1La localisation du canal de Marius et de sa liaison avec le complexe portuaire antique, avant-port maritime d’Arles, sont depuis le xixe s. au cœur des recherches sur Fos et le secteur oriental du delta du Rhône. Selon les sources antiques, C. Marius aurait réalisé durant son séjour en Gaule (104-102 av. J.-C.) un canal pour contourner l’embouchure du Rhône et assurer ainsi la sécurité de l’approvisionnement des troupes (Strabon, Géographie, IV, 1, 8 ; Plutarque, Vies parallèles. Vie de Marius, XV ; Pomponius Mela, Chorographie, II, 5, 77 ; Pline, Histoire naturelle, III, 5).
2À partir de 2010, la découverte fortuite d’un lot de céramiques antiques puis de pieux, dans la réserve naturelle nationale des Marais du Vigueirat, et les résultats de vastes prospections à la tige métallique réalisées par Otello Badan, révélant l’existence d’un long paléochenal attribué par l’auteur au canal de Marius, ont relancé l’intérêt scientifique pour ce secteur resté à l’écart des recensements archéologiques. Le dossier a été repris dans le cadre du PCR « Fossae Marianae » (Fontaine et al., à paraître) associant le ministère de la Culture (Drassm, SRA PACA), le centre Camille Jullian et le CEREGE (Aix-Marseille université, CNRS) et des institutions locales (Métropole Aix-Marseille Provence etc.), en partenariat avec les Amis des marais du Vigueirat, gestionnaires de la réserve naturelle nationale (RNN). Il se poursuit aujourd’hui dans le cadre d’un programme international soutenu par la fondation A*Midex (Aix-Marseille université), dont l’objet est d’étudier et de comparer l’organisation des complexes portuaires de Fos et d’Ostie-Portus (FOSPHORA Fos Ostia Portus Harbours of Roman Antiquity, 2019-2021).
3Le mobilier découvert en 2010 comprend un lot de céramiques (69 tessons) qui peut être daté, s’il est homogène, du dernier tiers du ier s. av. J.-C. Deux pieux de sapin ont également été mis au jour lors d’un curage, en marge de l’anomalie chenal. Le premier a été daté par radiocarbone entre 21 av. J.-C. et 134 apr. J.-C. ; le second entre 130 et 325 apr. J.-C. (Landuré et al. 2015 ; Rousse et al., à paraître). En 2017, de vastes prospections géophysiques réalisées par le CEREGE (cartographie magnétique et tomographie de résistivité électrique) ont confirmé l’existence d’une longue anomalie linéaire assimilable à un paléochenal, dont le relevé se superpose à celui d’O. Badan (sur peut-être 8 km de long, pour 20 à 30 m de large). Le signal est particulièrement lisible sur la parcelle Cassaïre, à l’ouest de la RNN, entre l’actuel canal d’Arles à Bouc et le Grand Rhône.
4En 2020, une campagne de carottages associés à des prospections géophysiques à haute résolution (cartographie magnétique et tomographie de résistivité électrique) a été réalisée sur deux secteurs de la parcelle Cassaïre, terrain appartenant au Conservatoire du littoral, mais situé à l’ouest à l’extérieur de la réserve nationale des Marais du Vigueirat, non loin du Grand Rhône. L’objectif était d’étudier et de dater la stratigraphie des dépôts sédimentaires en se positionnant dans le lit supposé du chenal. Deux sondages profonds (-10 m) ont été réalisés au carottier motorisé à percussion de type Cobra TT (un par secteur), complétés par six carottages à moindre profondeur (-5 m) effectués à la tarière manuelle.
5Les analyses et datations réalisées sur les carottes donnent une succession stratigraphique similaire, détaillée ci-dessous pour la carotte de référence CAS-C1, sur laquelle trois datations calibrées (Beta Analytic) ont pu être effectuées.
CAS-C1
6Sur les 9,80 m de sédiment carotté en CAS-1, nous avons pu distinguer cinq unités stratigraphiques. À la base, l’unité A est composée de petits galets de quelques millimètres à quelques centimètres dans une matrice de limons noirâtres. Lors du découpage de la carotte, un Cerastoderma a pu être observé parmi de nombreux fragments coquilliers. La datation de matière végétale extraite de cette unité a donné une date calibrée de 5481-5371 av. J.-C.
7Entre 9,70 et 6,90 m sous la surface topographique, l’unité B présente des dépôts sableux moyens gris plutôt bien triés. De nombreuses passées organiques ont été observées. Aucune date n’a été réalisée pour l’instant dans cette unité et aucun bioindicateur n’a été identifié.
8Le facies de l’unité C (-6,90 à -5,60 m) correspond à une interstratification de sables moyens gris et de limons. À 5,77 m de profondeur, des Theodoxus fluviatilis et Limnea auricularia ont été observés, indiquant que ce dépôt a été mis en place en milieu d’eau douce. Un morceau de bois de la partie supérieure de cette unité a été daté à 3651-3528 av. J.-C.
9L’unité D correspond, quant à elle, à une interstratification de sables fins gris et de limons suggérant une énergie moins importante que dans l’unité sous-jacente. Aucune date n’a été pour l’instant réalisée dans cette unité.
10Avec l’unité E, l’énergie de l’environnement de dépôt diminue fortement. Cette unité est principalement composée d’argiles limoneuses grises. Des datations sont en cours, mais une première date radiocarbone réalisée sur des charbons extraits à 3,18-3,22 m sous le niveau topographique (-1 m NGF) indique 147 av. J.-C.-69 apr. J.-C. La sous-unité E1 est caractérisée par des valeurs de sensibilité magnétique élevées. La sous-unité E3 présente des traces d’oxydation.
11Finalement, l’unité sommitale F présente une intercalation de sables brun-jaune et de limons.
12Bien que ces résultats soient encore préliminaires et nécessitent d’être confirmés par la poursuite des analyses et datations en laboratoire, on peut retenir :
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La mise en place d’un paléochenal connecté au Rhône, à partir du IVe millénaire av. J.-C., identifié à partir des dépôts de l’unité C, comportant des coquilles de gastéropodes d’eau douce et une interstratification de sables et limons typique des contextes du Rhône. Un deuxième niveau de dépôt (D) indique une diminution d’énergie du cours d’eau.
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Une stratigraphie de comblement progressif du chenal par des dépôts d’argiles limoneuses grises (E), riches en matériaux organiques, entre -5 et -2 m (-3 m/0 NGF). Un premier échantillon soumis pour datation a livré une chronologie cohérente avec le creusement du canal de Marius et celle de son utilisation (147 av. J.-C.-69 apr. J.-C.). Elle coïncide également avec le mobilier archéologique déjà identifié (supra) et le développement du complexe portuaire de Fos (à partir de 30-20 av. J.-C.).
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D’importants dépôts fins, superficiels, de plaine d’inondation (F) qui recouvrent le comblement du chenal et masquent l’anomalie (0-2 m NGF).
13D’autres datations et analyses sont nécessaires pour confirmer que l’unité E soit d’époque romaine. Si tel est le cas, on aurait alors à la période romaine une colonne d’eau navigable d’environ 2,5 m (en considérant un niveau marin à -0,50 et -0,70 m au-dessous du niveau actuel à l’époque romaine : Vella et al. 2005). Pour compléter l’étude et préciser la géométrie du chenal, de nouveaux carottages devraient être réalisés, notamment à l’extérieur de son lit, pour comparer l’interprétation des facies de dépôt. Enfin, des anomalies potentiellement anthropiques méritent d’être documentées par prospections géophysiques dans le périmètre de la RNN à proximité du chenal.