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Pratiques

L’approche géoarchéologique de l’urbain. Développement du concept, méthodologie et applications aux opérations archéologiques

A geoarchaeological approach to the urban fabric. Theory, methodology and application in archaeological interventions
El enfoque geoarqueológico de lo urbano. Desarrollo del concepto, metodología y aplicaciones en las operaciones arqueológicas
Cécilia Cammas, Quentin Borderie, Bruno Desachy et Stéphane Augry
avec la collaboration de Laurent Deschodt, Nathalie Schneider, Laurent Bruxelles, Pascal Raymond et Mehdi Belarbi
p. 80-93

Résumés

La géoarchéologie se définit comme une discipline dédiée à l'étude de l'interaction entre les groupes humains et leur environnement à travers l'interprétation des sédiments et des paysages physiques, en utilisant les méthodes et concepts des sciences de la Terre. La géoarchéologie du tissu urbain est une discipline spécialisée au sein de la géoarchéologie : elle applique ses approches à l'environnement urbain et à son histoire. La géoarchéologie utilise le concept d'unité stratigraphique (contexte) développé dans le modèle de la matrice de Harris, tout en attirant l'attention sur ses limites, notamment autour de la question des « terres noires ». Elle contribue à l'interprétation fonctionnelle de l'espace urbain en mettant en lumière les variations spatiales au sein de l'environnement bâti et la nature des activités qui y sont menées (par exemple, activités agro-pastorales ou artisanales). La relation entre la ville et son environnement est examinée à travers les archives sédimentaires dans les contextes urbains. La géoarchéologie est peu représentée dans l'archéologie préventive urbaine contemporaine en France : il serait souhaitable de l'intégrer pleinement dans les programmes de recherche, permettant ainsi d'identifier des critères scientifiques pour chaque intervention. En travaillant en étroite collaboration interdisciplinaire, l'approche géoarchéologique est en mesure d'aider à évaluer le potentiel archéologique à l'échelle d'une ville, une étape nécessaire avant le lancement de campagnes d'observation sur le terrain.

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Notes de l’auteur

Cet article est une première présentation d'un travail collectif qui sera publié de façon plus approfondie sur HAL. Ont contribué à cette étude :
- Stéphane Augry, Mehdi Belarbi, Laurent Bruxelles (Umr 5608 « Traces ») , Cécilia Cammas (Umr 5140 « Archéologie des sociétés méditéranéennes »), Christian David, Laurent Deschodt (Umr 8591 « Laboratoire de géographie physique »), Kaï Fechner, Morgane Liard, Pascal Raymond, Nathalie Schneider : Inrap
- Quentin Borderie, Université Paris I Panthéon-Sorbonne, Umr 7041 « ArScAn »
- Claire Brinon, Université Paris VI, Umr 7619 « Sisyphe »
- Bruno Desachy, Centre Européen Archéologique de Bibracte, Umr 7041 « ArScAn »
- Mélanie Fondrillon, Service archéologique de Bourges, Umr 6173 « CITERES »
- Carole Vissac, Umr 7041 « ArScAn »

Texte intégral

1Le milieu urbain est le lieu où se concentrent les activités sociales, économiques et politiques. Il est, aujourd’hui aussi, le lieu de convergence des approches scientifiques et patrimoniales, souvent en compétition avec les politiques d’aménagement. La particularité du contexte archéologique urbain est l’abondance, la variété spatiale et la succession rapide des couches reflétant des fonctions et usages multiples, et générant de fait une stratification complexe. Ces caractères ont amené le développement de méthodes spécifiques d’enregistrement (Desachy, 2008). En revanche, les approches géoarchéologiques, qui sont presque de l’ordre de la routine en milieu rural, restent, en milieu urbain, encore peu fréquentes et surtout rarement systématiques, aussi bien thématiquement que spatialement. La mise en œuvre d’études géoarchéologiques en milieu urbain soulève encore, il est vrai, des problèmes de méthode et recherche. Mais c’est certainement dans la caractérisation des activités des différents espaces urbains que les approches géoarchéologiques pourraient être largement développées, surtout pour les espaces urbains repérables dans la topographie historique (parcelle avec habitat et cour, structures artisanales, place et espaces commerciaux, voiries, etc.), quelles que soient les sources (historiques ou archéologiques). À l’inverse, les modèles d’occupation pédosédimentaires peuvent participer à l’interprétation d’espaces mal définis archéologiquement. Or ce potentiel nous semble largement sous-exploité.

2Depuis les années 1970 coexistent différentes définitions de la géoarchéologie reflétant l’évolution du champ de cette discipline, à travers plusieurs écoles et courants. Les premiers fondements méthodologiques de la géoarchéologie comme discipline contribuant à l’étude de l’interaction dynamique entre les groupes humains et leur environnement sont posés dans les années 1980 par K.W. Butzer (1982). Elle est définie comme l’étude et l’interprétation des sédiments et des paysages physiques, recourant aux méthodes et aux concepts des sciences de la Terre à des fins archéologiques. L’homme est ainsi considéré comme un agent sédimentaire au même titre que les phénomènes naturels. Butzer souligne l’aspect interdisciplinaire et la spécificité des approches à élaborer pour faire émerger la particularité de l’homme en tant qu’agent sédimentaire, en milieu urbain notamment. Jusqu’aux années 1990, la géoarchéologie se développe selon deux axes, en fonction des formations initiales des spécialistes (Berger et al., 2000) : d’une part, une géoarchéologie « hors-site », ou une « archéologie du paysage », qui s’intéresse aux dynamiques du paysage, développée par les géomorphologues et les géographes ; d’autre part, une géoarchéologie « intra-site », qui s’intéresse aux constituants et aux processus anthropiques, développée par des spécialistes issus de l’archéologie et formés à la science du sol ; c’est à cet axe que se rattachent les premières applications aux stratifications urbaines (Rosen, 1986) (cf. article Borderie et al., p. 91). Durant les vingt dernières années, ces deux orientations tendent à se fondre en une seule perception, plus systémique, de l’interaction société-milieu et de son expression pédosédimentaire. Les phénomènes naturels et anthropiques ne s’opposent plus, mais s’expriment selon des modalités et des gradients d’intensité variable, de l’habitat au territoire exploité ou parcouru (Cammas, Wattez, 2009). Les géoarchéologues sont aujourd’hui fréquemment des « naturalistes », c’est-à-dire des spécialistes formés sur des référentiels et des modèles élaborés en contextes dit « naturels », mais qui sont amenés, par leur objet d’étude, à renouveler à la fois ces modèles « naturalistes » et les approches traditionnelles des archéologues.

L’émergence d’une géoarchéologie de l’urbain

3La géoarchéologie a d’abord été appliquée dans le but de définir les propriétés du site « naturel » : les caractères déterminant son choix et les contraintes qu’il induit, mais aussi l’impact du développement de la ville sur ce site (Blanchard, 1911 ; Chaussé et al., 2009). S’affranchissant d’une conception ancienne de déterminisme environnemental, les problématiques actuelles concernent la configuration du site urbain : unités géomorphologiques sur lesquelles a été bâtie l’agglomération, substrat géologique, conditions de milieu, ressources locales (Thouvenot, 1998 ; Arramond et al., 2007 ; Deschodt, Sauvage, 2008 ; Jorda et al., 2008) (cf. les 3 encadrés ci-après).

Carte géologique et site primitif de Lille
Laurent Deschodt
La ville de Lille porte son origine jusque dans son nom (« Insula », « Rijsel », « l’île »). Mais le site originel a été remanié par une histoire urbaine millénaire d’autant plus perturbatrice qu’elle s’exprime dans un contexte topographique peu contraignant. Un travail de cartographie des formations géologiques superficielles (utilisant cartes anciennes, microtopograhie, sondages géotechniques, observations directes) aide à mieux connaître le site [ill.1].
Au cours du Weichselien (dernier cycle glaciaire), le lœss se dépose en abondance dans le fond de vallée. Son accumulation conduit à une topographie confuse. La rivière Deûle l’incise à la fin de la période en plusieurs cours non navigables. Ils se rejoignent vers l’aval en un cours unique navigable, légèrement plus encaissé dans un fond de vallée plus étroit.
Un îlot lœssique émerge des alluvions limono-tourbeuses. C’est vraisemblablement cet espace un peu plus élevé du fond de la vallée qui est désigné par le toponyme « île ». Une zone d’habitat (« Fins ») est précocement attestée dans les textes sur la rive droite de la Deûle. Un second noyau de peuplement est possible sur la rive gauche (centré sur la place aux Oignons), à l’extrémité méridionale d’un « pont lœssique » qui remonte en pente faible vers le nord. Le pont lœssique, héritage weichselien, constitue une zone un peu plus haute entre le cours aval de la Deûle, à l’est, et un petit affluent de la Deûle et les marais de la Citadelle, plus à l’ouest. Son extrémité, en vis-à-vis de Fins, jouxte la rupture de navigabilité. L’érection de la motte et du castrum témoigne du caractère stratégique du secteur. Ils sont en partie bâtis sur la zone humide tourbeuse. Cela suggère que l’axe central était déjà occupé, conformément à l’hypothèse d’un peuplement précoce. La motte contrôle la zone portuaire et la circulation entre les deux rives via l’île. Cette dernière, carrefour entre voie d’eau et voie de terre, a dû constituer un espace d’échange et donner son nom à la ville naissante.

1. Plan géologique et zones de peuplement primitif de Lille.

1. Plan géologique et zones de peuplement primitif de Lille.

DAO : Laurent Deschodt, Inrap.

Observations sur le site alluvial de Strasbourg
Nathalie Schneider
Au cœur du fossé rhénan, la ville de Strasbourg est établie sur deux unités géomorphologiques : le rebord oriental d’une terrasse rhénane pléniglaciaire, couverte de lœss, et la plaine alluviale rhénane. Ces entités naturelles, d’orientation nord-sud, sont sillonnées par un réseau hydrographique dense et enchevêtré où le Rhin, l’Ill et la Bruche, en rive gauche, et la Kinzig, en rive droite, ont modelé la topographie. Le site initial de la ville correspond à une langue de lœss remaniés, alluvions arrachées aux collines environnantes, transportées par les rivières, puis progressivement exondées et stabilisées.
Les fouilles du « Tramway 1990 », ainsi que des fouilles préventives récentes (Rue Brûlée 2009, Ena 2009) ont aidé à comprendre l’imbrication de masses sédimentaires et la logique d’implantation anthropique. L’étude du toit des graviers a permis de proposer une chronologie holocène de leur mise en place : d’ouest en est, cette formation est datée de 6000 avant notre ère aux Halles, 2300 avant notre ère sous la place de l’Homme de Fer, 400/200 avant notre ère au sud de l’ellipse insulaire actuelle, 400/600 de notre ère en rive droite, en direction du Rhin. Au-dessus de ces graviers, des limons fins, issus de décantation, soulignent une période de calme hydrologique entre l’âge du Bronze et le début de l’Antiquité, marquée toutefois par une reprise alluviale à l’âge du Fer (site de l’Ena). Cette grano-décroissance sédimentaire accompagne un retrait progressif du fleuve en rive droite de sa vallée. Dès lors, sur un matériel sédimentaire stabilisé, l’occupation humaine se densifie dans un mouvement latéral au Rhin, suivant le recul des bandes actives fluviales [ill.2].

2. Chronologie de la stabilisation des graviers et extension des alluvions fines en fonction de leur origine sur le site de Strasbourg.

2. Chronologie de la stabilisation des graviers et extension des alluvions fines en fonction de leur origine sur le site de Strasbourg.

DAO : Nathalie Schneider, Inrap.

Géomorphologie et implantation humaine : l’exemple de Toulouse
Laurent Bruxelles
Même pour un œil exercé, la perception du relief, et donc des principales composantes géomorphologiques qui sous-tendent la topographie de la ville de Toulouse, reste extrêmement difficile. Les constructions oblitèrent largement des formes déjà peu évidentes. Afin de s’extraire de cette difficulté, il convient alors d’essayer de caractériser un peu mieux le contexte morphosédimentaire. Ainsi, à partir d’un modèle numérique de terrain précis, il est possible d’avoir une première représentation de la topographie du sol. Puis le recueil de données à partir de la Banque de données du sous-sol (Bss) du Brgm permet non seulement de caractériser la nature du substrat, mais aussi de s’affranchir des épaisseurs de sols historiques. Une fois ce travail réalisé, il est alors possible d’avoir une idée assez juste de la topographie initiale, juste avant la fondation de la ville.
À ce titre, l’exemple de Toulouse est intéressant. Dès l’âge du Fer, les principales implantations humaines de la vallée (à l’exception de Vieille Toulouse située au sommet des coteaux molassiques) concernent de légères éminences qui dominent de quelques mètres la plaine garonnaise. Ces topographies correspondent à une ancienne formation alluviale dont on ne retrouve que de rares lambeaux. Sous la ville actuelle, deux d’entre eux ont été choisis au cours de la Protohistoire puis dans l’Antiquité : le quartier Saint-Roch et l’ensemble des quartiers compris, justement, dans l’enceinte du Haut-Empire [ill.3]. Ces topographies, qui ont peu varié depuis, présentaient déjà de nombreux avantages. Plus salubres que le fond de la plaine, elles offraient une position hors-crue tout en restant en prise directe avec le fleuve.

3. Topographie de la ville de Toulouse.

3. Topographie de la ville de Toulouse.

Laurent Bruxelles, Inrap.

4L’étude des rôles de l’urbain dans la formation des paysages a été initiée en France sur les fouilles du métro de Lyon (Arlaud et al., 1994). Elles concernent l’étude des agents de sédimentation externes à la ville, l’artificialisation et le forçage des hydrosystèmes (Bravard et al., 1997 ; Arlaud et al., 2000 ; Franc, Vérot-Bourrély, 2008). Ces travaux se sont multipliés par la suite, notamment à Tours sous l’impulsion de J. Burnouf (Burnouf, Carcaud, 1999 ; Noizet, 2005 ; Garcin et al., 2006). Aujourd’hui, les recherches, entreprises dans beaucoup de centres urbains métropolitains, se concentrent surtout sur la nature et la profondeur du substrat géologique et des aquifères, ou sur la sédimentation alluviale et les dynamiques des berges et du littoral. Dès les années 1970, l’homme est explicitement perçu par les archéologues comme un créateur de relief ; cette notion de relief anthropique peut, dès lors, s’appliquer au paysage urbain, formé par les bâtiments, enceintes, temples, ports, rues, places… Ce relief anthropique est l’objet de la stratigraphie archéologique qui doit éclairer les mécanismes d’accumulation et d’érosion exercés par l’homme (Harris, 1979). En milieu urbain, ces mécanismes aboutissent à des stratifications anthropiques denses, qui forment le sous-sol archéologique de la ville comme ses élévations. Le bâti relève donc des mêmes principes d’analyse stratigraphique que l’enfoui. Sur cette base se développent les systèmes d’enregistrement des fouilles urbaines puis, à partir des années 1990, les travaux d’archéologie du bâti (Journot et al., 1999 ; Mataouchek, Mignot, 2009). A.M. Rosen a proposé une des premières applications de la géoarchéologie au contexte urbain, sur des tells du Moyen-Orient (Rosen, 1986). Elle a formalisé certains mécanismes de formation et d’altération de la stratification urbaine. Ainsi, le sédiment archéologique, comme le tell, est considéré comme un artefact, une fois « abandonné » ; il est soumis à des processus taphonomiques. L’approche géoarchéologique (microarchéologie, granulométrie, sédimentologie) est alors centrée sur les constituants grossiers selon trois échelles : la pièce, le tell et le tell dans son environnement, sans descendre au niveau plus analytique de l’unité stratigraphique de Harris (US). A.M. Rosen a aussi initié l’étude de la relation entre le développement urbain et l’environnement proche, concernant principalement les cours d’eau et la dynamique des versants. Cette approche est développée au début des années 1990, toujours au Moyen-Orient, notamment par W. Matthews à Tel Brak et Çatal Höyük. Les travaux de cette dernière s’appuient sur les interprétations archéologiques d’usage spécialisé de pièces d’habitation pour développer un système d’interprétation fonctionnelle des espaces. Elle ajoute la micromorphologie au protocole analytique et elle met en exergue la spécificité pédosédimentaire du contexte urbain (Matthews, 1992 ; Matthews et al., 1994, 1995 et 1997).

5En France, dès les années 1980, des études géoarchéologiques ont lieu en milieu urbain, en vue de caractériser des structures spécifiques, en particulier les fossés. Les premières approches géoarchéologiques systématiques de la dynamique pédosédimentaire urbaine, à l’aide de la micromorphologie, portent sur la Protohistoire méditerranéenne (Cammas, 1994, 1999, 2003 ; Cammas et al., 1996). L’approche conceptuelle des stratifications urbaines y est poursuivie et développée. L’interprétation fonctionnelle d’un espace défini architecturalement (rue, place, cours, pièce…) ne repose plus sur l’analyse et l’interprétation d’une seule couche, mais sur celle d’une séquence stratigraphique. Ainsi, chaque espace, ou unité morpho-fonctionnelle, possède sa dynamique sédimentaire propre, définie par son usage au cours du temps (Cammas, 1994). Ces travaux se réfèrent systématiquement à l’échelle de l’US, ce qui permet l’intégration des résultats à l’élaboration du cadre chrono-stratigraphique et, donc, du discours historique. La géoarchéologie connaît un nouvel essor en France, dans les années 1990, avec la question des « terres noires » (cf. article Borderie et al., p. 89). Actuellement, et au-delà des questions chrono-culturelles, les réflexions s’orientent aussi progressivement vers l’évolution des gradients sédimentaires (intra-urbain, péri-urbain, rural) et l’impact des activités urbaines sur les sols (Davidson et al., 2006 ; Golding, 2008 ; Cammas, Wattez, 2009), l’analyse intrinsèque de la dynamique pédosédimentaire urbaine rejoignant ainsi l’approche extrinsèque, exposée ci-dessus, de l’urbain au sein du paysage.

Les échanges ville-territoire

6Les relations ville-environnement sont étudiées à travers le cas particulier des liens entre occupation urbaine et système fluviatile, qui furent l’une des premières problématiques de la géoarchéologie de l’urbain. Nous avons choisi ici d’aborder un autre aspect, particulièrement perceptible, de ces relations : les bilans sédimentaires en contexte urbain, qui traduisent les apports dans la ville et les transports de matériaux vers l’extérieur. Cette notion de bilan sédimentaire urbain global évoluant dans le temps fait partie des concepts des archéologues, car elle permet d’envisager la constitution d’une stratification archéologique sur l’ensemble de l’espace urbain et sur le long terme ; elle relève aussi de la géoarchéologie spécialisée, en particulier car elle est le cadre des études de matériaux éclairant les relations ville-territoire.

7Antérieurement à la période contemporaine, les accumulations sont dominantes. Ce bilan positif est nourri principalement par l’apport de matériaux sédimentaires ou géologiques, plus ou moins transformés, à des fins de construction. Les recherches géoarchéologiques portent, entre autres, sur la pierre. Son étude relève de la pétrographie et de la géologie (Nehlig, 2009 ; Blanc et Blanc, 2009 ; travaux de Marc Viré sur Paris, voir par exemple Robin et al., 2007) et elles permettent d’identifier les dépôts géologiques et les sources, plus ou moins éloignées, parfois directement sous la ville, mais aussi de suggérer des circuits commerciaux. Pour ce qui est des formations sédimentaires, c’est à l’aide de la pédologie, de la sédimentologie et de la micromorphologie qu’elles sont identifiées. Ainsi, des matériaux pédosédimentaires peu ou pas transformés sont utilisés pour de multiples remblais et aménagements : par exemple, des sables argileux provenant de sols pédologiques lessivés sont utilisés comme remblais de sol à Noyon, et, à Lattara, ce sont des alluvions de textures diverses. L’origine de ces matériaux bruts nous informe sur le territoire exploité ; mais ce potentiel informatif donne lieu à peu de travaux sur le territoire national, à la différence d’autres pays européens. Tout un pan des études géoarchéologiques concerne les matériaux de construction en terre crue, les modes de mise en œuvre de la terre et son rôle prépondérant dans la dynamique pédosédimentaire, et, par conséquent, la construction de la stratigraphie (Cammas, 2003). De même, l’étude des mortiers et enduits gallo-romains et médiévaux (Büttner, 2003 ; Coutelas, 2009) est relativement développée. L’étude géoarchéologique de ces matériaux manufacturés nous renseigne sur le territoire exploité, mais aussi sur le savoir-faire des artisans, les techniques de fabrication, leur standardisation et leur diffusion. En revanche, les matériaux de terre cuite sont encore quasiment ignorés (Aumard, 2007), comme ceux liés à la construction urbaine du premier Moyen Âge.

8Ces matériaux de construction, une fois entrés en ville, y restent, suivant deux modes : d’une part des pratiques systématiques de recyclage de certains matériaux de construction (terre crue, pierre taillée ou non, bois d’œuvre, voire terre cuite architecturale…) ; d’autre part, des pratiques non moins systématiques, en cas de démolition, de nivellement sur place des gravats et matériaux non récupérables, permettant l’enfouissement et la conservation des vestiges de structures (et donc la constitution de la stratification archéologique) et entraînant l’exhaussement progressif des niveaux de sol.

9Le bilan est donc positif car, en regard de tous les matériaux apportés, peu sortent de la ville : les rivières urbaines sont le principal exutoire des déchets urbains vers l’extérieur ; mais une grande part de ces déchets reste stockée sur place, convergeant parfois, à partir du second Moyen Âge, vers des zones d’accumulation collectives (« trous punais », « terrées » intégrées aux enceintes urbaines…). Les fortifications urbaines antiques, puis médiévales et modernes, génèrent d’importants mouvements de matériaux ; mais, là encore, les matériaux extraits (creusement des fossés, dérasements…) sont pour l’essentiel réutilisés (remparts, nivellements, glacis…). On peut donc considérer que ces travaux se font sans perte sédimentaire à l’échelle globale du site urbain ; ils marquent cependant sa périphérie (dans un rayon parfois très large avec les fortifications bastionnées et systèmes défensifs en profondeur de l’époque moderne) et modifient son relief.

10La quantité de matériaux « exportés » par la ville augmente au xviiie et au xixe siècle avec les préoccupations d’hygiène et d’assainissement qui se traduisent notamment par les épandages agricoles de boues urbaines (déchets organiques et eaux usées), autour de Paris par exemple, où ils sont liés à l’implantation de cultures maraîchères destinées à nourrir la capitale.

11Mais c’est plus tardivement, pas avant le milieu du siècle dernier, que la mécanisation des moyens de terrassements et les grands travaux de reconstruction d’après-guerre, puis de rénovation des centres urbains anciens, entraînent une réelle et brutale inversion du bilan sédimentaire urbain. L’impact multiplié en volume et en profondeur des terrassements, associé à l’évacuation systématique des déblais hors de la ville (au lieu des pratiques de récupération et de nivellement sur place qui prévalaient jusqu’alors) ont fait des villes des zones d’érosion rapide, et non plus des bassins sédimentaires artificiels, entraînant une éradication, et non plus une constitution progressive, de la stratification archéologique. Rappelons que c’est face à cette disparition rapide du gisement archéologique urbain, et pour tenter de la pallier, que l’archéologie urbaine moderne s’est constituée et mise en place, en Grande-Bretagne, puis en France à partir de la fin des années 1970 (Biddle
et al., 1973 ; Collectif, 1982).

Géoarchéologie et archéologie préventive urbaine : quelle politique d’ensemble ?

12Alors qu’il ne paraît plus envisageable aujourd’hui de réaliser une intervention archéologique préventive sur un tracé linéaire ou sur de grands décapages sans un volet paléo-environnemental (Brun et al., 2006), les approches géoarchéologiques des contextes urbains restent rares en France ; cela signifie que, en amont des opérations, la place de la géoarchéologie reste faible. Le point crucial expliquant la situation demeure l’inévitable règle de « l’enveloppe fermée ». Les moyens sont nécessairement limités dans le cahier des charges d’une opération (où s’exercent des contraintes de régulation) et dans le projet d’opération (où s’exerce la contrainte financière de l’aménageur et de l’opérateur). Or, à la différence des opérations urbaines, les grandes opérations rurales sur tracés linéaires évoquées ci-dessus atteignent une masse critique telle qu’il est possible de mettre en œuvre à la fois une stratégie globale et une représentation large (néanmoins sélective) des spécialités paléo-environnementales, y compris la géoarchéologie. La taille plus limitée de beaucoup d’opérations urbaines impose fréquemment des choix drastiques de présence ou d’absence d’études relevant des différentes spécialités (le « saupoudrage » n’étant de toutes façons pas une solution). Dans cette compétition, la géoarchéologie gagne rarement.

13La solution pour opérer ces choix au mieux consiste à mettre en place une programmation permettant des critères de choix scientifiques pour chaque opération en fonction d’une stratégie globale, à l’échelle de la ville comme celle du réseau urbain. C’est là que le bât blesse : un tel effort de programmation et de stratégie globale est encore largement à développer pour la géoarchéologie de l’urbain. Signalons toutefois la mise en place, dans quelques sites urbains (Paris, Strasbourg, Lille, Metz, Noyon, Lyon…), de stratégies d’études à l’échelle de la ville, grâce à une perception précoce des problématiques autour des terres noires ou des systèmes fluviaux, et une gestion suivie du site archéologique urbain [ill.4].

4. Plusieurs fouilles menées à Noyon (place Aristide Briand, rue de l'évêché et square Gropiron) ont permis de déterminer l'absence ou la présence de terres noires et parfois de procéder à leur analyse géoarchéologique.

4. Plusieurs fouilles menées à Noyon (place Aristide Briand, rue de l'évêché et square Gropiron) ont permis de déterminer l'absence ou la présence de terres noires et parfois de procéder à leur analyse géoarchéologique.

Ici, au square Gropiron, la mise en relation de diverse séquence a permis d'identifier leur mode de formation comme étant constitutifs d'espaces situés à l'intérieur (matériaux de construction constitués de limons sableux malaxés, tassés et ferruginisés en surface) et à l'extérieur (accumulations de rejets et de remblais peu épais et bioturbés) d'un bâtiment.

D.R.

14Dans les centres anciens, la raréfaction des fouilles au profit d’une multiplication des diagnostics fait ressortir davantage l’absence de programmation scientifique (Garmy, 2009). La taille limitée de nombre d’opérations constitue un frein à la mise en œuvre d’approches géoarchéologiques dans de bonnes conditions. En effet, lorsqu’il s’agit de parcelles de petites dimensions disséminées dans la ville, l’extension de l’opération ne permet pas toujours d’appréhender un ensemble architectural (îlot, maison ou pièce d’une maison). De plus, pour certaines périodes, en particulier le haut Moyen Âge, la connaissance de la ville et de son organisation est loin de permettre de situer l’opération dans la trame urbaine, ce qui en limite les possibilités d’extrapolation. Il faut ajouter à cela un accès à certains documents (sondages géotechniques) parfois compliqué. Les grandes opérations préventives et les opérations programmées (Grand, Jouars-Ponchartrain, Jublain, Lattes, Saint-Denis, Tours) pouvant intégrer une problématique géoarchéologique sont donc d’autant plus intéressantes. Malheureusement, celles sur lesquelles une telle problématique a réellement été développée sont rares et ne concernent que trop peu le réseau urbain majeur, gallo-romain, médiéval et moderne, des anciens chefs-lieux de cité devenus sièges épiscopaux.

15Concernant les archéologues eux-mêmes, le problème semble celui de la formation et de l’information sur ces approches (évoquée dans un bilan du Cnra) et celui de l’interdisciplinarité réelle. Le géoarchéologue intervenant dans les opérations urbaines le fait trop peu comme spécialiste intégré à l’équipe et au projet, mais plus souvent comme un consultant ponctuel. Or, pour reprendre ce qui a déjà été dit il y a dix ans, l’archéologue n’est pas là uniquement pour offrir le cadre pratique d’une étude, et les géoarchéologues ne peuvent se permettre un discours autosuffisant (Berger et al., 2000). Dans la pratique, ce manque d’interdisciplinarité peut aujourd’hui encore se traduire par des protocoles éclatés, les spécialistes ne pouvant opérer de concert avec les archéologues, ignorant les uns comme les autres des méthodes d’enregistrement respectives par ailleurs appliquées sur le chantier, ne permettant in fine qu’une simple juxtaposition de résultats et non la construction d’un véritable discours archéologique. La multiplicité des angles d’approches potentiels et des outils à disposition rendent complexe la maîtrise méthodologique de la géoarchéologie par les acteurs archéologiques (au sens large : prescripteurs, opérateurs en charge de l’élaboration des projets d’intervention, responsables d’opération, spécialistes et fouilleurs). Bien sûr, les conditions de travail et les collaborations se sont améliorées en dix ans, mais la mise en place d’études intégrées, particulièrement en contexte urbain, est loin d’être une pratique courante.

16La question de l’échantillonnage sur le terrain découle des points précédents : l’échantillon, et son protocole de recueil, sont des éléments-clés de la démarche géoarchéologique. Pour en garantir l’intérêt et la représentativité, ils devraient donc être les éléments d’une stratégie raisonnée, élaborée en amont, en interaction avec le géoarchéologue. Ça n’a pas toujours été le cas, ce qui laisse en suspens le problème des prélèvements accumulés sans traitement. La logique actuelle (Bibracte, 2008) tend vers une « gestion raisonnée des stocks », et la réglementation impose désormais des dates de péremption pour ces prélèvements : l’élimination d’une partie de ce passif est donc probable, compte tenu du volume occupé par les sédiments, ce qui est certainement un choix raisonnable et inévitable concernant les prélèvements « vrac » systématiques, opérés sans réflexion préalable. Celle-ci doit cependant s’ouvrir sur la possibilité de conservation à long terme de sédiments archéologiques, témoins culturels au même titre que le mobilier, et pouvant constituer des séries de référence. Il faut noter par ailleurs qu’à l’avenir des techniques d’analyse plus performantes et plus économiques permettront probablement, à contrainte constante, un échantillonnage plus large, ce qui constitue aussi un objectif, en tant que base statistique plus assurée des études.

17Tous ces facteurs expliquent peut-être une partie du retard français (voir par exemple, pour le Royaume-Uni : Hall, Kenward, 1982, 1994). Néanmoins, une dernière difficulté potentielle reste à souligner : la prestation commerciale que devient aussi une fouille archéologique préventive et, par conséquent, la mise en concurrence commerciale entre opérateurs (législation de 2003) constituent une menace pour la construction de problématiques et de synthèses à l’échelle d’une ou plusieurs villes. Certes, les résultats scientifiques se trouvent réglementairement dans les rapports, mais, limitées à cette obligation légale, les données scientifiques restent morcelées. La construction de réelles stratégies et programmations scientifiques en amont, et de réelles synthèses de la connaissance en aval, exigent la libre circulation de l’information scientifique, des protocoles, des résultats entre chercheurs, quels que soient les opérateurs ou organismes qui les emploient. Or, en l’absence actuelle de garanties, les conditions de concurrence commerciale conduisent à une restriction de cette libre circulation.

Les clés d’un progrès ?

18La première, en amont de la réalisation de l’opération, concerne la formation ; une politique de formation des archéologues, initiale (pour les étudiants) et continue (pour les professionnels), représente donc un investissement nécessaire et judicieux. Mais réciproquement, une réelle formation archéologique est indispensable aux spécialistes venus des sciences de la Terre. La deuxième serait de pallier le risque de protocoles mal intégrés dans un système commun et aux limites de l’enregistrement stratigraphique par US en retrouvant une vision véritablement systémique de l’enregistrement archéologique et en écartant toute application mécanique de recettes standardisées. Des propositions dans ce sens ont été faites (Desachy, 2008), tendant à rendre l’enregistrement par US plus « géoarchéo-compatible », en y intégrant la notion d’altération sur place (et par conséquent de pédogénèse) ; et tendant à développer la capacité de changer d’échelle d’analyse tout en restant dans ce cadre cohérent, parfois insuffisant mais toujours nécessaire, de l’enregistrement par US. La relance de la réflexion sur l’enregistrement archéologique de terrain, trop souvent supplantée par des considérations d’ordre purement technique et informatique, est aussi un lieu essentiel d’interdisciplinarité et d’apports possibles de la géoarchéologie.

19Dans le but de dépasser les contraintes et les problématiques inhérentes à chaque opération, la mise en place d’une stratégie globale suppose de tenter d’évaluer d’abord le potentiel du gisement à gérer, au sein duquel les choix doivent s’exercer ; et cela, au moins à l’échelle du site urbain et, si possible, à l’échelle du réseau urbain. Ce constat a été posé par les pionniers de l’archéologie urbaine préventive dès les années 1970, en Grande-Bretagne (Biddle et al., 1973), puis en France avec la série des Depavf (documents d’évaluation du patrimoine archéologique des villes de France) coordonnés par le Centre national d’archéologie urbaine.

20L’évaluation du potentiel archéologique du site urbain croise deux axes de travail : la synthèse cartographique de la topographie historique - recension des sources archéologiques, plans anciens et documentation historique (par exemple Lavaud, 2009) ; l’estimation des caractéristiques globales et de l’état de conservation du gisement archéologique urbain - cartographie des épaisseurs de dépôts ainsi que des volumes vides et des destructions ayant affecté ce gisement. Une collaboration entre archéologues et géoarchéologues sur ce projet, à tous les niveaux d'organisation, pourrait largement contribuer à en élargir l'intérêt au-delà d'une simple aide à la programmation. La connaissance des géoarchéologues doit être utilisée pour évaluer le degré de fiabilité et la possibilité d’extrapolation des documents géologiques. La connaissance du fonctionnement et des lois qui régissent la dynamique pédosédimentaire du paysage urbain enrichit la vision archéologique. Concernant l’emploi des systèmes d’information géographique, des cadres de géoréférencement communs peuvent permettre l’interopérabilité entre Sig spécifiquement urbains et ceux déjà mis en œuvre en géoarchéologie afin de modéliser l’évolution des paysages (Castanet, 2008). Ainsi, ces travaux menés conjointement pourront déboucher sur des modèles qui décrivent, d’une part, l’évolution du sol urbain au cours du temps et, d’autre part, le potentiel archéologique (cf. encadré ci-après).

Paris et la gestion des données sur Système d’information géographique
Pascal Raymond et Mehdi Belarbi
Défrichement, mise en culture, aménagement des berges, production d’énergie, approvisionnement en matériaux, transport, défense, gestion des déchets, sont des actions qu’une société a besoin d’organiser et de développer pour survivre. Ces interactions anthropiques sur un environnement façonné par les aléas climatiques laissent des traces. L’impact d’une présence humaine permanente pendant plus de deux millénaires sur un territoire circonscrit a profondément modifié cet espace originel. Le poids politique et économique d’un tel lieu ne cessant de croître, les occupants ont dû adapter cet espace.
Les nombreuses preuves de l’action de l’homme sur son environnement sont recueillies à chaque opération. Elles ont une portée locale et s’inscrivent également dans un contexte global. L’accumulation de données environnementales sur une zone urbaine comme Paris, leur dispersion spatiale et temporelle et le nombre important de chercheurs qui en ont la charge, nous ont conduits à développer une documentation gérée sur SIG. Ce système permet de faire évoluer la documentation en fonction des découvertes. Toutefois, l’interprétation de phénomènes locaux à l’échelle d’une mégapole impose le récolement patient des informations. L’intégration des informations contemporaines et le géoréférencement des données issues des plans anciens de Paris au XIXe siècle permettent de percevoir l’évolution urbaine pendant cette période et rendent possible une réinterprétation spatiale utile à l’étude et à la préparation des opérations. Nous avons aussi collaboré de façon documentaire au projet Anr « Alpage sur la structuration de l’espace parisien ».
Pour être mené à bien, ce travail nécessiterait la mise en place de moyens techniques qui nous font défaut. Cependant, nous avons pu constituer un fonds cartographique important avec, pour Paris, plus de 800 plans allant du XVIe au XXe siècle, dont 80 sont géoréférencés. Nous disposons également de cartes thématiques telles que les 107 cartes des carrières de Paris. Enfin, nous géoréférençons les travaux de chercheurs, comme l’étude réalisé par V. Krier sur l’altimétrie de Paris avant urbanisation [ill.5], qui nous permet d’estimer le volume des remblais sur les 12 premiers arrondissements. Avec les moyens de calcul dont nous disposons aujourd’hui, cette étude sera étendue sur les autres arrondissements et affinée, dans la mesure du possible, grâce aux données archéologiques pour distinguer la nature des remblais. À terme, les travaux dirigés par Ch. Chaussé sur l’analyse des nombreuses informations géotechniques disponibles sur la zone permettront la modélisation des niveaux fluviatiles et ainsi une meilleure compréhension de la dynamique sédimentaire.

5. Plan des différences altimétriques calculées entre la topographie actuelle et avant urbanisation de la ville de Paris (sans distinction de la nature des remblais).

5. Plan des différences altimétriques calculées entre la topographie actuelle et avant urbanisation de la ville de Paris (sans distinction de la nature des remblais).

DAO : Pascal Raymond et Mehdi Belarbi, Inrap. D'après V. Krier.

21L’utilisation des états des lieux de type Depavf, associée à l’approche géoarchéologique, doit permettre de cerner le potentiel archéologique à l’échelle d’une ville et constituer une base pour passer au lancement de programmes actifs de reconnaissance et de recherche à l’échelle de la ville. Il s’agirait de programmes raisonnés d’observations et d’analyses systématiques : observations sédimentaires in situ (épaisseur, unités principales, structures et textures sédimentaires, propriétés hydriques et mécaniques) et échantillonnage sur les points d’observation que fournissent les diagnostics archéologiques et travaux urbains, mais aussi campagnes de sondages géotechniques par pénétromètre Panda, dont certains résultats peuvent être interprétables archéologiquement (Laurent, 2007), de carottages étudiables de façon croisée par différentes approches archéologiques (géoarchéologie, bioarchéologie, stratigraphie archéologique…) (Cammas, Marcille, 1999), etc. De tels programmes de reconnaissance du « sol urbain », interdisciplinaires et intégrant la géoarchéologie, compléteraient utilement les résultats de l’archéologie préventive en vue de la construction d’une connaissance synthétique du site urbain, et, par effet retour, ils amélioreraient la connaissance du potentiel et la pertinence des choix à l’échelle de l’urbain. Ils constitueraient aussi un apport à la gestion de la ville actuelle : connaître par exemple l’évolution du réseau hydrographique et des sols de la ville, c’est évaluer l’impact des sociétés actuelles sur les systèmes fluviaux, comme sur les sols urbains et périurbains.

22Certes, de tels projets nécessitent des moyens importants, sont complexes à mettre en place et, en l’état actuel des choses, n’auraient de sens que dans la minorité de villes où un suivi constant a permis d’élaborer de réelles problématiques au niveau du site urbain (les « villes d’archéologie urbaine », par opposition aux beaucoup plus nombreuses « villes d’opportunisme archéologique » (Desachy, Gemehl, 2006). Pourtant, des expériences britanniques couronnées de succès (Davidson et al., 2006 ; Golding, 2008) montrent que l’entreprise est possible et peut être développée de ce côté-ci de la Manche.

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Table des illustrations

Titre 1. Plan géologique et zones de peuplement primitif de Lille.
Crédits DAO : Laurent Deschodt, Inrap.
URL http://journals.openedition.org/archeopages/docannexe/image/19150/img-1.png
Fichier image/png, 1,1M
Titre 2. Chronologie de la stabilisation des graviers et extension des alluvions fines en fonction de leur origine sur le site de Strasbourg.
Crédits DAO : Nathalie Schneider, Inrap.
URL http://journals.openedition.org/archeopages/docannexe/image/19150/img-2.png
Fichier image/png, 384k
Titre 3. Topographie de la ville de Toulouse.
Crédits Laurent Bruxelles, Inrap.
URL http://journals.openedition.org/archeopages/docannexe/image/19150/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 584k
Titre 4. Plusieurs fouilles menées à Noyon (place Aristide Briand, rue de l'évêché et square Gropiron) ont permis de déterminer l'absence ou la présence de terres noires et parfois de procéder à leur analyse géoarchéologique.
Légende Ici, au square Gropiron, la mise en relation de diverse séquence a permis d'identifier leur mode de formation comme étant constitutifs d'espaces situés à l'intérieur (matériaux de construction constitués de limons sableux malaxés, tassés et ferruginisés en surface) et à l'extérieur (accumulations de rejets et de remblais peu épais et bioturbés) d'un bâtiment.
Crédits D.R.
URL http://journals.openedition.org/archeopages/docannexe/image/19150/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 756k
Titre 5. Plan des différences altimétriques calculées entre la topographie actuelle et avant urbanisation de la ville de Paris (sans distinction de la nature des remblais).
Crédits DAO : Pascal Raymond et Mehdi Belarbi, Inrap. D'après V. Krier.
URL http://journals.openedition.org/archeopages/docannexe/image/19150/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 609k
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Pour citer cet article

Référence papier

Cécilia Cammas, Quentin Borderie, Bruno Desachy et Stéphane Augry, « L’approche géoarchéologique de l’urbain. Développement du concept, méthodologie et applications aux opérations archéologiques »Archéopages, 31 | 2011, 80-93.

Référence électronique

Cécilia Cammas, Quentin Borderie, Bruno Desachy et Stéphane Augry, « L’approche géoarchéologique de l’urbain. Développement du concept, méthodologie et applications aux opérations archéologiques »Archéopages [En ligne], 31 | 2011, mis en ligne le 23 août 2024, consulté le 14 mai 2026. URL : http://journals.openedition.org/archeopages/19150 ; DOI : https://doi.org/10.4000/12729

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Auteurs

Cécilia Cammas

Inrap, UMR 5140 « Archéologie des sociétés méditéranéennes »

Articles du même auteur

Quentin Borderie

Université Paris I Panthéon-Sorbonne, UMR 7041 « ArScAn »

Articles du même auteur

Bruno Desachy

Centre Européen Archéologique de Bibracte, UMR 7041 « ArScAn »

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Stéphane Augry

Inrap

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Collaborateurs

Laurent Deschodt

Inrap, UMR 8591 « Laboratoire de Géographie Physique »

Nathalie Schneider

Inrap

Laurent Bruxelles

Inrap

Pascal Raymond

Inrap

Mehdi Belarbi

Inrap

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Droits d’auteur

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