Nous remercions M. Bourcier (SME-COM) pour les déterminations de la macrofaune et J. Le Campion (SME-COM) pour les déterminations des foraminifères ainsi que S. Coubray pour l’analyse des macrorestes végétaux et la carpologie (UMR 7041, ArScan).

1Cumes, première colonie grecque de Méditerranée occidentale, fondée vers 730 av. J.-C., a joui d’une grande renommée jusqu’à l’époque romaine. Les structures archéologiques sont en grande partie fouillées, mais l’organisation portuaire de la cité est paradoxalement mal connue. En effet, ce site pose depuis plusieurs décennies un problème paléogéographique de localisation des ports antiques lié à la régularisation du trait de côte. Il s’avérait donc primordial de préciser l’évolution holocène du paysage qui forme la toile de fond de l’histoire portuaire de la cité.

2La région de Cumes, à une trentaine de kilomètres au nord de Naples, présente un paysage singulier où depuis 40 000 ans le volcanisme et les dynamiques marines (niveau marin, hydrodynamisme…) modèlent le relief. Ainsi se juxtaposent une plaine alluviale deltaïque au nord, un système littoral avec lagunes et cordons dunaires à l’ouest, et, dans les secteurs oriental et méridional, un paysage volcanique à multiples bouches éruptives : les Champs Phlégréens (fig. 1).

3Il était logique, dans un premier temps, d’essayer de localiser le(s) port(s) dans un des rares milieux potentiellement abrités de la côte : une petite dépression au sud-ouest de l’acropole où G. Schmiedt (1964) et R.F. Paget (1968) avaient déjà identifié par photo-interprétation un bassin portuaire antique. Après avoir présenté le contexte et la méthodologie utilisés, nous exposerons les résultats qui permettent de reconstituer l’évolution des paysages de cette dépression.

1. Présentation et état de la question

4La dépression sud-ouest de Cumes présente une morphologie idéale pour y localiser un port abrité. Une plaine littorale d’approximativement 500 m du nord au sud et 400 m d’est en ouest, quasiment plane, à peine au-dessus du niveau de la mer, est bordée de falaises mortes pouvant assurer la défense du secteur (Poupet et Harfouche, 2005). Le modelé volcanique en demi-auréole est limité par les promontoires de Monte di Cuma au nord et de la Vaccheria Maglietta au sud, qui protègent l’anse des courants et des houles dominantes de N-O et de S-O (fig. 2).

5Dans le cadre de recherches archéologiques sur les paysages urbains et littoraux de Cumes, un programme franco-italien a été lancé en 1987 à l’initiative du ministère italien des Biens Culturels. La recherche des vestiges du port a été confiée au Centre Jean Bérard sous la direction de M. Bats puis de J.P. Brun. Les archéologues attendaient des géomorphologues des indications précises sur le milieu de sédimentation afin de localiser judicieusement les sondages archéologiques à effectuer. Il fallait donc tester l’hypothèse d’un port au sud-ouest de la cité et préciser le rythme et les dynamiques de colmatage de cette dépression dans un contexte d’anthropisation et d’urbanisation croissantes.

2. Méthodologie

6Ce travail résulte de la synthèse des études effectuées depuis 1987 dans la dépression sud-ouest. Il se base sur la discussion de trois anciens carottages du projet Eubea publiés par S. Bravi et al. en 2003, ainsi que sur de nombreuses carottes dont les analyses sont restées inédites (Goiran, 1997 ; Blanc, 1999 ; Francou, 2000). Deux campagnes de carottages ont été effectuées en 1996 (C1 à C9-10, fig. 2) et en 1997 (CI à CVI). Sept carottages ont été analysés avec précision (C2, C3, et C9-C10 pour la mission de 1996 et CIV, CV, CVI pour celle de 1997). Les seules carottes à avoir atteint le substrat volcanique sont CVI (-15,5 m) et S5 (-16 m, Bravi et al., 2003).

7Une sélection d’indicateurs a été opérée (indices sédimentologiques, bioindicateurs identifiés par des spécialistes, datations…). Les déterminations des foraminifères sont issues de S. Bravi et al, (2003). Les principaux faciès ont été définis en comparaison avec un référentiel sédimentologique des plages actuelles de Cumes et des milieux marins du delta du Volturno (Reineck et Singh, 1973).

8Hormis les apports d’origine volcanique, les sédiments prélevés dans les étages infralittoral, médiolittoral et supralittoral actuels sont granulométriquement proches. L’allure bimodale des histogrammes de répartition de la fraction sableuse traduit un mélange de sables fluvio-marins et de tephras. Le domaine infralittoral est souvent caractérisé par une répartition unimodale relativement étalée (mode à 0,16 mm), le domaine émergé par une répartition très resserrée (mode à 0,2 mm). L’étage médiolittoral se caractérise par un mélange de trois stocks sableux différents : d’origine éolienne, marine et volcanique. L’allure des histogrammes est plutôt gaussienne. L’étage médiolittoral présente aussi un taux de ballast relativement important L’aspect brisé des coquilles est également un argument pour différencier l’étage médio- et supralittoral (laisses de tempêtes) de l’infralittoral. La morphoscopie des grains a permis de caractériser les étages infra- et médiolittoral composés de quartz émoussés luisants et mats. Les quartz picotés traduisent plutôt les effets de l’éolisation dans l’étage supralittoral.

3. Description et interprétation des unités chrono-stratigraphiques

10Cinq principaux milieux de sédimentation peuvent être distingués. Pour chaque carotte, on trouve à la base une unité volcanique grossière, suivie de sables fluvio-marins et volcaniques hétérométriques contenant de la matière organique. Ce faciès tend à s’affiner vers la surface. La troisième unité est différente selon la position du carottage par rapport aux versants. En position proximale, les sables sont mieux triés et contiennent peu de faune, hormis dans quelques laisses de tempête. En position distale, la faune traduit un milieu marin relativement protégé. Enfin, la partie supérieure des carottes est caractérisée par des sables de plage émergée et de milieu dunaire.

3.1. Vers 3700 ans BP, éruption de l’Averno

11La base des carottes CVI et S5 présente des sédiments grossiers (30% de ponces et de minéraux volcaniques anguleux) dans une matrice sableuse grossière (fig. 3). Les cristaux et les verres volcaniques anguleux sont abondants et caractéristiques des Champs Phlégréens (sanidine, pyroxène, biotite, plagioclase…). Les indices granulométriques de R.L. Folk et W.C. Ward (1957) traduisent le dépôt en vrac de tephras. L’acidité dégagée par ces dépôts et l’important taux de sédimentation pourraient expliquer l’absence de développement biologique. La dernière éruption préhistorique importante des Champs Phlégréens est celle de l’Averno vers 3700 BP. On peut donc conclure que les tephras liés à cette éruption se sont déposés sur les versants émergés et ont tapissé les fonds marins de la baie de Cumes.

3.2. Fonds marins d’une baie ouverte

12Les sédiments sont assez grossiers à la base et s’affinent vers le sommet. Les sables restent généralement assez hétérométriques. Les histogrammes de répartition ont une allure bimodale, ce qui traduit un double stock sédimentaire avec le remaniement des tephras volcaniques et un apport de sables biogènes marins (fig. 4). Certains histogrammes sont cependant gaussiens, centrés sur 0,16 mm. L’abondance des injections de matériel grossier à proximité des versants explique des taux de sédimentation plus élevés (environ 1,5 ± 0,17 cm/an en CVI) que dans les carottes situées au large, alimentées indirectement par les sédiments du Volturno. Le degré d’émoussé des galets et les indices granulométriques témoignent d’un hydrodynamisme marin compétent. La faune, très peu abondante, se caractérise par un mélange d’espèces en place (peuplements algaux des sables infralittoraux) et d’espèces remaniées depuis l’étage circalittoral et bathyal (fig. 5). Ces assemblages suggèrent aussi des fonds marins parcourus par les courants (Blanc-Vernet, 1969, Bourdillon, 1982).

3.3. Époque archaïque : fonds marins d’une baie ouverte et plage de poche

13La comparaison des différents carottages permet de déterminer deux milieux de sédimentation distincts :

14À proximité des versants, les plages médiolittorales se caractérisent par une majorité de sables (78 à 98%), dont ~50% de fins suggérant des apports éoliens. Les indices granulométriques (petit grain moyen et bon à très bon tri) montrent des alternances dans les processus de dépôt entre des sables vannés par le vent et des apports marins. Quelques niveaux plus grossiers à coquilles brisées attestent de laisses de tempêtes. Le mauvais état de conservation des coquilles suggère un environnement battu proche de la zone de ressac. Les dépôts médiolittoraux sont datés vers 3235±50 ans BP, soit entre 944 et 722 av. J.-C. (tab. 1, fig. 4 et 5). Le matériel archéologique et les faciès des carottages CV et CVI permettent de positionner la ligne de rivage archaïque à proximité du carottage CVI ou légèrement plus à l’est (fig. 6 =Pl. II Annexe).

15Le reste de la baie est caractérisé par des dépôts infralittoraux de baie ouverte. Les fonds, peu profonds, sont peu protégés des houles. En effet un stock d’espèces circalittorales et bathyales témoigne de remaniement par les courants de fonds. La fraction sableuse est majoritaire (jusqu’à 98 %) et les structures sédimentaires évoquent des fonds inférieurs à 6 m d’après H.E. Reineck et I.B. Singh (1973). Les sables très hétérométriques et les indices granulométriques traduisent donc un milieu ouvert et soumis à des injections de matériel de taille variée et d’origine multiple (apports du Volturno, remaniement des tephras…). Les assemblages attestent que la baie est peuplée d’herbiers à Posidonies qui abritent une faune relativement abondante. Le macrobenthos se caractérise, entre autres, par Bittium reticulatum, Gibbula sp., Peringia ulvae, Donax sp., Glycymeris sp., Loripes lacteus etc… (Peres et Picard, 1964). Les foraminifères sont représentés par Miliolidae sp., Rosalina sp., Cibicides sp., Planorbulina mediterranensis… (fig. 5). L’espèce Ammonia beccarii est assez abondante et atteste de petits fonds côtiers sableux (Debenay et al., 1998, Almogi-Labin et al., 1995 ; Sgarella et Moncharmont Zei, 1993). L’impact de la colonisation grecque sur le milieu se manifeste par d’importantes injections de matériel grossier d’origine volcanique et anthropique et des dépôts plus fins associés à l’érosion des sols et au colluvionnement des pentes. Il influence également les taux de sédimentation qui augmentent fortement (entre 1,5 et 4,4 cm/an).

3.4. Période gréco-romaine : aggradation des fonds marins et progradation des rivages

16L’évolution du littoral est difficile à reconstituer par manque d’éléments de datation. Les seuls fragments de céramiques disponibles couvrent un laps de temps relativement vaste (postérieur au v^e siècle av J.-C. en S6, iv^e-iii^e siècles av. J.-C. en S8). Au pied du promontoire nord, des dépôts grossiers très abondants et riches en matériel archéologique attestent d’aménagements sur « l’acropole ». En fond de baie, les apports de matériel grossier se réduisent un peu, comme en atteste la diminution du taux de sédimentation (entre 0,6 et 0,7±0,3 cm/an). Les sédiments deviennent typiques de l’étage médiolittoral (carottage CV). Cela témoigne de la progradation de la plage et d’une aggradation des fonds marins.

3.5. Époque romaine : vaste plage bordée par des petits fonds marins relativement protégés des houles

17Deux milieux de sédimentation sont datés des ii^e-i^er siècles av. J.-C. au ii^e siècle ap. J.-C. (fig. 3) :

18À proximité des versants, les niveaux de plages progradent jusqu’au milieu de la dépression (fig. 6= Pl. II Annexe). La fraction sableuse est prédominante (>90% en moyenne) et s’organise sous la forme de lits horizontaux et obliques typiques du domaine émergé. L’affinement de la fraction sableuse ainsi que les indices granulométriques montrent une évolution entre la base et le sommet des dépôts (petit grain moyen, meilleur tri, histogrammes gaussiens resserrés sur un mode à 0,2 mm, fig. 4). Ils attestent l’influence prédominante des processus éoliens. La morphoscopie des quartz signale une majorité de grains picotés qui confirment l’action du vent. Les nombreux tessons récoltés et surtout les importants vestiges de villas maritimes, sanctuaire, tombes, bâtiments publics, etc… indiquent que les habitants de Cumes ont aménagé le milieu (Caputo et al., 1996 ; Vecchi et al., 2000). D’ailleurs le taux de sédimentation s’accroît à nouveau (environ 1,3±0,4 cm/an).

19Plus au large, les carottes S6, CIV et S7 attestent de petits fonds côtiers relativement protégés. La morphoscopie des grains indique deux processus de transport avec des grains émoussés luisants d’origine marine et quelques grains picotés d’origine éolienne qui témoignent de la proximité des plages. Les stocks sableux sont dominés par les apports d’origine fluviale. En effet, les sables marins sont prédominants, mais la proportion de limons peut atteindre 28% et suggère des apports plus fins du Volturno. Les indices de tri, de grain moyen, et les histogrammes de répartition témoignent d’un hydrodynamisme moindre (fig. 4). En effet, l’aggradation des petits fonds entraîne un changement dans les dynamiques sédimentaires. À l’image de la côte actuelle, la plage devient dissipative et des barres infralittorales s’installent. La présence de ces barres provoque le déferlement des houles en avant du trait de côte. Les fonds en arrière de ces barres sont donc relativement protégés et l’impact des apports d’eau douce sur la faune est plus important. En effet, on note une diminution des espèces adaptées aux herbiers et surtout des milioles et des Rosalina sp. (fig. 5). Au contraire, les espèces supportant les dessalures (Protelphidium paralium, Buccella frigida var. granulata, Murray, 1971) et Ammonia beccarii augmentent de façon significative et traduisent un stress. F. Sgarella et M. Moncharmont Zei (1993) décrivent cette dernière espèce comme caractéristique du sommet des sables infralittoraux. Elle serait quasiment la seule à subsister dans des eaux brassées et lessivées (Blanc-Vernet, 1969). M.G. Carboni et al. (2002) et A.D. Albani et al. (1998) font le même constat à propos de Buccella frigida var. granulata qui augmenterait dans les milieux littoraux peu profonds et légèrement dessalés. Cette mutation du mode et des taux de sédimentation traduit la progression de la régularisation des rivages vers le sud depuis l’estuaire du Volturno.

3.6. Du Haut Moyen Âge à nos jours : mise en place des paysages actuels

20Peu d’éléments de datation permettent de préciser l’époque du colmatage final de la dépression. Deux coquilles datées au plus tôt en CIV (tabl. 1) correspondent à des sédiments de l’étage médiolittoral, voire de plage émergée. Associées à des niveaux médiolittoraux postérieurs à l’époque romaine (carottage S8), ces datations permettent de tracer une ligne de rivage rectiligne entre S8 et CIV (fig. 6=Pl. II Annexe). Les caractéristiques sédimentologiques de la plage émergée et des dunes sont identiques à celles de l’époque romaine. La faune est rare, usée et souvent minéralisée. Elle est caractérisée par des espèces terrestres (Theba pisana, Cochlicella acuta, Helicidae) et des fragments d’espèces marines (Tellinidae sp., Donacidae sp., Psammobiidae sp., Mutilidae sp, Calyptraea cfr. sinensis). De plus, les foraminifères sont usés et remaniés.

4. Mobilité des littoraux dans la dépression sud-ouest de Cumes depuis 4000 ans

21Nous pouvons distinguer cinq périodes de mobilité des paysages littoraux :

• L’éruption volcanique de l’Averno se produit en 3700 ans BP. En domaine émergé, les dépôts cendreux recouvrent les versants. En milieu immergé, les tephras se déposent en vrac sur les fonds littoraux qui occupent toute la dépression sud-ouest (fig. 3 et 6=Pl. II Annexe.).
  Ces fonds marins sont remaniés par les dynamiques marines relativement actives. Ils sont alimentés à la fois en sables fins du Volturno, remaniés par la dérive littorale, et en sables volcaniques par le colluvionnement depuis les versants. La présence de fragments de céramiques de l’époque archaïque permet d’émettre l’hypothèse d’une origine anthropique aux colluvionnements. En effet, les débuts de l’urbanisation coloniale et de la mise en valeur agricole déstabilisent les versants à l’image de la fondation de Marseille (Morhange et al., 2003).

• À l’époque archaïque, une plage émergée est déjà édifiée au pied du promontoire sud. Le trait de côte se situe à proximité du carottage CVI (fig. 3 et 6=Pl. II Annexe). Quelques laisses de tempêtes et le mauvais état de conservation des coquilles suggèrent un environnement battu. Les fonds infralittoraux sont peu profonds à proximité du trait de côte (CV) et sont peu protégés malgré le rocher de Cumes. La baie est peuplée d’herbiers à Posidonies. L’impact colonial sur le milieu se manifeste par d’importantes injections de matériel grossier d’origine anthropique associées à des dépôts plus fins dus à l’érosion des sols. Les Grecs pouvaient donc utiliser cette plage de poche pour hisser leurs navires. Cependant les dynamiques marines n’offraient pas un environnement idéal pour y établir un port bien protégé.

• Entre la fondation archaïque et l’époque romaine, le milieu est caractérisé par la progradation des plages et l’aggradation des fonds marins. Les habitants disposent donc d’une plage battue au contact d’un plan d’eau parcouru par les courants. L’aménagement de la ville haute et l’occupation des plages sont attestés par l’importance du matériel archéologique (céramique, os…).

• À l’époque romaine (des ii^e-i^e siècles av. J.-C. au ii^e s. ap. J.-C.), les plages émergées atteignent la moitié de la dépression (fig. 6= Pl. II Annexe). Les nombreux tessons et les importants vestiges archéologiques indiquent que ce secteur est habité. Les fonds côtiers sont peu profonds et protégés par des barres d’avant-côte dangereuses pour la navigation (fig. 6= Pl. II Annexe). Les Romains disposaient donc d’une plage vaste mais difficile d’accès. Nous doutons beaucoup de l’intérêt d’un tel littoral comparé aux milieux naturellement bien protégés de la lagune de Licola ou des ports de la baie de Naples (Pouzzoles, Baia, Misène…).

• Au Haut Moyen Âge le trait de côte continue à prograder (fig. 6= Pl. II Annexe). La plage demeure relativement battue à l’image de la côte actuelle par grand vent. Le littoral reste toujours occupé comme en témoignent les nombreux remplois de bâtiments et les constructions diverses. Toutes les carottes prélevées dans la partie orientale de la baie contiennent des niveaux grossiers plus ou moins épais associés à des remblais (tephras, tessons, blocs de tuf, charbons). D’après les résultats de ces carottages, les données de photo-interprétation de P. Poupet et R. Harfouche (2005), les travaux de P. Bellotti (2000) et D. Caiazza (2003), la régularisation finale du trait de côte et la mise en place des formes actuelles se situeraient entre les xvi^e et xix^e siècles.

22Les campagnes de carottages ont permis une meilleure compréhension de la construction du littoral en relation avec les contextes volcanique, fluvial, marin et anthropique. Nous avons pu identifier trois principales phases d’activité morphogénique, à l’époque archaïque, romaine et durant l’époque moderne. Le rôle de l’anthropisation s’avère primordial dans l’organisation des paysages avec la déstabilisation des versants et l’aménagement des plages. L’hypothèse de G. Schmiedt (1964), R.F. Paget (1968) et S. Bravi et al. (2003) qui admettent la présence d’un port lagunaire au sein de la dépression sud-ouest doit être abandonnée.

23À l’époque archaïque, les Grecs bénéficiaient de plages battues pour hisser leurs embarcations. Pour les plus grosses, ils pouvaient utiliser un système de navettes entre la plage et les navires ancrés plus au large. À l’époque romaine, les plages sont beaucoup plus étendues mais difficiles d’accès. Les habitants pouvaient toujours hisser leurs barques sur la plage, mais il ne s’agit pas d’un environnement favorable pour développer un port tel qu’il apparaît dans les textes. En revanche, au nord du rocher de Cumes, la lagune de Licola offrait aux Cumains un milieu naturel protégé en communication avec la mer dès l’époque archaïque (Vecchi et al., 2000 ; Stefaniuk et al., 2003). Ces multiples contraintes pourraient expliquer le transfert rapide des activités portuaires de Cumes vers Pouzzoles et Misène.