Navigation – Plan du site

AccueilNumérosvol. 30/2Caractérisation par les foraminif...

Caractérisation par les foraminifères des environnements archéologiques et du cadre paysager - exemple d’application sur Quentovic (embouchure de la Canche, France)

Foraminiferal caracterisation of the archeological environment and landscape - example of Quentovic (the Canche river mouth, France)
Eric Armynot du Châtelet, Alexy Duvaut‑Robine et Murielle Meurisse-Fort
p. 211-223

Résumés

Quentovic est un emporium mérovingien et carolingien, situé sur la commune de La Calotterie, à une douzaine de kilomètres vers l’est de l’embouchure de la Canche (Nord-de-France). Si les contours de cet emporium en rive gauche sont connus, la configuration géographique exacte et l’ampleur de ce portus demandent à être précisées. Vingt-et-un échantillons de sédiments, à raison de trois sur chacune des sept unités stratigraphiques analysées (quatre sur une coupe Nord et trois sur une coupe Sud) ont été échantillonnés en 2014 lors de la fouille archéologique de la parcelle AC277. L’objectif de l’étude est de reconstituer les environnements de dépôt et leur évolution temporelle au cours de la première phase d’occupation et éventuellement de préciser la proximité du portus. Les outils mis en œuvre en complément de l’approche archéologique sont des micro-organismes fossilisables diversifiés et répandus : les foraminifères. Ils sont largement distribués dans tous les milieux marins et continentaux. La composition taxonomique, la diversité des espèces et la répartition spatiale des assemblages sont fortement contrôlées par l’environnement. En croisant les informations contenues dans les sédiments (distribution granulométrique, meiofaune, résultats archéologiques) et en interprétant les données meiofaunistiques à laide dune analyse discriminante (LDA) couplée à une analyse en réseau de neurone (NNET), l’environnement reconstitué correspond à un paysage estuarien à la transition entre le marais maritime et la vasière intertidale propice au développement de l’habitat à l’époque carolingienne.

Haut de page

Texte intégral

Les auteurs remercient l’Institut National de Recherche Archéologiques Préventives (INRAP) et le programme PCR ArchGeol pour le financement de l’étude sur les foraminifères dans le cadre de l’étude exploratoire de la parcelle AC277 (Commune de la Calotterie, Pas-de‑Calais). Les auteurs remercient Monique Gentric pour la gestion efficace de ces financements au sein du laboratoire LOG. Les auteurs remercient également les deux évaluateurs Dr. Frédérique Eynaud et Dr. Pierre Stéphan ainsi que l’éditeur Dr. Jérémy Jacob associé à la revue Quaternaire pour leur travail réalisé tout en profondeur sur le tapuscrit.

1 - Introduction

1Quentovic est un emporium mérovingien et carolingien, dont la localisation est désormais attestée depuis les années 1980, grâce aux recherches menées par David Hill (1990). Ces travaux ont consisté en une vaste campagne de soixante-huit sondages, menée entre 1984 et 1992, permettant de mettre en valeur la zone archéologique délimitant l’emporium d’une surface d’environ 45 hectares (fig. 1). Les principaux résultats font état d’une continuité chronologique entre les occupations mérovingienne et carolingienne, d’activités spécifiques à travers la reconnaissance de mobiliers caractéristiques, d’une multitude de céramiques de types très divers et de zones d’occupation datées du bas Moyen Âge. En revanche, au sein de l’emporium, l’emplacement exact du portus reste aujourd’hui méconnu. Depuis 2005, des aménagements urbains successifs sur la commune de La Calotterie ont donné lieu à plusieurs opérations d’archéologie préventive centrées sur le hameau de Visemarest et à plusieurs programmes de recherche conjoints. Ces études permettent d’enrichir notre connaissance de l’occupation de ce territoire.

2Dans le cadre des interventions archéologiques, les études multi-disciplinaires sont privilégiées pour accéder à des reconstitutions paléo-environnementales fiables (e.g. stratigraphie fine, palynologie, malacofaune). Encore peu utilisés dans ces contextes de recherches (Sean Quinn, 2008), les foraminifères et les thécamœbiens sont des outils permettant des reconstitutions paléo-environnementales notamment dans la zone côtière (Scott et al., 2001 ; Francescangeli et al., 2016 ; Armynot du Châtelet, 2017 ; Armynot du Châtelet et al., 2017a). Les foraminifères et les thécamœbiens sont des organismes fossilisables, diversifiés et répandus, largement distribués dans tous les milieux respectivement marins et continentaux. La composition, la diversité des espèces et la répartition spatiale des assemblages sont fortement contrôlées par l’environnement. En tant que bio-indicateurs fossilisables, ils permettent ainsi de documenter et caractériser l’évolution des paléo-environnements au sein d’archives sédimentaires. Chacune des conclusions obtenues indépendamment par ces outils de reconstitution paléo-environnementale, permet, après croisement, d’asseoir des conclusions plus robustes. L’objectif de cette étude, réalisée à l’échelle d’une parcelle dans le périmètre de la fouille, est de reconstituer l’environnement de dépôt des sédiments à partir de ces outils auxquels s’adosse l’étude des grains sédimentaires, pour ensuite proposer l’intégration de ces données dans le cadre plus global de l’occupation anthropique carolingienne du secteur.

2 - Contextes géographique et archéologique

2.1 - Cadre géographique de l’étude et de la parcelle

3Le secteur fouillé est situé dans la plaine de la Canche, petit fleuve côtier du Pas-de-Calais, asymétrique, dont la rive droite est partie intégrante de l’antiforme du Boulonnais (fig. 1). Ce cours d’eau et l’ensemble de ses affluents drainent un important bassin-versant estimé à 1270 km2 environ (Despeyroux, 1985). Avec des reliefs calcaires culminants à 200 m d’altitude environ, le débit de hautes eaux et la charge sédimentaire en période de crue sont importants, avec une érosion des sols relativement soutenue (Destombes & Sommé, 1974; Meurisse‑Fort, 2009). L’embouchure actuelle du fleuve est composée d’un poulier en rive gauche et d’une association musoir-contre poulier en rive droite (Cerema, 2018). Ceux-ci sont adjoints de massifs dunaires dont la construction et la préservation à leur emplacement actuel a débuté à la Protohistoire en un système pluriphasé (Meurisse-Fort, 2009). Malgré ces importants massifs dunaires qui ont progressivement isolé cette partie de la plaine maritime, la Canche demeure largement soumise à l’influence tidale. Ceci se matérialise par un développement important de vasières et marais tidaux en zones estuariennes centrale et interne, depuis l’arrière des cordons littoraux du Touquet-Paris-Plage jusqu’au pied de Montreuil/mer en passant par Visemarest et La Calotterie. Cette partie interne de l’estuaire mesure environ 1,5 km de large contre 2,6 km environ en arrière des cordons littoraux entre Etaples-sur-mer et le relief tertiaire de Saint Josse (Meurisse‑Fort, 2009).

4La parcelle AC 277 se situe sur la commune de La Calotterie au cœur du hameau de Visemarest (estuaire interne / fond de vallée) et dans la partie nord-est de l’emprise de l’emporium de Quentovic (fig. 1). D’une superficie de 900 m², la fouille fait suite à un diagnostic archéologique mené en 2006 dans le cadre d’un projet d’aménagement urbain (Barbet & Routier, 2006).

Fig. 1 : Localisation et contexte topographique du site d’étude dans la vallée de la Canche (Région Hauts-de-France).

Fig. 1 : Localisation et contexte topographique du site d’étude dans la vallée de la Canche (Région Hauts-de-France).

L’emprise présumée de l’emporium de Quentovic est précisé d’après Hill et al. (1990) au sein de la commune de La Calotterie. Les coordonnées géographiques sont précisées dans les systèmes WGS84 (intérieur du cadre) et Lambert93 (Extérieur du cadre). Le réseau hydrographique provient de la plateforme ouverte des données publiques françaises (data.gouv.fr), les données du modèle numérique de terrain proviennent de la Plateforme Publique de l’Information Géographique du Nord-Pas-de-Calais (ppige-npdc.fr).

2.2 - Contexte archéologique

5La parcelle étudiée héberge trois phases d’occupation (Duvaut-Robine, 2018). Le premier niveau (Phase 1), sur lequel se concentre l’étude, se positionne entre le milieu du viie et le viiie siècle. L’étude archéologique a mis en évidence un vaste réseau de chenaux d’axe nord/sud associés à un chemin et gué avec aménagements en bois, qui se développent dans la partie ouest de l’emprise, sur 20 m de large et 15 m de longueur (fig. 2). Plusieurs phases de curage des fossés en eau ont été identifiées et aboutissent à l’installation d’un tracé linéaire. Celui-ci se développe selon un axe nord-ouest/sud-est et a été observé sur 25 m de long et 3 m de large. Il prend naissance au niveau de l’extrémité sud-ouest de l’emprise et se poursuit dans les parcelles mitoyennes, situées immédiatement au sud. Il prend ensuite la forme d’un gué au niveau du passage des chenaux. Ce dernier présente un aménagement en bois formé de piquets sur ses bords et un renforcement de sa structure centrale par un clayonnage et des remblais très organiques.

6Le deuxième niveau d’occupation est daté des ixe et xe siècles (Phase 2) et se caractérise par l’aménagement d’un réseau de fossés (Duvaut-Robine, 2018). Enfin, le troisième niveau d’occupation est daté des xie et xiisiècles (Phase 3). Il se caractérise par l’abandon définitif des niveaux d’habitations de la période carolingienne et révèle la mise en place d’un vaste réseau fossoyé associé à des fosses (Duvaut-Robine, 2018)

Fig. 2 : A) Plan de l’occupation de la Phase 1, milieu VIIe/ VIIIe siècle. B) Stratigraphie et prise de vue de la coupe Nord. C) Stratigraphie et prise de vue de la coupe Sud. (©A.Duvaut-Robine, Inrap).

Fig. 2 : A) Plan de l’occupation de la Phase 1, milieu VIIe/ VIIIe siècle. B) Stratigraphie et prise de vue de la coupe Nord. C) Stratigraphie et prise de vue de la coupe Sud. (©A.Duvaut-Robine, Inrap).

Les échantillons sont positionnés au sein des unités stratigraphiques étudiées.

3 - Matériels et méthodes

3.1 - Stratégie d’échantillonnage

7L’objectif de l’étude est de définir le cadre environnemental dans lequel l’emporium de Quentovic s’est mis en place en se concentrant sur la première occupation du site (Phase 1). Dans le périmètre de la parcelle, sept unités stratigraphiques de cette Phase 1 ont été échantillonnées : quatre unités sur une coupe au nord de la parcelle (Unité Stratigraphiques (US) 1516, 1517, 1164 et 1092) et trois autres sur une coupe au sud (US 1590, 1563 et 1589) (figs. 2B & 2C). Afin de circonscrire une variabilité spatiale ou une hétérogénéité dans les paramètres abiotiques et biotiques analysés, trois échantillons sont prélevés au sein de chacune des US à une distance de 20 à 50 cm les uns des autres et analysés indépendamment. Dans ces échantillons, un volume de 50 cm3 de sédiments est utilisé pour l’étude de la faune, tandis qu’un volume de 10 cm3 est réservé pour les analyses granulométriques. Les échantillons sont présentés soit avec leur numéro de cotation individuelle, ou groupés par triplicata et désignés par leur unité stratigraphique (tab. 1).

Tab. 1 : Descriptions sédimentologiques des unités stratigraphiques et numéros d’échantillons correspondants.

Tab. 1 : Descriptions sédimentologiques des unités stratigraphiques et numéros d’échantillons correspondants.

3.2 - Analyses granulométriques

8La taille des grains du sédiment est un facteur important pour le développement de la meiofaune et doit être contrôlée conjointement (Armynot du Châtelet et al., 2009). Les analyses granulométriques ont été effectuées en utilisant le principe de la diffraction et diffusion d’un faisceau laser monochromatique sur des particules en suspension (Malvern Mastersizer 2000, laser HeNe rouge). La méthode est basée sur la diffusion quasi-directe d’un faisceau laser par des particules en suspension (Trentesaux et al., 2001). Les mesures s’échelonnent de 0,02 à 2000 μm. Selon les recommandations du fabricant, le matériel est introduit dans la cuve jusqu’à l’obtention d’une obscuration comprise entre 10 et 20 %. Le modèle optique choisi (billes de verre) considère une seule valeur d’indice de réfraction de 1,52. Les échantillons sont conservés humides depuis le prélèvement jusqu’à l’analyse pour éviter la formation des agrégats argileux. L’objectif de cette analyse étant de quantifier l’effet des particules de sédiments sur la meiofaune, l’échantillon est conservé dans son intégralité, sans suppression de la fraction carbonatée, par exemple. Les fractions granulométriques considérées sont : les argiles (< 4 μm), les silts cohésifs (4-10 μm), les silts mobiles (10-63 μm) et les sables (> 63 μm). La mobilité de la fraction silteuse est discutée par McCave et al. (1995). L’homogénéité/hétérogénéité des distributions granulométriques est testée à l’aide du test non-paramétrique de Fligner-Killeen d’homogénéité des variances.

3.3 - Analyse de la meiofaune

9Cette étude utilise la meiofaune (foraminifères et les thécamœbiens, ou amibes à thèques), classiquement peu utilisés dans des études géoarchéologiques (Sean Quinn, 2008). Les foraminifères sont des protozoaires eucaryotes vivants dans des eaux marines et saumâtres, tandis que les thécamœbiens vivent dans des eaux saumâtres et douces (fig. 3). Dans les environnements côtiers de la région Nord-de-France vivent une cinquantaine d’espèces de foraminifères et une dizaine d’espèces de thécamoebiens qui se différencient les unes des autres par la morphologie de leur squelette externe (Armynot du Châtelet, 2017). Celui-ci est préservé après la mort de l’organisme lors de l’enfouissement et permet ainsi d’avoir accès aux populations passées, elles-mêmes inféodées aux paléo-environnements (Scott et al., 2001 ; Francescangeli et al., 2018). Les caractéristiques de composition des assemblages de cette meiofaune sont utilisées pour reconstituer les environnements de dépôts. L’étude paléo-environnementale est basée sur un modèle actualiste qui montre une distribution des espèces en fonction principalement de l’élévation par rapport au niveau moyen de la mer (Armynot du Châtelet, 2017). Ainsi, en fonction des espèces observées dans les échantillons, il est possible de définir une probabilité de se positionner dans un environnement type : domaine subtidal, vasière intertidale, chenaux de marée, bas, moyen ou haut marais maritime ou continental (fig. 3).

10Les échantillons pour l’étude de la meiofaune sont d’abord tamisés entre 63 et 315 µm. La fraction intermédiaire 63-315 µm est séchée à l’étuve, puis la faune est concentrée par flottaison sur du trichloréthylène (densité d = 1,46), ce qui permet de s’affranchir de la fraction détritique, dominante en milieux côtiers. Le tri est effectué sous loupe binoculaire avec un grossissement maximal de x115 permettant de distinguer tous les détails anatomiques nécessaires à la détermination des morphoespèces au niveau spécifique (Loupe Olympus SZX 16). Les individus juvéniles et les formes indéterminables (trop déformées ou avec des éléments clefs de l’anatomie brisés) sont comptabilisés dans une case « divers ». La faune fossile issue de l’érosion des bassins-versants environnants d’âge Crétacé est également comptabilisée. La proportion des formes fossiles par rapport aux formes actuelles peut donner une idée de la dynamique du bassin-versant et de l’intensité de son lessivage au moment du dépôt.

11

Fig. 3 : Schéma de répartition théorique des foraminifères et des thécamœbiens selon un gradient terre-mer.

Fig. 3 : Schéma de répartition théorique des foraminifères et des thécamœbiens selon un gradient terre-mer.

3.4 - Reconstitution statistique de l’environnement de dépôt

12Afin de déterminer les paléo-environnements de dépôt de nos 21 échantillons, deux analyses statistiques ont été réalisées : une analyse discriminante linéaire (LDA), puis une analyse en réseaux de neurones (NNET) (fig. 4). Ces deux techniques statistiques sont prédictives. La LDA est une analyse classiquement utilisée pour traiter les données environnementales, apparentée aux régressions logistiques. La NNET est plus sophistiquée. C’est une technique de modélisation et de prévision de relations entre les données. Elle a la capacité d’extraire des conclusions raisonnables de problématiques complexes. Dans le cadre de notre étude nous avons des données très variées composées de paramètres biotiques et abiotiques ou la simple analyse multivariée peine souvent à extraire des informations lisibles (difficulté à extraire des règles ou des tendances à partir de données souvent compliquées et bruitées). Nous profitons également d’une base de données compilant un grand nombre de données acquises sur des échantillons actuels pour lesquelles les relations entre foraminifères/thécamoebiens et environnement sont connues (Armynot du Châtelet et al., 2018a). Ces bases de données permettent de nourrir les algorithmes d’apprentissage des réseaux de neurones. Nous avons donc opté pour l’utilisation de ces deux techniques, LDA et NNET, pour permettre une confrontation de résultats prédictifs basée sur une technique classique et une analyse, certes plus sophistiquée, mais facilitée par les outils très accessibles via la plateforme R.

13Ces deux analyses sont nourries par la base de données réalisée sur la base d’informations collectées en Manche et au sud de la Mer-du-Nord (Armynot du Châtelet et al., 2018a), aire géographique proche de la zone d’étude et proposant à priori des analogues directs aux environnements de dépôt à reconstituer. Tous les calculs ont été réalisés avec la suite de calculs R (R Core Team, 2017). La LDA a été calculée à laide de la bibliothèque MASS (Venables & Ripley, 2002) et le NNET avec la bibliothèque nnet (Venables & Ripley, 2002). Les données de sortie se présentent sous la forme d’une matrice dans laquelle chacun des 21 échantillons est associé à la prédiction de l’environnement le plus probable, allant des domaines subtidaux à supratidaux (Armynot du Châtelet et al., 2018a) (fig. 4).

Fig. 4 : Schéma de principe de la technique de reconstitution des paléo-environnements par une analyse discriminante (LDA) ou une analyse en réseau de neurones (NNET) ( = Etape B).

Fig. 4 : Schéma de principe de la technique de reconstitution des paléo-environnements par une analyse discriminante (LDA) ou une analyse en réseau de neurones (NNET) ( = Etape B).

Les analyses sont fondées sur une base de données relative à la distribution de la faune dans les différents environnements de transition océan-continent de la région ( = Etape A). Les paléoenvironnements reconstitués et la faune associée sont discutés grâce aux espèces indicatrices établies dans les différents environnements de dépôt (Armynot du Châtelet et al., 2018b). © Clichés A. Duvaut-Robine, Inrap.

4 - Résultats

4.1 - Étude sédimentologique

14Les sédiments détaillés dans l’étude proviennent du premier niveau d’occupation (Phase 1). Ils sont composés essentiellement de grains de quartz (~ 95 %) accompagnés de minéraux lourds, de rares grains de mica et de grains carbonatés. Ces grains carbonatés sont essentiellement des foraminifères présentés ci-après. L’étude de la taille granulométrique permet de distinguer deux ensembles de sédiments : les trois échantillons de l’US 1516 sont plus sableux que les échantillons des autres US (fig. 5). Ces échantillons de l’US 1516 ont une majorité de silts fins avec un mode granulométrique de 130 µm en moyenne. Les échantillons des autres US possèdent toujours une part de sables fins très importante (38 à 76 %), mais cette fois-ci avec l’incorporation d’1/3 à 1/4 de silts accompagnés d’une composante minoritaire d’argiles (< 4,6 %) (fig. 5). Pour ces échantillons les modes granulométriques s’étalent de 63 à 108 µm pour une moyenne de 88 µm.

15Pour chacune des sept unités stratigraphiques, il n’y a pas de différence significative entre les échantillons en ce qui concerne les compositions dans les quatre classes granulométriques (Test de Fligner-Killeen, sables : p-value = 0,879 ; silts mobiles : p-value = 0,815 ; silts cohésifs : p‑value = 0,790 ; argiles : p-value = 0,765).

Fig. 5 : Distribution (en pourcentages) des quatre classes granulométriques (argiles, silts cohésifs, silts mobiles et sables) des sédiments des échantillons des coupes nord (A) et Sud (B).

Fig. 5 : Distribution (en pourcentages) des quatre classes granulométriques (argiles, silts cohésifs, silts mobiles et sables) des sédiments des échantillons des coupes nord (A) et Sud (B).

La position stratigraphique est respectée.

4.2 - Étude de la meiofaune

16Seuls des foraminifères ont été individualisés et aucun thécamœbien n’a pu être observé. Dans nos échantillons, la proportion de foraminifères du Crétacé par rapport aux foraminifères récents s’échelonne de 1 à 19 % avec une moyenne de 6 % (fig. 6). Les échantillons avec les plus fortes proportions sont les échantillons 15046, 15047 et 15026.

17Les densités estimées de foraminifères sont variables entre les différentes unités stratigraphiques étudiées, ainsi qu’au sein d’une même US : elles varient de 1200 à 12700 foraminifères pour 50 cm3 de sédiment sec (de 24 à 254 individus par cm3) (fig. 6). La comparaison des échantillons, au sein des réplicas et entre niveaux, donne une image assez contrastée (fig. 6). Pour les échantillons de l’US 1516, la densité est toujours plus faible (~2000 individus/50cm3) mais très homogène alors qu’elle est très variable pour les échantillons des US 1517 et 1590, variant d’un facteur 5.

18Au total, le nombre d’espèces de foraminifères récents rencontrées dans les échantillons analysés s’échelonne de 21 à 42. Dix-sept de ces espèces ont des proportions supérieures à 5 % et sont considérées comme significatives : Ammonia tepida, Bolivina pseudoplicata, Bolivina variabilis, Bulimina elegans, Cassidulina crassa, Cibicidoides lobatulus, Cribroelphidium excavatum, Cribroelphidium magellanicum, Cribrononion gerthi, Elphidium pulvereum, Elphidium williamsoni, Entzia macrescens, Fissurina lucida, Haynesina depressula, Haynesina germanica, Miliolinella subrotunda et Planorbulina mediterranensis (fig. 7). La somme des proportions de ces espèces dominantes au sein des assemblages de foraminifères représente de 82 % à 96 % de la faune observée (fig. 7).

19La LDA classe tous les échantillons des sept US étudiées dans un environnement de vasière intertidale. L’analyse en réseaux de neurones classe les US de la coupe Nord depuis des environnements de vasière intertidale, vers des environnements classés de manière plus variable entre du bas marais maritime jusqu’aux milieux subtidaux. Pour la coupe Sud, les US suivent le même schéma environnemental depuis un environnement de vasière intertidale jusqu’à un environnement subtidal - intertidal. Il est à noter que les échantillons 15025 et 15048 sont interprétés comme étant des échantillons de haut marais maritime.

Fig. 6 : Estimation des densités de foraminifères récents (Holocènes) par rapport aux foraminifères fossiles (Crétacés) sur les coupes Nord (A) et Sud (B).

Fig. 6 : Estimation des densités de foraminifères récents (Holocènes) par rapport aux foraminifères fossiles (Crétacés) sur les coupes Nord (A) et Sud (B).

Fig. 7 : Distribution des assemblages de foraminifères qui apparaissent dans les échantillons (classés en fonction des niveaux) avec une proportion d’au moins 5  %

Fig. 7 : Distribution des assemblages de foraminifères qui apparaissent dans les échantillons (classés en fonction des niveaux) avec une proportion d’au moins 5  %

5 - Discussion

5.1 - Contexte sédimentaire et composition faunistique

20La meiofaune est composée d’un mélange d’individus récents d’âge Holocène et d’individus plus anciens, datant du Crétacé. Les foraminifères du Crétacé sont courants dans les sédiments de la Canche (Armynot du Châtelet, 2017), issus de l’érosion des falaises calcaires qui constituent les parties hautes du bassin-versant. Leur abondance pourrait être interprétée comme un indice de l’activité érosive au niveau du bassin versant. Les proportions de foraminifères fossiles par rapport aux foraminifères récents sont relativement faibles contrairement à celles rapportées dans d’autres études menées sur des échantillons de la plaine alluviale de la Canche où elles peuvent atteindre 40 % (Armynot du Châtelet et al., 2011). Les densités de foraminifères peuvent être contrôlées par les taux de sédimentation directement inféodés aux flux sédimentaires du bassin versant. Or, il n’existe pas de lien linéaire entre la densité des foraminifères et le mode granulométrique (R² = 0,08). Il n’existe pas non plus de lien linéaire entre le rapport formes fossiles / formes récentes et le mode granulométrique (R² = 0,06) (fig. 8). Il n’est donc pas possible de mettre en évidence une influence du bassin versant ; ni la granulométrie des sédiments, ni l’abondance de la faune fossile ne le met en évidence.

21Les sédiments étudiés sont typiques des milieux estuariens que l’on rencontre dans la région de la zone d’étude (Marion, 2007 ; Armynot du Châtelet et al., 2009). Les échantillons dont le mode granulométrique est de l’ordre de 250-300 µm correspondent à des chenaux tidaux ou au chenal principal de la Canche. Les échantillons dont le mode est compris entre 50 et 100 µm caractérisent les environnements de vasières et de marais intertidaux. Nos échantillons prélevés dans les unités stratigraphiques 1517, 1164 et 1092 pour la coupe Nord et toutes les US de la coupe Sud avec des modes granulométriques de 63 à 108 µm peuvent, par analogie, correspondre à une zone de vasière ou de marais intertidaux. Les sédiments de l’US 1516, à la base de la coupe Nord, plus grossiers, peuvent correspondre à un contexte de chenaux tidaux.

22Dans ce contexte avec des tailles de grains du sédiment peu différentes de la taille de la meiofaune qui y réside, il est peu envisageable d’imaginer un contrôle physique sur la distribution des foraminifères. Seuls les trois échantillons de l’US 1516, plus grossiers, affichent une densité de foraminifères légèrement plus faible que dans la plupart des autres échantillons. Néanmoins, il ne s’agit pas des plus faibles densités observées.

23Seuls des foraminifères ont été observés dans les échantillons et aucun test de thécamoebien dulçaquicole. Donc les environnements de dépôt ont été soumis à une influence strictement marine (Scott et al., 2001). Il pourrait être fait mention d’une dissolution possible des thécamoebiens. Néanmoins, les espèces les plus classiques en milieux côtiers, appartiennent aux genres Difflugia, Cyclopyxis et Centropyxis (Scott et al., 2001 ; Patterson & Kumar, 2002) qui réutilisent des grains silicatés de l’environnement (Armynot du Châtelet et al., 2015). Par conséquent, elles sont plus résistantes à la dissolution que celles qui précipitent elles-mêmes leur squelette silicaté (silicate amorphe) comme Nebella (Swindles & Roe, 2007). De plus, nous n’avons pas observé de traces de dissolution sur les squelettes de foraminifères laissant suspecter un biais taphonomique.

24Les densités de foraminifères sont comparables à celles d’une étude précédente menée sur l’estuaire de la Canche (Armynot du Châtelet et al., 2009) de 10 à 3500 foraminifères étaient comptabilisés pour 50 cm3 de sédiments secs. Ces sédiments avaient été prélevés dans des sédiments actuels plus en aval, dans la zone estuarienne active aujourd’hui. Ce seul critère peut ouvrir la discussion vers une analogie entre l’environnement actuel et l’environnement que l’on souhaite reconstituer. Au sein de ce contexte estuarien, les densités de foraminifères sont extrêmement variables. Les fortes variations de densité, peuvent simplement être liées à une hétérogénéité spatiale identifiable à l’échelle de quelques décimètres et mise en évidence sur des sédiments intertidaux de la Canche (Armynot du Châtelet et al., 2017b). Pour les expliquer, il peut être possible d’invoquer des processus biologiques qui auront tendance à regrouper la faune en paquets (Armynot du Châtelet et al., 2017b), ou des processus hydrodynamiques, avec toujours cette possibilité de grouper ces foraminifères (associés à des grains carbonatés dans un contexte de grains silicatés de densité différente). Une densité plus homogène résulterait d’un transport actif sur une plus grande distance. Cette variabilité des densités à léchelle de quelques dizaines de centimètres reste typique des zones estuariennes (Buzas et al., 2015).

25Tout comme la densité, la richesse spécifique de nos échantillons est classique dans les environnements de dépôt du nord de la France, avec une grande homogénéité des espèces observées entre les échantillons (Armynot du Châtelet, 2017). Cette différence est majoritairement liée aux processus de transport (Armynot du Châtelet et al., 2009 ; Martins et al., 2016) qui véhiculent des tests provenant des unités environnementales voisines et qui s’accumulent dans les zones de dépôts que sont les estuaires (Armynot du Châtelet et al., 2018a,b). La bonne connaissance des milieux de vie des espèces vivantes aujourd’hui permet de contourner ce possible biais et de proposer un schéma interprétatif réaliste de l’environnement.

5.2 - Interprétation paléo-environnementale

26Sur la base de la LDA, tous les échantillons appartiennent à un environnement de vasière intertidale. En effet, on y trouve toutes les espèces typiques des environnements de transition entre océan et continent (dont les aires côtières et estuariennes), telle que Haynesina germanica, ubiquiste sur la zone, ainsi que les espèces spécifiques des vasières telles que : Ammonia tepida, Bolivina pseudiplicata ou encore Haynesina depressula. Les espèces telles que Entzia macrescens ou Trochammina inflata, typiques des marais maritimes ne sont présentes qu’en très faibles proportions, voire totalement absentes de certains assemblages. De la même façon, les espèces des milieux subtidaux, telle que Textularia earlandi, sont également absentes.

27Pour les échantillons de l’US 1516, il est cependant à souligner que près d’un tiers des foraminifères sont des espèces fixées (épiphytes) de la partie basse de la vasière intertidale. Ce sont aussi les échantillons pour lesquels la granulométrie des sédiments est la plus grossière (sables), ce qui témoigne, sans doute, d’un transport plus actif vers la zone de dépôt.

28En observant dans le détail les proportions des foraminifères dans les 21 échantillons analysés, on détecte cependant un peu de variabilité, signe que la LDA est peu discriminante avec ces données. L’analyse en réseau de neurones prédit, elle-aussi, une majorité d’échantillons déposés dans un environnement de vasière intertidale (tab. 2). Néanmoins, cette fois-ci, les particularités de quelques échantillons permettent d’assigner certains sédiments à des environnements subtidaux (15034 et 15046), de bas marais maritime (15032 et 15036) et de haut marais maritime (15025 et 15048). Les échantillons 15034 et 15046 sont aussi les échantillons les plus riches en Bolivines et Bulimines, avec particulièrement Bolivina pseudoplicata, espèce indicatrice des environnements subtidaux. Les échantillons 15032 et 15036 sont particulièrement riches en Haynesina germanica et Cribroelphidium williamsoni parmi les quelques espèces indicatrices des bas marais maritimes (8/38). En revanche, aucune évidence ne permet de valider avec certitude les milieux de dépôts de haut marais maritimes pour les échantillons 15025 et 15048, sur la base de l’analyse des espèces indicatrices.

29En groupant les échantillons par US, il est alors possible de considérer que les sept US analysées correspondent à des environnements de vasière intertidale, avec une affinité plutôt haute pour l’US 1164, plutôt basse pour l’US 1563 et assez variable pour l’US 1092 au sommet de la coupe Nord et pour l’US 1589 au sommet de la coupe Sud. Ainsi, la LDA et la NNET mènent toutes deux à la conclusion que les sédiments étudiés correspondent à une zone de vasière intertidale drainée par des chenaux de marée dans un environnement estuarien. Parallèlement à l’étude sur la meiofaune de foraminifères, les résultats de l’étude malacologique menée sur les couches sédimentaires de la même phase d’occupation humaine (Duvaut‑Robine, 2018) mettent en avant une consommation majoritaire de coques, de moules communes, d’huîtres plates et de scrobiculaires. Cette cohabitation d’espèces marines et d’eau saumâtre suggère la présence d’une zone estuarienne encore fortement soumise aux influences tidales. La forte présence d’hydrobies associées aux autres espèces de bivalves et de mollusques est caractéristique de faciès littoraux vaseux à forte influence marine. La présence de limnées correspond davantage à un milieu d’eau douce stagnante ou à faible courant. Tous ces éléments vont dans le sens de chenaux ayant subi une forte influence de l’eau de mer, avec une alimentation en eau douce, et qui se seraient progressivement envasés. La meiofaune de la présente étude et la malacofaune donnent la même interprétation paléo-environnementale. Ces observations corroborent finalement les observations archéologiques marquant la transition entre les phases d’occupation humaine 1 et 2, où, au début de la période carolingienne, les chenaux sont progressivement colmatés. Vu la position du site d’étude, cette étude met en évidence un estuaire actif aux vie-viiie siècles, bien en amont de l’estuaire actif moderne. Aucun argument ne permet de préciser une immédiate proximité du portus de Quentovic, toujours à localiser.

Tab. 2 : Résultats par échantillons (regroupés par US et organisés selon la stratigraphie/chronologie) de la prédiction des environnements de dépôts basés sur une analyse en réseaux de neurones, alimentée par la base de données de distribution des espèces de foraminifères vivants dans les environnements de transition océan-continent sur la zone de la Manche et sud de la Mer du Nord.

Tab. 2 : Résultats par échantillons (regroupés par US et organisés selon la stratigraphie/chronologie) de la prédiction des environnements de dépôts basés sur une analyse en réseaux de neurones, alimentée par la base de données de distribution des espèces de foraminifères vivants dans les environnements de transition océan-continent sur la zone de la Manche et sud de la Mer du Nord.

6 - Conclusion et perspectives

30Les analyses granulométriques et meiofaunistiques (foraminifères) des 21 échantillons prélevés lors de la fouille archéologique de la parcelle AC277 permettent d’attribuer le milieu de dépôt à un environnement estuarien de vasière intertidale. La parcelle étudiée correspond à un état naturel de l’estuaire de la Canche en phase de comblement au moment de l’activité de l’emporium, entre les viie et xiie siècles. L’étude montre l’apport complémentaire de l’analyse de la meiofaune de foraminifères, qui vivent dans les milieux de dépôts complexes des zones de transition entre environnements marins et continentaux, aux analyses plus traditionnelles en archéologie. Les résultats présentés sont ici circonscrits à l’échelle de la parcelle AC277 (autour des strates contemporaines du haut Moyen Âge du site de Quentovic sur la commune de La Calotterie). Une synthèse à plus larges échelles tant spatiales que temporelles (Holocène, littoral du nord de la France) avec des mises en perspective plus globales est en cours d’élaboration.

Haut de page

Bibliographie

ARMYNOT DU CHÂTELET E., 2017 - Foraminifères benthiques et thécamœbiens, proxys de l’environnement ? Mémoire d’Habilitation à Diriger des Recherches, Université de Lille, Villeneuve d’Ascq, 150 p.

ARMYNOT DU CHÂTELET E., BOUT-ROUMAZEILLES V., RIBOULLEAU A. & TRENTESAUX A., 2009 - Sediment (grain size and clay mineralogy) and organic matter quality control on living benthic foraminifera. Revue de Micropaléontologie, 52, 75-84.

ARMYNOT DU CHÂTELET E., GEBHARDT K. & LANGER M.R., 2011 - Coastal pollution monitoring: Foraminifera as tracers of environmental perturbation in the port of Boulogne-sur-Mer (Northern France). Neues Jahrbuch für Geologie und Paläontologie, 262 (1), 91-116.

ARMYNOT DU CHÂTELET E., BERNARD N., DELAINE M., POTDEVIN J.-L. & GILBERT D., 2015 - The mineral composition of the tests of ‘testate amoebae’ (Amoebozoa, Arcellinida): the relative importance of grain availability and grain selection. Revue de Micropaléontologie, 58, 141-154.

ARMYNOT DU CHÂTELET E., TRENTESAUX A., FRANCESCANGELI F. & EVRARD A., 2017a - Le port de Boulogne, une histoire enfouie dans ses sédiments. Le Portel, Notes et Documents, 1, 43-53.

ARMYNOT DU CHÂTELET E., FRONTALINI F. & FRANCESCANGELI F., 2017b - Significance of replicates: Environmental and paleoenvironmental studies on benthic foraminifera and testate amoebae. Micropaleontology, 63 (5), 257-274.

ARMYNOT DU CHÂTELET E., FRANCESCANGELI F. & FRONTALINI F., 2018a - Definition of benthic foraminiferal bioprovinces in transitional environments of the Eastern English Channel and the Southern North Sea. Revue de Micropaléontologie, 61, 223-234.

ARMYNOT DU CHÂTELET E., FRANCESCANGELI F., BOUCHET V.M.P. & FRONTALINI F., 2018b - Benthic foraminifera in transitional environments in the English Channel and the southern North Sea: A proxy for regional-scale environmental and paleo-environmental characterisations. Marine Environmental Research, 137, 37-48.

BARBET P. & ROUTIER J.-C., 2006 - La calotterie, chemin de Visemarest, parcelles AC 277 et AC. Rapport final d’opération de fouille. Service régional d’archéologie du Nord-pas-de-Calais, Lille, 290 p.

BUZAS M.A., HAYEK L.-A.C., JETT J.A. & REED S.A., 2015 - Pulsating Patches History and Analyses of Spatial, Seasonal, and Yearly Distribution of Living Benthic Foraminifera. Smithsonian Institution Scholarly Press, Washigton, 91 p.

CEREMA, 2018 - Catalogue sédimentologique - Dynamique et évolution du littoral - Synthèse des connaissances de la frontière belge à la pointe du Hourdel. CEREMA, 498 p.

DESPEYROUX, Y., 1985 - Etude hydrosédimentaire de l’estuaire de la Canche. Thèse de doctorat, Université Lille 1, Lille, 183 p.

DESTOMBES, G. & SOMMÉ, J., 1974 - Carte géologique de la France à 1/50 000 (n° 016), Montreuil. Notice explicative. Bureau de Recherches Géologiques et Minières, Orléans, 22 p.

DUVAUT-ROBINE A., 2018, avec les contributions de ARMYNOT DU CHÂTELET E., AUDOUIT F., BOULEN M., CLAVEL B., CLERGET J., COUBRAY S., DREANO Y., JAGOU B., LA BAYON A.-L., LEDIGOL Y., MEURISSE-FORT M., MOREL A., PREISS S., ROUTIER J.-C. & YVINEC J.-H. - La Calotterie, « Chemin de Visemarest » (parc. AC277). Institut national de recherches archéologiques préventives, Rapport de fouilles, mai 2018, Glisy, 654 p.

FRANCESCANGELI F., ARMYNOT DU CHÂTELET E., BILLON G., TRENTESAUX A. & BOUCHET V.M.P., 2016 - Palaeo-ecological quality status based on foraminifera of Boulogne-sur-Mer harbour (Pas-de-Calais, Northeastern France) over the last 200 years. Marine Environmental Research, 117, 32-43.

FRANCESCANGELI F., PORTELA M., ARMYNOT DU CHÂTELET E., BILLON G., ANDERSEN T.J., BOUCHET, V.M.P. & TRENTESAUX, A., 2018 - Infilling of the Canche Estuary (eastern English Channel, France): Insight from benthic foraminifera and historical pictures. Marine Micropalaeontology, 142, 1-12.

HILL D., BARRETT D., MAUDE K., WARBURTON T. & WORTHINGTON M., 1990 - Quentovic defined. Antiquity, 64 (242), 51.

MARION C., 2007 - Processus de sédimentation fine en domaine estuarien macrotidal: approche trans-disciplinaire et multi-échelles: application à l’estuaire de l’Authie, Nord de la France. Thèse de doctorat, Université du Littoral-Côte d’Opale, Wimereux, 293 p.

MARTINS M.V.A., HOHENEGGER J., FRONTALINI F., MIRANDA P., DA CONCEICAO RODRIGUES, M.A. & DIAS J.M.A., 2016 - Comparison between the dead and living benthic foraminiferal assemblages in Aveiro Lagoon (Portugal). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 455, 16-32.

MCCAVE I.N., MANIGHETTI B. & ROBINSON S.G., 1995 - Sortable silt and fine sediment size/composition slicing: Parameters for palaeocurrent speed and palaeoceanography. Paleoceanography, 10 (3), 593-610.

MEURISSE-FORT M., 2009 - Enregistrement haute résolution des massifs dunaires : Manche, mer du Nord et Atlantique Le rôle des tempêtes. Collection Sciences. Publibook, Paris, 306 p.

PATTERSON R.T. & KUMAR A., 2002 - A review of current testate rhizopod (thecamoebian) research in Canada. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 180 (1-3), 225-251.

R CORE TEAM, 2017 - R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria, URL https://www.R-project.org/.

SCOTT D.B., MEDIOLI F.S. & SCHAFER C.T., 2001 - Monitoring in coastal environments using foraminifera and thecamoebian indicators. Cambridge University Press, New York, 177 p.

SEAN QUINN P., 2008 - The Occurrence and Research Potential of Microfossils in Inorganic Archaeological Materials. Geoarcheology, 23 (2), 275-291.

SWINDLES G.T. & ROE H.M., 2007 - Examining the dissolution characteristics of testate amoebae (Protozoa: Rhizopoda) in low pH conditions: Implications for peatland palaeoclimate studies. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 252 (3-4), 486-496.

TRENTESAUX A., RECOURT P., BOUT-ROUMAZEILLES V. & TRIBOVILLARD N., 2001 - Carbonate grain-size distribution in hemipelagic sediments from a laser particle sizer. Journal of Sedimentary Research, 71 (5), 858-862.

VENABLES W.N. & RIPLEY B.D., 2002 - Modern Applied Statistics with S. Springer, New York, 495 p.

Haut de page

Table des illustrations

Titre Fig. 1 : Localisation et contexte topographique du site d’étude dans la vallée de la Canche (Région Hauts-de-France).
Légende L’emprise présumée de l’emporium de Quentovic est précisé d’après Hill et al. (1990) au sein de la commune de La Calotterie. Les coordonnées géographiques sont précisées dans les systèmes WGS84 (intérieur du cadre) et Lambert93 (Extérieur du cadre). Le réseau hydrographique provient de la plateforme ouverte des données publiques françaises (data.gouv.fr), les données du modèle numérique de terrain proviennent de la Plateforme Publique de l’Information Géographique du Nord-Pas-de-Calais (ppige-npdc.fr).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/11794/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 72k
Titre Fig. 2 : A) Plan de l’occupation de la Phase 1, milieu VIIe/ VIIIe siècle. B) Stratigraphie et prise de vue de la coupe Nord. C) Stratigraphie et prise de vue de la coupe Sud. (©A.Duvaut-Robine, Inrap).
Légende Les échantillons sont positionnés au sein des unités stratigraphiques étudiées.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/11794/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 88k
Titre Tab. 1 : Descriptions sédimentologiques des unités stratigraphiques et numéros d’échantillons correspondants.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/11794/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 60k
Titre Fig. 3 : Schéma de répartition théorique des foraminifères et des thécamœbiens selon un gradient terre-mer.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/11794/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 20k
Titre Fig. 4 : Schéma de principe de la technique de reconstitution des paléo-environnements par une analyse discriminante (LDA) ou une analyse en réseau de neurones (NNET) ( = Etape B).
Légende Les analyses sont fondées sur une base de données relative à la distribution de la faune dans les différents environnements de transition océan-continent de la région ( = Etape A). Les paléoenvironnements reconstitués et la faune associée sont discutés grâce aux espèces indicatrices établies dans les différents environnements de dépôt (Armynot du Châtelet et al., 2018b). © Clichés A. Duvaut-Robine, Inrap.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/11794/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 108k
Titre Fig. 5 : Distribution (en pourcentages) des quatre classes granulométriques (argiles, silts cohésifs, silts mobiles et sables) des sédiments des échantillons des coupes nord (A) et Sud (B).
Légende La position stratigraphique est respectée.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/11794/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 44k
Titre Fig. 6 : Estimation des densités de foraminifères récents (Holocènes) par rapport aux foraminifères fossiles (Crétacés) sur les coupes Nord (A) et Sud (B).
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/11794/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 36k
Titre Fig. 7 : Distribution des assemblages de foraminifères qui apparaissent dans les échantillons (classés en fonction des niveaux) avec une proportion d’au moins 5  %
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/11794/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 136k
Titre Tab. 2 : Résultats par échantillons (regroupés par US et organisés selon la stratigraphie/chronologie) de la prédiction des environnements de dépôts basés sur une analyse en réseaux de neurones, alimentée par la base de données de distribution des espèces de foraminifères vivants dans les environnements de transition océan-continent sur la zone de la Manche et sud de la Mer du Nord.
URL http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/11794/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 39k
Haut de page

Pour citer cet article

Référence papier

Eric Armynot du Châtelet, Alexy Duvaut‑Robine et Murielle Meurisse-Fort, « Caractérisation par les foraminifères des environnements archéologiques et du cadre paysager - exemple d’application sur Quentovic (embouchure de la Canche, France) »Quaternaire, vol. 30/2 | 2019, 211-223.

Référence électronique

Eric Armynot du Châtelet, Alexy Duvaut‑Robine et Murielle Meurisse-Fort, « Caractérisation par les foraminifères des environnements archéologiques et du cadre paysager - exemple d’application sur Quentovic (embouchure de la Canche, France) »Quaternaire [En ligne], vol. 30/2 | 2019, mis en ligne le 01 janvier 2021, consulté le 18 avril 2024. URL : http://journals.openedition.org/quaternaire/11794 ; DOI : https://doi.org/10.4000/quaternaire.11794

Haut de page

Auteurs

Eric Armynot du Châtelet

Laboratoire d’Océanologie et de Géosciences UMR 8187 LOG CNRS/Lille/ULCO, Bât SN5, Cité scientifique, FR‑59655 VILLENEUVE D’ASCQ. Courriel : eric.armynot@univ-lille.fr

Alexy Duvaut‑Robine

Inrap, centre archéologique de Achicourt, 7 rue pascal, FR-62217 ACHICOURT. Courriel : alexy.duvaut-robine@inrap.fr;  Institut de Recherches Historiques du Septentrion (IRHIS), UMR 8529 CNRS/Université de Lille, Université de Lille, Bât. A, Domaine du Pont-de-Bois, Rue du Barreau, BP 60149, FR-59653 VILLENEUVE d’ASCQ cedex.

Murielle Meurisse-Fort

 Conseil départemental du Pas-de-Calais, Direction de l’Archéologie, Hôtel du Département, FR-62018 ARRAS cedex 9.Courriel : meurisse.fort.murielle@pasdecalais.fr;  Histoire, Archéologie, Littérature des Mondes Anciens (HALMA), UMR 8164 CNRS/Université de Lille/Ministère de la Culture, Université de Lille, Bât. E - Quartier Ouest (1er étage), Domaine du Pont-de-bois, Rue du Barreau, BP 60149, FR-59653 VILLENEUVE d’ASCQ cedex

Haut de page

Droits d’auteur

Le texte et les autres éléments (illustrations, fichiers annexes importés), sont « Tous droits réservés », sauf mention contraire.

Haut de page
Rechercher dans OpenEdition Search

Vous allez être redirigé vers OpenEdition Search