dépassements possibles de la notion d’unité stratigraphique. La perception géoarchéologique du sédiment urbain proposée par Edward Harris (1979) – les hommes et leurs activités, en créant des reliefs ou des bassins de sédimentations artificiels, contribuent à une géomorphologie anthropique – a provoqué une réelle « révolution géologique », en réalisant la césure indispensable entre sédimentation artificielle et sédimentation naturelle. Toutefois, cette conception ne permet pas de tenir compte des interactions entre ces deux types de sédimentation, ce que font pourtant systématiquement les micromorphologues. La discrétisation, c’est-à-dire la subdivision, du terrain en unités stratigraphiques (Us) est aujourd’hui trop souvent victime d’une interprétation uniquement fonctionnelle, qui a du mal à intégrer à son discours des recherches interdisciplinaires élaborées selon des logiques différentes. Pourquoi ? Parce que, selon Harris, une unité stratigraphique est isotrope et caractérisée par ses interfaces. Or, la perception des sédiments archéologiques comme anthrosols sous-entend la prise en compte des variations sédimentaires, au sein d’une même US comme en ses limites. C’est typiquement le cas des terres noires : elles ont mis en exergue ces points d’achoppements interdisciplinaires. Pour Bruno Desachy, une évolution des concepts d’enregistrement est donc nécessaire et serait salutaire : par exemple, en utilisant la notion « d’unité d’altération ». Ces altérations sont en effet significatives à la fois archéologiquement (rubéfaction des parois d’un four par exemple), mais aussi si l’on considère les processus postérieurs aux dépôts – illuviations1, bioturbations, etc. – qui correspondent à des évolutions sur place sans transfert macroscopique. Ce changement de paradigme permet de tenir pleinement compte des structures dites « flottantes » dans les terres noires, de l’anisotropie2 des Us, et des échelles variables d’enregistrement, une Us d’altération pouvant en affecter plusieurs autres. L’enjeu est donc maintenant de mettre en place des protocoles spécifiques, comme ceux qui sont déjà en œuvre pour l’étude des terres noires urbaines.

11Leurs travaux sur l’agglomération de Metz, objet d’une attention archéologique particulièrement soutenue depuis plus de trente ans, ont conduit Franck Gama et Stéphane Augry, responsables scientifiques à l’Inrap, à témoigner des pratiques géoarchéologiques en recherche préventive. Les archéologues de l’urbain sont en majorité des historiens et ont moins souvent été formés à la géologie que leurs collègues préhistoriens. Par ailleurs, en raison des délais souvent brefs auxquels est soumise l’archéologie préventive, la mise en place d’une approche géoarchéologique est tributaire des données de diagnostics et des avis de la Commission interrégionale de la recherche archéologique (Cira). S’ajoute un réel souci d’échelle, les données géoarchéologiques recueillies sur un seul chantier étant rarement exploitables : l’espace à considérer (bassins versants, plaine alluviale…) comme les pas de temps, relèvent d’études cumulées qui peuvent parfois ne pas profiter directement au site dont elles sont extraites. Á Metz, la géoarchéologie est appliquée principalement à l’étude de structures particulières (le fossé ceignant l’amphithéâtre, par exemple), aux colluvionnements et alluvionnements, à l’identification des niveaux de « terrains naturels » lors de diagnostics, aux paléosols et aux aménagements des berges de la Moselle et de la Seille. En effet, certains quartiers antiques ont été mis en place dans des espaces marécageux inondables, où des traces de défrichements et de cultures ont pu être parfois observées. Les terres noires, systématiquement étudiées à Metz depuis la fin des années 1980, ont encore fait l’objet d’une attention particulière lors du chantier de Sainte-Chrétienne, achevé en octobre 2009. Ces travaux s’inscrivent dans la continuité de ceux menées depuis 1994 sur les sites de Pierre-Hardie, Sainte-Chrétienne 1, Îlot-Turmel, Zac-Amphithéâtre et Esplanade. À chaque fois, la méthodologie employée à l’étude des niveaux de terres noires a été complétée et adaptée. Elle se caractérise avant tout par une discussion quotidienne entre le responsable d’opération, le géoarchéologue et le service régional de l’archéologie, afin de convenir des secteurs à privilégier, des questionnements locaux quant à la nature des accumulations de terres noires et des vestiges associés. La fouille fine par passes, le géoréférencement en 3D des macro-éléments et des US, ainsi que la pédoarchéologie, sont systématiquement mis en œuvre. Selon les conditions de conservation et la nature des vestiges, des études environnementales et paléométallurgiques peuvent aussi être entreprises. Ce systématisme permettra de mettre en relation et de comparer les données issues des différents secteurs de la ville de Metz, entre elles ainsi qu’avec les niveaux de terres noires de Tarquimpol (Moselle), agglomération antique abandonnée, ou de Londres (Angleterre), où une démarche analogue a été entreprise.

12Au cours de l’après-midi, différentes études de cas ont permis d’évoquer la diversité des méthodologies employées et des contextes rencontrés.

13Hélène Noizet, en reprenant les principaux éléments de sa publication (Noizet 2005), a souligné l’importance du croisement des sources archéologiques, historiques, géologiques et géographiques lors d’une étude géoarchéologique. L’étude des formes du parcellaire de Tours a en effet révélé les vestiges d’une orientation cohérente à 65 degrés, celle d’un corridor « fluviaire ». Celui-ci, grâce à sa localisation et à certains toponymes, a été identifié comme une ancienne « boire », c’est-à-dire un ru intermittent qui coulait au sud l’agglomération médiévale de Tours. Couplée aux données des fouilles archéologiques et des sondages géologiques, cette observation parcellaire a mis en évidence l’origine du tracé de cette boire : un ancien chenal de la Loire, réactivé par l’amont lors des ruptures des digues du bourrelet de rive gauche. Des observations similaires ont été faites à Strasbourg et Paris. À Lyon cependant, l’origine anthropique ou naturelle d’une boire repérée place des Terreaux n’a pu être clairement établie (Arlaud 2000).

  • 3 Tdm : Time Domain Electromagnetism, acronyme anglais désignant une méthode de projection électromag (...)
  • 4 Rmp : résonance magnétique des protons.

14Les expériences de prospection géophysique en ville sont confrontées à la densité et aux perturbations propres au sol urbain, qui sont autant de difficultés importantes. C’est pourquoi elles sont surtout appliquées à l’étude des agglomérations abandonnées, comme celle du Vieil-Évreux (Eure). Les rares prospections qui ont tout de même été réalisées dans les villes contemporaines portent sur l’étude des terres noires et suivent une méthodologie spécifique, la prospection électrique en mailles ultra-fines par exemple (David 2004). Dans l’agglomération de Grand en Lorraine, c’est la remise en question des hypothèses archéologiques quant à la présence d’un sanctuaire de source qui a conduit Claire Brinon à entreprendre une campagne de prospection électrique, électromagnétique et magnétique dans le bourg actuel et les parcelles environnantes. Dans le cadre de sa thèse, dirigée par le professeur Alain Tabbagh de l’université Pierre-et-Marie-Curie, elle a établi plusieurs cartes. Des sondages électriques, Tdem3 et Rmp4 lui ont permis de caractériser un modèle structural géologique des alentours de la ville, sise à la limite entre les calcaires de l’Oxfordien supérieur et de l’Oxfordien moyen, ainsi que de positionner les aquifères. Les conduites souterraines et le réseau superficiel d’aqueducs ont ensuite pu être cartographiés grâce aux prospections magnétiques et électromagnétiques Em-31 (conductivimètre mis au point par Geonics). Plutôt qu’une source proprement dite, il semble que les Romains aient renforcé le débit d’une résurgence karstique naturelle en drainant les eaux de bassins versants contigus au moyen de galeries artificielles. Dans une région caractérisée par l’absence d’écoulement d’eau permanent, la présence de ce karst a donc probablement été déterminante dans le choix d’implantation de l’agglomération antique.

15Comme l’ont montré MM. Gama et Augry, la géoarchéologie est très rarement employée seule pour répondre aux problématiques spécifiques posées par les contextes urbains. Souvent, les études font appel à d’autres disciplines. Les fouilles du parking de l’hôtel de ville d’Évreux (Eure), réalisées en 2007, ont été pour Bénédicte Guillot, responsable scientifique à l’Inrap, l’occasion de mettre en place un tel protocole associant dendrologie, anthracologie, archéozoologie, paléométallurgie et géoarchéologie. L’un des enjeux était de caractériser la nature des espaces extra-muros au castrum et impossibles à interpréter directement, c’est-à-dire les terres noires surmontant les niveaux de démolition gallo-romains et les niveaux contigus aux bâtiments de la fin du xiie siècle et du xiiie siècle. Tandis que l’étude des terres noires, encore en cours, suggère un espace de rejets denses, la végétation associée aux bâtiments témoignerait de la présence de potagers comme de friches nitrophiles entretenues (non arborées). Les espaces de rejets semblent quant à eux sélectifs : activité métallurgique dans la partie nord du site, domestique le long du fossé bordant l’enceinte. Enfin, une continuité des modes d’occupation est attestée.

16Les fouilles conduites à Bourges en 2009, sur le site Avaricum, ont été présentées par Mélanie Fondrillon, archéologue du service archéologique de Bourges. Elles offrent un autre exemple d’intégration des problématiques géoarchéologiques tout au long d’un travail de recherche. En amont des deux tranches de fouille, un protocole d’études à été établi afin, d’une part, de caractériser les dépôts archéologiques (terres noires, occupations intérieures, rejets en fosse ou par épandage, etc.), et d’autre part, d’identifier les processus d’accumulation et de transformation de la stratification urbaine. Ce protocole est fondé sur la collaboration avec des spécialistes des archéosciences, comme Carole Vissac, chargée des analyses micromorphologiques, ou Amélie Laurent, docteur en archéologie de l’université de Tours, qui a entrepris une prospection mécanique au pénétromètre. Cette méthode géotechnique consiste à caractériser les unités stratigraphiques par leur résistance mécanique à la pénétration d’un pieu métallique. Compte tenu de la situation du site, au nord de la ville de Bourges, le potentiel des informations recueillies de ces études est très important, à la fois pour la connaissance de la topographie historique, des modes d’assainissement et remblaiement des tourbes sur lesquelles reposent les vestiges du Haut-Empire, comme pour l’étude l’appréhension des terres noires qui diffèrent beaucoup par leur nature, leur épaisseur (entre 0,20 m et 1 m) et les vestiges qu’elles contiennent.

17Le dernier intervenant, Yannick Devos, est micromorphologue au Centre de recherches archéologique archéologiques de l’Université libre de Bruxelles. Il a présenté deux études pédo-archéologiques de niveaux de terres noires à Bruxelles, ville d’origine médiévale qui n’a acquis un caractère urbain qu’au second Moyen Âge. Pourtant, des terres noires s’y sont développées entre les xe et xiiie siècles. Les tourbes alcalines étant peu propices à la conservation des pollens et des graines carbonisées, le protocole a dû renoncer à la palynologie et à la carpologie ; il repose donc sur l’association entre analyses micromorphologiques, physico-chimiques et phytolithaires (Luc Vrydaghs, de l’association Roots). La première étude, réalisée rue de Dinant, a mis en évidence une transformation du sol naturel sous-jacent, due notamment aux lombrics, ainsi qu’un apport de sédiment attesté par une discontinuité granulométrique. Ce processus de formation, perçu grâce à l’étude des phytolithes, a pu être mis en relation avec une mise en culture caractérisée par un chaulage et un fumage du sol, qui a entraîné un regain d’activité des lombrics. Quant aux résultats de la seconde étude, faite à l’hôtel de Lalaing-Hoogstraeten, ils sont du même type : au-dessus d’une séquence interprétée comme relevant de « terrains vagues », le travail physique du sol et des phytolithes de céréales ont été identifiés. Même si les surfaces sondées sont très faibles, la multiplication de tels résultats confirme l’importance de l’activité agricole dans la première occupation du site urbain de Bruxelles, entre le xe et le xiiie siècle.

18Les discussions ont pour l’essentiel porté sur trois points : les conditions de mise en place de protocoles interdisciplinaires, l’importance capitale des études de terres noires, les difficultés de perception des caractères non isotropes du sol urbain.

19Tout au long de la journée, il a été rappelé combien l’aboutissement d’une recherche géoarchéologique est tributaire d’un dialogue continu entre spécialistes, responsables d’opération et archéologues de terrain. Cette contribution à la recherche passe par la sensibilisation à des problématiques qui sont souvent d’échelles spatiotemporelles différentes. Elle suppose la définition de protocoles en amont des travaux, la réalisation d’observations tout au long des opérations de fouille ou de diagnostic, et enfin la discussions des résultats obtenus par les différents partenaires scientifiques impliqués, au moment de la phase post-fouille et de la rédaction du bilan d’opération.

20Les problématiques liées aux terres noires ont constitué le principal fil conducteur des débats. En plus d’alimenter la réflexion sur la nature même du fait urbain entre le ive et le xie siècle, elles soulignent combien celui-ci, quelle que soit l’époque considérée, relève d’une géomorphologie anthropique : il est le résultat d’interactions dynamiques et continues entre sols et sociétés. Ainsi, les espaces peuvent être caractérisés par des gradients de densités autant que par des discontinuités. Les structures peuvent admettre des limites et des fonctionnalités floues et « flotter » dans des ensembles d’unités soumis à de multiples processus d’altérations, ainsi qu’à des facteurs de sédimentation et d’érosion urbaines, autogènes ou allogènes.

21Les objectifs de cette journée ont donc été atteints, en matière de présentation des enjeux, d’explication des conditions de mise en place d’études géoarchéologiques des contextes urbains et de leurs résultats potentiels. La discussion n’est pas close. Car, si le fait urbain médiéval et les terres noires ont été largement abordés, et bien que cette journée d’étude francophone ait eu une légère ouverture vers l’international, de nombreuses questions ont été à peine évoquées : les impacts urbains sur les dynamiques géomorphologiques, par exemple, ou la singularité des villes portuaires ou littorales, dont les contextes hydrodynamiques, climatiques, etc., et culturels sont bien différents des cas évoqués.

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Bibliographie

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Notes

1 L’illuvion est l’accumulation progressive dans une couche du sol de diverses substances déposées par l’infiltration des eaux.

2 Un espace est dit anisotropique, si ses propriétés dépendent de l’endroit de cet espace où elles sont mesurées.

3 Tdm : Time Domain Electromagnetism, acronyme anglais désignant une méthode de projection électromagnétique fondée sur la réponse à l’interruption d’un champ électrique mesurée pendant un temps donné.

4 Rmp : résonance magnétique des protons.

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Pour citer cet article

Référence papier

Quentin Borderie, « Géoarchéologie de l’urbain », Les nouvelles de l'archéologie, 123 | 2011, 61-64.

Référence électronique

Quentin Borderie, « Géoarchéologie de l’urbain », Les nouvelles de l'archéologie [En ligne], 123 | 2011, mis en ligne le 30 mars 2014, consulté le 23 août 2017. URL : http://nda.revues.org/1487 ; DOI : 10.4000/nda.1487

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Auteur

Quentin Borderie

Université de Paris-I

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Droits d’auteur

© FMSH

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