L’intérêt de Willy Tegel (Chair of Forest Growth Faculty of Environment and Natural Resources University of Freiburg), Marina Lasserre (Service Régional de l’Archéologie du Grand Est), Emmanuelle Bonnaire (UMR 7209/Archéozoologie et Archéobotanique - Sociétés, Pratiques et Environnements) et Maxime Cassez (Gravières d’Alsace-Lorraine) a été déterminant aux différents stades des opérations archéologiques. L’étude du paléo-chenal n’aurait pas été possible sans Philippe Thomas qui a assuré les terrassements et mis en place le système de pompage. Une des datations au radiocarbone a été financée par le programme international « Improving Late Glacial European tree-ring chronologies for accurate climate archive dating – Consolidation and extension of the Swiss-German pine chronology back to 14 000 BP » (Laboratoire ETH Zurich, Universités de Fribourg, Mannheim et Heidelberg, Swiss Federal Research Institute et German Research Centre for GeoSciences). Enfin, ce travail a été enrichi par les discussions avec Laurent Schmitt, Ferréol Salomon, Jérôme Houssier et nos collègues du LIVE, ainsi que par les critiques et conseils d’Olivier Moine, d’Emmanuelle Defive et d’un relecteur anonyme de la revue Quaternaire.

1 - Introduction

1La plaine du Rhin est ponctuée de vastes zones humides, dénommées « rieds », caractérisées par des sols argileux sombres et des formations tourbeuses. Ces rieds pourraient avoir joué un rôle important dans les dynamiques de peuplement de l’espace rhénan par les sociétés du Néolithique au Moyen-Âge (Boës, 2005 ; Lasserre et al., 2011). Le terme de ried désigne toutefois des espaces divers qui se différencient par leurs trajectoires géomorphologiques : espaces de divagation du Rhin et de ses affluents durant l’Holocène, comme par exemple dans la région de Colmar (Hirth, 1971) ou milieux liés à la structure géologique du Fossé Rhénan, comme le ried de l’Andlau, à l’arrière de la terrasse Weichselienne d’Erstein (Vogt, 1992).

2De fait, la plaine du Rhin est caractérisée par différents styles fluviaux (Schmitt et al., 2016), hérités principalement du Pléistocène supérieur et qui résultent notamment des systèmes de pente et de la paléodynamique des cours d’eau. Il est encore difficile d’élaborer un schéma fonctionnel d’ensemble avec les liens dynamiques entre les différents compartiments, ce qui est pourtant essentiel, notamment si l’on veut comprendre les logiques de répartition et de conservation des vestiges archéologiques. Pour établir un tel schéma, il est d’abord nécessaire d’avoir un maillage suffisamment dense de données géomorphologiques et paléoenvironnementales. Dans cette perspective, l’archéologie préventive offre une quantité importante de grands profils dans lesquels sont interstratifiés des vestiges archéologiques bien datés (voir par exemple : Bruxelles & Jarry, 2011 ; Bruxelles, 2012). Les opérations archéologiques menées récemment au sud de la confluence du Rhin et de la Zorn, son principal affluent vosgien au nord de Strasbourg, et mises en perspective avec les travaux géomorphologiques menés dans les années 1970 et 1980, permettent ainsi d’éclairer l’histoire du principal ried au nord de Strasbourg depuis la fin du dernier cycle glaciaire.

3De Strasbourg à Bischwiller, le remblaiement du fossé rhénan est composé de plus de 50 m de dépôts quaternaires constitués principalement de graviers et de sables, dans lesquels est intercalé un niveau limonoargileux entre 20 et 30 m de profondeur environ (Rault et al., 2018). Les alluvions tardiglaciaires et holocènes du secteur sont délimitées à l’ouest par des collines loessiques qui reposent sur des marnes oligocènes (Blanalt et al., 1972) et par un vaste cône alluvial édifié par la Zorn durant le Pléistocène moyen et supérieur (Tricart et al., 1970, fig. 1). Ils sont délimités à l’est, i.e. côté allemand, par une terrasse alluviale weichsélienne. Ils ont été subdivisés en bandes parallèles au fleuve sur la base de la topographie, des sols cartographiés en surface et de datations de troncs fossiles récoltés dans les carrières du secteur (Striedter, 1988). Le ried de la Zorn est la portion occidentale de la plaine la plus éloignée du tracé actuel du Rhin. Au sud-ouest de l’hôpital psychiatrique d’Hoerdt, il a livré dans les années 1930 une succession palynologique non datée dans une séquence tourbeuse épaisse de 1,7 m (Hatt, 1937). Le pin serait quasiment seul à la base de la séquence et serait peu à peu concurrencé par le développement du chêne, puis de l’aulne (Hatt, 1937). La carte géologique mentionne en outre la découverte de milliers de cônes de Pinus silvestris sur la dernière couche de graviers à l’ouest d’Hoerdt, ainsi que la découverte de restes de Bos primigenus (auroch) dans les proches environs (Blanalt et al., 1972). Ce ried se situe à l’ouest, à l’arrière et légèrement en contrebas d’un ensemble de nappes alluviales composées de limons sur des graviers qui ont livré de nombreux troncs fossiles datés du Suborréal (Striedter, 1988). Il est recouvert par un cône alluvial édifié par la Zorn durant l’Holocène et emboîté dans son cône pléistocène.

4De nos jours, un chapelet de villages est implanté entre le Rhin actuel et le ried de la Zorn sur les nappes alluviales attribuées par Striedter (1988) au Subboréal. Le ried de la Zorn, quant à lui, est aujourd’hui couvert par des prairies humides. Jusqu’aux récentes découvertes présentées dans cette étude, il semblait vierge de vestiges archéologiques connus, hormis quelques rares indices, principalement antiques et médiévaux, ce qui peut paraître paradoxal dans une portion de plaine que le Rhin aurait délaissé au plus tard au Subboréal.

2 - Méthodes

5Le sous-sol du ried de la Zorn et ses vestiges archéologiques ont été appréhendés par un diagnostic archéologique d’une dizaine d’hectares en février 2015 (Chosson & Wuscher, 2015). L’opération a consisté à ouvrir une centaine de tranchées larges de 3 m, longues de 25 m, séparées de 10 m et implantées en quinconce sur des rangées espacées de 15 m. Leur profondeur a été conditionnée par le niveau d’apparition des vestiges archéologiques. Une vingtaine de sondages plus profonds ont été réalisés sur la base d’un transect est-ouest et de trois transects nord-sud avec une fréquence d’un sondage tous les 50 m pour réaliser un modèle morphostratigraphique et paléoenvironnemental de la plaine.

6Sous l’eau au moment du diagnostic, le paléo-chenal présent au sud de l’emprise a été coupé en octobre 2015 à l’aide d’une pelle mécanique et d’une pompe pour rabattre la nappe phréatique (fig. 2). Du fait des arrivées d’eau, il a été traité par trois tranchées discontinues. Les coupes ont été levées au 1/50^e et complétées par des levés au 1/20^e pour décrire les unités stratigraphiques. Douze fragments de bois ont été prélevés et identifiés par Willy Tegel (Chair of Forest Growth, Faculty of Environment and Natural Resources, University of Freiburg). Quatre d’entre eux ont fait l’objet de datations au radiocarbone qui permettent de conforter la chronologie basée sur la position stratigraphique des vestiges archéologiques (tab. 1). Cinq tests palynologiques ont été réalisés pour caractériser l’environnement végétal avant et après les occupations de l’Âge du Fer : deux dans la plaine, dans les niveaux antérieurs aux occupations de l’Âge du Fer, et trois dans le paléochenal, dans les niveaux postérieurs à l’Âge du Fer. Enfin, deux secteurs ont fait l’objet de fouilles archéologiques (fig. 2 ; Rault et al., 2018).

3- Géomorphologie et successions stratigraphiques

3.1 - Géométrie d’ensemble

7Les opérations archéologiques présentées ici se situent entre le tracé actuel de la Zorn, fortement aménagé au nord de l’emprise et un grand canal de dérivation, le Landgraben, au sud. Actuellement, la Zorn emprunte un lit d’une vingtaine de mètres de large à pleins bords (Schmitt, 2001).

8Les données LiDAR montrent une succession ouest-est de trains de méandres à l’est de l’emprise sur les nappes alluviales holocènes (fig. 2). Autour de l’emprise, les tracés des paléochenaux sont beaucoup moins clairs, ce qui est en partie lié à une levée en forme de cône (zone plus grise) autour du tracé actuel de la Zorn qui a probablement effacé les tracés préexistants. Cela tient aussi à la présence d’une gravière au sud et au tracé de l’autoroute à l’est. Le paléo-chenal présenté ici apparaît toutefois comme la portion d’un édifice plus grand, d’orientation est-ouest qui peut se suivre entre le canal de dérivation de la Zorn et son tracé actuel et qui rejoint le train de méandres à l’est de l’emprise et de l’autoroute. Ce tracé paraît lié à la Zorn (fig. 2).

3.2 - Succession stratigraphique de la plaine

9Cinq grandes séquences ont été mises en évidence (fig. 3). En l’absence de coupes continues, notamment du fait des remontées phréatiques, et d’analyses granulométriques, il est difficile d’être affirmatif quant aux milieux de sédimentation dans lesquels ces séquences prennent place. A la base, la séquence I est constituée de graviers fluviatiles rhénans. Son toit est marqué par de fortes ondulations, liées au dépôt de ces matériaux (tresses probables), et à leur remaniement par des chenaux partiellement masqués lors de la mise en place des ensembles postérieurs.

10La séquence II est composée de sables qui ont livré plusieurs restes de bois. L’absence d’intercalations graveleuses au sein de l’ensemble et sa large extension permet de le distinguer de l’ensemble I et donc d’exclure une simple variation latérale de faciès. Ces sables évoquent des dépôts fluviatiles rhénans. Leur large extension incite à y voir des bancs mobiles dans un large chenal plutôt que des levées. Un âge de 9526 ± 185 BP (8892 ± 256 cal BCE) a été obtenu sur un des troncs mis au jour (tranchée 19).

11Plusieurs unités limono-argileuses composent la séquence III. Certaines sont très organiques. Des carbonatations secondaires millimétriques à centimétriques ont été observées localement au sommet de l’ensemble (unité 4 de la tranchée 27). Elles témoignent d’une exondation de la zone et du développement d’un sol. L’ensemble évoque donc une zone en eau calme, riche en végétaux, avec des secteurs exondés.

12La séquence IV est constituée d’argiles limoneuses évoluant latéralement en sables argileux. Ces dépôts présentent une teinte brune et sont marqués par de nombreux oxydes ferro-manganiques. Ils ne sont pas carbonatés. La géométrie de la séquence IV et les types de faciès évoquent des apports latéraux de la Zorn. La mise en place de la séquence est suivie par une longue phase d’exondation, dont témoigne l’oxydation marquée des dépôts. Elle a livré un poignard en silex du Grand-Pressigny attribué au Néolithique final (environ entre 3400 et 2300 ans BCE) et une meule en gneiss. Son recoupement par des structures d’un établissement agricole et d’unités d’habitation du premier Âge du Fer, autour du VII^e siècle avant notre ère, donne un terminus ante-quem à sa mise en place.

13La séquence V est constituée d’argiles liées à de la décantation après des épisodes de crues. La coloration bleue des unités à la base de la séquence indique un engorgement en eau qui a perduré jusqu’à nos jours. Elle a livré quelques tessons de céramiques antiques.

3.3 - Remblaiement du paléo-chenal

14Le paléo-chenal se développe dans les séquences I à III de la plaine (fig. 4). Son remblaiement est constitué des unités suivantes, de haut en bas :

• Unité 3.1 : Argiles, brun, structure prismatique, enduits rouge vif sur les faces des prismes (oxydes de fer) ;

• Unité 3.2 : Argiles, bleu gris sombre à noir ;

• Unité 3.3 : Limons tourbeux, bruns, structure massive à grumeleuse (bois d’érable daté de 2050 ± 30 BP, soit 70 ± 45 cal BCE) ;

• Unité 3.4 : Sables fins à moyens, blanc rose ;

• Unité 3.5 : Limons argileux, gris bleu sombre, structure massive à prismatique, faces luisantes ;

• Unité 3.6 : Limons argileux organiques, gris sombre, fragments végétaux, lamines sableuses de quelques centimètres d’épaisseur (figures de charge) ;

• Unité 3.7 : Banc de sable blanc, lits organiques et fragments végétaux (branche d’aulne datée de 2440 ± 30 BP, soit 580 ± 129 cal BCE) ;

• Unité 3.8 : Graviers (Ø_moyen : 1-2 cm, Ø_maximum : 5 cm), matrice sableuse et fragments végétaux, présence de fragments de céramique non tournés de la fin du Néolithique (environ 3000-2700 ans avant notre ère) ;

• Unité 3.9 : Sables moyens à fins, gris, fragments végétaux, lits discrets subhorizontaux, (fragment d’aulne daté de 4985 ± 35 BP, soit 3792 ± 35 cal BCE) ;

• Unité 3.10 : Limons sablo-argileux, beige gris, structure massive à prismatique, concrétions carbonatées millimétriques ;

• Unité 3.11 : Limons argilo-sableux, moitié inférieure plus sableuse, gris, structure massive à prismatique, oxydes ferro-manganiques ocres sous la forme de filaments ;

• Unité 3.12 : Graviers.

15Un banc de sable, principalement des grains de quartz, avec des fragments végétaux, est le plus ancien dépôt mis en évidence dans le paléo-chenal, en contrebas de sa berge convexe (unité 3.9, fig. 4). La datation au radiocarbone d’un fragment d’aulne a livré un âge de 4985 ± 35 BP, soit 3792 ± 35 cal BCE (tab. 1). Dans la partie centrale du paléo-méandre, transitent des graviers jointifs pris dans une matrice sableuse organique (unité 3.8) qui ont livré des tessons de céramique attribués à la fin du Néolithique (environ entre 3000 et 2600 ans avant notre ère). Le toit de ces graviers se situe autour de 126,25 m NGF. Le cortège pétrographique est plutôt d’origine rhénane et un seul gravier issu des grès secondaires (Buntsandstein) a été mis en évidence. Cette charge grossière indique qu’il s’agit du paléo-chenal actif de la Zorn.

16Ces graviers (unité 3.8) sont recouverts par une unité sableuse avec des lentilles riches en fragments végétaux (unité 3.7). La datation au radiocarbone d’une branche d’aulne présente dans l’unité a livré un âge de 2440 ± 30 BP, soit 580 ± 129 cal BCE, ce qui témoigne d’un hiatus de plus de 2000 ans avec les graviers sousjacents (tab. 1). L’unité 3.6 présente les mêmes alternances de lentilles de sables et de lentilles de matériel organique que l’unité 3.7, seul le rapport de proportion change, les lentilles de matériel organique étant nettement plus représentées. Ces dépôts évoquent un changement de position du cours actif de la Zorn et le paléo-chenal est désormais moribond.

17Les unités 3.5 et 3.4 sont en revanche peu organiques. Les deux unités sont synchrones, l’unité 3.4 située dans l’axe du chenal étant plus sableuse avec des figures de charge, tandis que l’unité 3.5 est limono-argileuse (fig. 4). Elles sont liées à au moins une crue de la Zorn dont la cote maximum a été d’au moins 128,5 m NGF, avec une circulation préférentielle dans le paléo-chenal.

18L’unité 3.3, de la tourbe brune, témoigne d’un arrêt de la sédimentation dans le chenal. Les bois d’érable découverts à la base de la couche et datés de 2050 ± 30 BP, soit 70 ± 45 cal BCE, donnent un terminus post-quem à l’abandon du chenal. Les unités 3.2 et 3.1 marquent une reprise de la sédimentation de type plaine d’inondation/ zone palustre synchrone de la séquence V de la plaine, probablement en relation avec un chenal proche de sa position actuelle.

3.4 - Résultats des tests palynologiques

19Les échantillons provenant du paléo-chenal (PAL1 à PAL3, unités 6 et 3, fig. 4) présentent une concentration sporo-pollinique élevée. En revanche, en ce qui concerne les échantillons de la plaine (PAL4 et PAL5, profil 1, unités 5 et 3, fig. 3), les concentrations sont faibles voire quasi nulles dans le cas de l’échantillon n°4 (45 grains par gramme de sédiment). Pour les quatre échantillons ayant livré des pollens (fig. 5), la diversité des taxons polliniques est élevée (32 à 40). Les arbres sont variés (10 à 14 taxons différents) et les herbacées sont très diversifiées (18 à 27 taxons différents). Se rajoutent quelques spores de Ptéridophytes, des spores fongiques dans l’échantillon PAL3 et des spores algales (sauf dans l’échantillon PAL1).

20Dans l’échantillon le plus ancien, antérieur aux occupations du premier Âge du Fer, PAL5 prélevé dans l’ensemble III de la plaine (fig. 3), le taux de pollen herbacé est relativement élevé (66 %), dominé par les Poaceae (29 %) et les Cyperaceae (19 %, fig. 5). Les autres herbacées sont diversifiées mais leur fréquence ne dépasse que rarement 1 %, celles regroupées dans les indices d’anthropisation (Artemisia, Centaurea jacea, Plantago lanceolata, Polygonum aviculare, Polygonum persicaria, Rumex, Rubiaceae, et Hordeum) étant relativement importantes (8,4 % en total). Les arbres sont dominés par Pinus (9 %), Alnus (10 %) et Quercus type caducifolié (9 %). Le spectre pollinique peut indiquer la présence d’une prairie humide se développant sur des sols inondés occasionnellement, dans laquelle quelques boisements d’aulnes sont présents. Des boisements clairs de chênes peuvent se trouver sur les terrains mieux drainés. Une fréquentation humaine est attestée.

21Dans le paléo-chenal, l’échantillon inférieur, PAL1, se caractérise par un taux de pollen arboré très élevé (90 %), principalement représenté par Alnus (60 %) et Quercus type caducifolié (17 %) et dans une moindre mesure par Abies (4,9 %), Pinus (2 %), Betula (2 %) et Fagus (1,45 %). On note également la présence notamment de Acer, Hedera, Carpinus betulus, Sambucus, Tilia et Ulmus. Les herbacées les mieux représentées sont les Poaceae (3,6 %) et les Ranunculaceae (1,45 %). L’échantillon PAL2 présente un taux d’arbres moins élevé (57 %) et leur diversité est plus faible. Les valeurs de Alnus (18 %) et de Quercus type caducifolié (9,6 %) ont fortement chuté. Ils sont associés à Pinus (16 %), Corylus (4 %) et Tilia (5 %). Les herbacées sont dominées par les Poaceae (13 %) et les Cyperaceae (19 %). Les herbacées de milieux humides sont principalement représentées par Sparganium-Typha (3 %). Enfin, plusieurs spores algales sont enregistrées, notamment Spirogyra (2,6 %). L’échantillon PAL3 montre un taux de pollen herbacé de 57 %, dominé par les Poaceae (23 %) et les Cyperaceae (18 %). Les herbacées de milieux humides sont diversifiées avec un taux global de 8 %. La présence de Podospora est à noter, de même que l’abondance de la spore de champignon HdV-361 (61 %). Les arbres sont essentiellement représentés par Alnus (22 %) et Quercus type caducifolié (7 %), associés à notamment Abies (3 %), Pinus (4 %) et Salix (2 %).

22L’interprétation de ces résultats est faite avec réserve, vu le peu de spectres concernés. La base de l’unité 3.6 reflète un milieu fermé correspondant à une aulnaie dense locale se développant sur des sols mal drainés. Dans des zones mieux drainées, semble se développer une forêt caducifoliée diversifiée avec notamment Fagus et Carpinus betulus. Des pollens de Pinus et Abies suggèrent aussi la présence de conifères, mais leur localisation peut être plus éloignée du fait du fort potentiel de dispersion de ces pollens. Le sommet de l’unité 3.6 indique un environnement différent, beaucoup plus ouvert. La forêt alluviale à Alnus est beaucoup moins importante permettant l’essor d’une prairie humide à Cyperaceae et Poaceae. Pinus est toujours présent dans le spectre. De plus, la forêt caducifoliée semble également en régression. Cette ouverture du milieu se signale par le développement d’arbres héliophiles (Corylus et Tilia). Les causes de la diminution du couvert forestier sont difficiles à cerner. Un déboisement d’origine anthropique, touchant aussi bien l’aulnaie que la chênaie, est difficilement étayé par les données polliniques, les indices d’anthropisation (Artemisia, Centaurea jacea, Rubiaceae et Hordeum) étant très peu importants (1,3 %). Un changement dans l’humidité des sols (assèchement, inondations temporaires plus ou moins régulières, sols mal drainés…) n’aurait pas eu de conséquence sur la chênaie mais pourrait expliquer le recul de l’aulnaie, hypothèse appuyée par la présence d’un cortège de différentes algues dont Spirogyra qui se développe dans des milieux tourbeux eutrophes mal drainés. L’environnement local enregistré dans l’unité 3.3 apparaît assez semblable à celui du sommet de l’unité 3.6, à savoir la présence d’une ripisylve à Alnus et Salix et d’une prairie humide à Cyperaceae, Poaceae et SparganiumTypha. Cependant, la baisse des composants de la chênaie conjuguée à l’augmentation des Poaceae et des indices d’anthropisation (notamment Plantago lanceolata et Rumex) pourrait signaler des déboisements relativement lointains pour des pratiques pastorales. La présence d’une activité humaine semble également appuyée par le développement important de la spore HdV-361.

3.5 - Vestiges archéologiques et répartition de l’habitat

23Le principal témoin d’occupation du site est pour l’instant un petit établissement rural du premier Âge du Fer, de type ferme(s) attribué au Hallstatt C2 (fin du VIII^e s. à 650 ans avant notre ère) sur la base du mobilier céramique, proposition confortée par une datation dendrochronologique réalisée sur l’un des poteaux en chêne conservé d’un des bâtiments (date d’abattage : 665 ± 10 ans cal BCE ; Rault et al., 2018). L’établissement est caractérisé par huit bâtiments sur poteaux, auxquels sont associées des structures liées à l’extraction de limons argilo-sableux (fosses polylobées) et à l’approvisionnement en eau (puits/puisard), ainsi que des structures de chauffe (four et foyers). Une organisation distincte a été observée dans les deux secteurs de fouilles (fig. 6). Au nord, les bâtiments sont organisés en deux unités d’habitation constituées chacune de trois types de bâtiments, probablement à vocations spécifiques (habitation, aire d’activité artisanale, agro-pastorale ?). Une zone privilégiée de foyers disposés en cercle à proximité des bâtiments, et non en leur sein, suppose une utilisation collective de ces structures. Les bâtiments au sud, dans le secteur 2 paraissent en revanche isolés et aucune organisation des structures annexes n’est perceptible. Le remplissage argilo-limoneux de certaines structures en creux, notamment des fosses d’extraction et des points d’accès à l’eau, semblent témoigner d’épisodes de crues, au moins deux, contemporains de ces occupations.

24Le corpus céramique est homogène, synonyme d’une occupation courte et continue. Parmi les rares outils lithiques certains sont spécifiques de la production céramique, du lissage des surfaces notamment (petits galets facettés), et d’autres de la mouture (éclat de grès). La découverte de chevilles osseuses et de bois de cerf travaillés témoigne d’activités artisanales centrées sur le travail de la matière dure animale. Des pesons et fusaïoles traduisent une activité plus limitée liée au travail textile. L’analyse carpologique réalisée par Emmanuelle Bonnaire (Archéologie Alsace, UMR 7209 Archéozoologie et Archéobotanique - Sociétés, Pratiques et Environnements) sur le comblement d’une fosse située à proximité directe d’un des bâtiments présente des macro-restes de céréales (épeautre, millet commun et orge principalement) ainsi que d’herbacées sauvages adventices de cultures d’hiver et d’été, et de milieux rudéraux. Ces éléments indiquent une exploitation agricole annuelle des terres proches du site. Des activités de traitement des récoltes ont également été mises en évidence.

25Les limites de l’occupation n’ont pas été atteintes. La contemporanéité stricte des structures et la vocation des bâtiments ne pouvant également pas être assurées, il reste difficile d’évaluer la population vivant sur ce site. Toutefois, il est fort probable que deux groupes familiaux au minimum partageaient une même aire d’habitation (hameau), des règles de construction (unités métriques) et des espaces communs (foyer, accès à l’eau). Présents au moins une année sur site, ils pratiquaient la céréaliculture et probablement l’élevage (enclos) ainsi que des activités artisanales annexes. Enfin, le nombre important de bracelets en roche noire découverts témoignerait de l’existence d’un réseau d’échanges complexe.

4 - Discussion

4.1 - Ried et chenal de la Zorn depuis la fin du Weichselien

26Il est difficile de proposer un âge aux graviers de la séquence I. D’après l’extension des loess et du cône de la Zorn, l’ensemble a été balayé par le Rhin jusqu’à la fin du Weichselien. Durant l’Holocène ancien (9700‑6200 ans cal BCE), la plaine rhénane était bien plus large que l’actuelle et le secteur présenté ici était occupé par les sables de la séquence II, qui pourraient témoigner d’un changement de style fluviale et qui ont livré des fragments de pin datés de 9294-8347 cal BCE. Ces sables laissent place à des dépôts limoneux, la séquence III, plus ou moins organiques qui n’ont malheureusement pas livré de pollens. La présence de concrétions carbonatées au sommet de cet ensemble traduit une exondation de la zone et probablement le développement d’un sol. Le remblaiement du paléo-chenal est postérieur à ces trois séquences.

27Le probable paléo-chenal de la Zorn transporte des sables et des graviers durant le IV^e millénaire avant notre ère (datation ¹⁴C dans les sables de l’unité 3.9 et présence de fragments de céramique dans les graviers de l’unité 3.8, fig. 7). Il est probable qu’il s’agisse du chenal actif de la Zorn, la médiane des sédiments de la charge de fond dans la rivière actuelle se situant entre 16 et 23 mm (Schmitt, 2001). Ces dépôts pourraient être l’équivalent de la séquence IV de la plaine, des argiles limoneuses localement sablo-argileuses, notamment à proximité du chenal. La mise au jour d’une lame en silex et d’un fragment de meule dans cet ensemble semble étayer l’hypothèse de la contemporanéité de ces dépôts. Dans la plaine, le spectre pollinique de l’échantillon PAL5 semble indiquer la présence d’une prairie humide occupée par quelques boisements d’aulnes. Le chêne est présent dans les secteurs les mieux drainés et l’homme occupe l’ensemble de ces milieux.

28La mise en place de la séquence II permet une exondation de la plaine. Plusieurs unités d’habitation sont installées dans la plaine au VII^e siècle avant notre ère. Les macro-restes végétaux témoignent d’un milieu drainé et indiquent des activités agricoles tournées vers la céréaliculture. La présence d’unités de limons argileux dans certaines structures en creux, fosses d’extraction de sédiments et des points d’accès à l’eau, semblent quant à elles témoigner d’épisodes de crues, au moins deux, contemporains de ces occupations. Dans le chenal en revanche, les sables lités avec des lentilles riches en fragments végétaux témoignent d’un ralentissement important du courant probablement lié à un déplacement du chenal actif de la Zorn. Ils ont livré un bois d’aulne daté du début du Subatlantique. Ces sables lités sont fossilisés par une unité de plus en plus riche en lentilles organiques qui deviennent largement majoritaires au sommet, ce qui témoigne de la déconnexion progressive du paléochenal avec le chenal actif. Le spectre pollinique à la base de cette unité témoigne de la présence locale d’une aulnaie dense, tandis que ceux au sommet de l’unité paraissent liés à un environnement plus ouvert dans lequel une prairie humide occupe un plus large espace. Cette unité est scellée par des dépôts limonoargileux non organiques, avant que le chenal n’évolue en tourbière. Un des bois mis au jour dans cette tourbe a livré un âge radiocarbone autour du changement d’ère.

29Postérieurement au changement d’ère, des argiles grises à bleues remblaient le paléo-chenal et l’ensemble de la portion de plaine fouillée. Elles témoignent d’inondations responsables des sols hydromorphes qui caractérisent encore aujourd’hui cette portion de la plaine du Rhin.

4.2 - Un dispositif géomorphologique singulier

30Les travaux présentés ici confirment et complètent le modèle élaboré autour de nappes d’alluvions grossières qui surplombent légèrement et séparent les alluvions de l’Holocène ancien de celles de l’Holocène récent (Striedter, 1988). Le ried de la Zorn est bien actif à l’Holocène ancien et l’espace est libéré par le Rhin au Subboréal, ce qui permet à la Zorn d’édifier un cône au début du IV^e millénaire avant notre ère. Pour ce faire, il est possible que la Zorn ait emprunté des tronçons d’anciens chenaux rhénans, comme le fait l’Ill au sud et au nord de Strasbourg, ainsi que la Moder et la Sauer au nord de Bischwiller. Dans le ried de la Zorn, la divagation du cours d’eau et les importants terrassements récents (autoroute et gravières) ne permettent pas d’en lire les traces dans les données LiDAR. La comparaison entre la largeur du chenal investi ici, près de 50 m à pleins bords, et le gabarit actuel de la Zorn, une vingtaine de mètres à pleins bords (Schmitt, 2001), inciterait à adopter cette hypothèse.

31Ce dispositif géomorphologique pourrait prendre naissance plus au sud, à hauteur d’Erstein, où la terrasse d’Eschau, qui sépare le cours de l’Ill de celui du Rhin, pourrait être l’équivalent de la terrasse qui délimite le ried de la Zorn. Il se poursuivrait ainsi sous Strasbourg, où un déplacement du Rhin vers l’est permet le développement de la ville à partir de l’Antiquité (Schwien & Schneider, 1998) et où les dépôts subatlantiques de la Bruche semblent s’étaler au pied de la terrasse de Schiltigheim (Flotté et al., 2014 ; Steiner & Wuscher, 2015). Il est en revanche fort différent du ried Centre Alsace caractérisé par des tresses, des anastomoses et des nappes alluviales fortement imbriquées (Hirth, 1971 ; travaux en cours coordonnés par Claire Rambeau et Laurent Schmitt). Il se distingue également du lacis dense de méandres présent une quinzaine de kilomètres à l’aval (Vigreux et al., 2012 ; travaux en cours coordonnés par Ferréol Salomon et Laurent Schmitt). Les cartes géologiques rendent compte de ces différents ensembles (Blanalt et al., 1972 ; Geissert et al., 1976 ; Skrzypek et al., 2007), même si leurs limites précises sont discutables et que la méthode utilisée pour les délimiter n’est pas toujours exposée dans les notices des cartes.

4.3 - Une trajectoire de l’hydrosystème rythmée par les grandes périodes de l’Holocène

32Malgré leurs spécificités, liées au caractère très sectorisé des formations alluviales du Fossé rhénan, les grandes séquences mises au jour ici évoquent les trajectoires d’autres tronçons de la plaine du Rhin, comme par exemple au sud de la région, autour de Neuf‑Brisach, où l’espace de divagation historique du fleuve semble façonné au début du Subatlantique (Ollive et al., 2006) ou plus au nord, autour de Roeschwoog, où un paléochenal actif au Subboreal, recoupé et remblayé au début du Subatlantique a été décrit (Vigreux et al., 2012). Elle évoque surtout le modèle morpho-sédimentaire et paléoenvironnemental élaboré au sud de Karlsruhe, entre Worms et Mainz, qui apparaît aujourd’hui comme le modèle le plus complet élaboré dans la plaine du Rhin (Dambeck & Thiemeyer, 2002 ; Bos et al., 2008 ; Erkens et al., 2009). Trois grandes familles de méandres ont été mises en évidence ici sur la base de leurs formes, des sédiments associés et des sols qu’elles supportent (Dambeck & Thiemeyer, 2002). La plus ancienne est fonctionnelle à partir du Tardiglaciaire, se poursuit durant le Dryas récent, pour se modifier progressivement au cours du Boréal, où la taille et l’amplitude des méandres décroissent. Elle laisse place à une deuxième famille de méandres vers la fin de l’Atlantique, accompagnée du dépôt d’argiles et de limons argileux sombres (Dambeck & Thiemeyer, 2002 ; Bos et al., 2008). Le Subatlantique marque le passage à une troisième et dernière famille de méandres, nettement moins sinueux et avec des sédiments associés plus grossiers, limono-sableux, et nettement moins organiques (Bos et al., 2008). La part du contrôle géomorphologique, notamment l’établissement d’un profil d’équilibre longitudinal dans la plaine du Rhin, semble essentielle dans cette évolution (Erkens et al., 2009).

33On retrouve ainsi les grandes périodes de l’Holocène dans le tronçon de la plaine du Rhin à hauteur du ried de la Zorn, cette temporalité se retrouvant dans la plupart des hydrosystèmes, comme par exemple dans le Bassin parisien (Pastre et al., 2002, 2014) où il est admis qu’à petite échelle, ce sont les changements climatiques et environnementaux qui rythment la morphogénèse des grands cours d’eau (Vandenberghe, 1995). Les dynamiques et particularités locales deviennent prépondérantes quand on veut écrire une histoire à plus grande échelle (Vandenberghe, 1995). À Weyersheim, de nombreux hiatus ponctuent la succession stratigraphique. Si le Tardiglaciaire semble avoir une expression morphologique limitée dans la vallée du Rhin (Dambeck & Thiemeyer, 2002 ; Erkens et al., 2009), l’absence totale de dépôts de la période tient sans doute à la taille restreinte de notre fenêtre d’étude et au nombre limité de sondages, des dépôts de la période n’étant pas si rares en Alsace (Ertlen & Schneider, 2018). Les sables et les troncs de pin du Subboréal sont en revanche très fréquents dans les grands cours d’eau, en cours de réajustement en début d’interglaciaire (Pastre et al., 2002 ; Erkens et al., 2009). Le Boréal et l’Atlantique pourraient quant à eux être représentés par l’ensemble III, avec à la base des argiles organiques qui n’ont malheureusement pas livré de pollens et localement des limons beiges à jaunes avec des concrétions calcaires d’origine racinaire qui témoignent d’une phase d’exondation de la plaine et de pédogénèse. Cela paraît conforme aux données collectées dans le Bassin parisien, où l’Atlantique et le Boréal sont caractérisés par une stabilisation des hydrosystèmes et le développement de la forêt (Pastre et al., 2014). Dans le nord du Fossé rhénan, le Boréal se caractérise par une baisse de l’activité fluviale qui va encore s’affirmer au cours de l’Atlantique durant lequel la chênaie devient dominante dans de larges tronçons de la plaine rhénane, ce qui pourrait conforter l’idée de bas niveaux phréatiques (Bos et al., 2008). Si le Subboréal est bien enregistré dans les successions stratigraphiques présentées ici, l’enregistrement du Subatlantique, postérieur à l’Âge du Fer, est moins complet et une grande partie de l’histoire sédimentaire de la période s’est exprimée dans d’autres portions du bassin-versant, notamment autour du cours actuel de la Zorn. Surtout, les calages chronologiques demandent encore à être étayés à Weyersheim, principalement pour les premiers siècles du Subatlantique, où un palier ¹⁴C ne permet pas de datations absolues précises. La chronologie sera surtout précisée par la découverte d’autres sites et indices de l’Âge du Fer et par des datations dendrochronologiques.

4.4 - Des zones humides aux trajectoires différentes, surtout à partir de l’âge du fer

34Les données du début du Subatlantique, i.e. de l’Âge du Fer, semblent donner des informations contradictoires. Si la phase de hauts niveaux lacustres dans le Jura et les Alpes comprise entre 900 à 500 ans avant notre ère (Magny, 2004) pourrait trouver son équivalent dans la réorganisation du réseau hydrographique de la Zorn et l’abandon progressif du chenal présenté ici, les macrorestes qui témoignent d’activités céréalières dans le ried de la Zorn au VII^e siècle avant notre ère semblent indiquer un milieu bien drainé. De fait les dynamiques hydrologiques et environnementales de la période demandent à être précisées. Surtout, les sociétés de la période apparaissent de plus en plus complexes et une vision d’ensemble des systèmes agro-pastoraux, économiques et des réseaux d’échange peine encore à se dégager.

35D’importants changements environnementaux ont été mis en évidence dans les milieux humides alsaciens par la palynologie, mais les tendances observées deviennent très locales. Ainsi, à Roeschwoog, dans un large paléo-chenal rhénan d’environ 50 m de large à pleins bords remblayé entre le premier millénaire et le changement d’ère, les déboisements de l’Âge du Bronze laissent intacte la ripisylve. Elle sera défrichée au Hallstatt et à La Tène ancienne, probablement pour des pâturages qui seront à nouveau recolonisés par l’aulnaie dans la seconde partie de La Tène (Vigreux et al., 2012). Dans le Sundgau, à Hagenthal, dans la vallée du Kirchbach, le fond de vallée est en revanche occupé par une aulnaie pendant l’Âge du Fer et la période romaine. Des prairies de fauche sont aménagées à partir du début du Moyen-Âge (Richard et al., 2016). Dans une mare antique à proximité du Giessen à Scherwiller, l’aulnaie reste également très présente à la période antique, alors que le milieu alentour est ouvert (Vigreux et al., 2011). Ces trajectoires contrastées pourraient témoigner d’une tendance à la spécialisation agro-pastorale des terroirs alsaciens, sans commune mesure avec les périodes antérieures.

5 - Conclusion et perspectives

36Les résultats présentés ici renforcent un modèle d’évolution général élaboré dans les années 1980. Ils témoignent d’un déplacement de la bande active du Rhin vers l’est au cours du Subboréal qui permet l’édification d’un cône de déjection par la Zorn et le développement d’une zone humide occupée par une prairie et des aulnes. Si l’homme est présent dans le secteur dès la fin du Néolithique, les principaux vestiges archéologiques découverts sont les restes d’un établissement rural composé de plusieurs bâtiments et annexes du VII^e siècle avant notre ère et qui a subi des crues de la Zorn. Les restes carpologiques découverts sur le site indiquent des activités céréalières, tandis que les données palynologiques évoquent la présence d’une aulnaie, avant son défrichement progressif au cours de l’Âge du Fer. Il n’est pas possible de préciser la contemporanéité de ces deux enregistrements du fait des limites des datations au radiocarbone et du nombre relativement faible des échantillons analysés. L’ensemble témoigne de la complexité croissante et du caractère très sectorisé des évolutions paléoenvironnementales au cours du Subatlantique, qu’il faut probablement lier à une spécialisation agro-pastorale croissante des différents terroirs de la plaine d’Alsace et des collines sous-vosgiennes.

37De nombreux points demandent encore à être complétés dans le ried de la Zorn. La chronologie doit être étayée par la poursuite de sondages et de l’approche lithostratigraphique. Elle doit être confortée par des datations au radiocarbone, notamment pour les séquences du Boréal, de l’Atlantique et du Subboréal. La recherche des vestiges archéologiques dans les alentours, combinée à des analyses carpologiques, permettrait une vision plus fine des dynamiques de peuplement du secteur. Elle constitue en outre la seule méthode pour préciser la chronologie du début du Subatlantique qui est impossible à approcher avec le radiocarbone. Des analyses sédimentologiques, granulométriques et moyen-infrarouge (Chapkanski et al., 2020), permettraient quant à elle de préciser les provenances et l’évolution paléohydrologique. Enfin, l’extension du modèle géomorphologique du ried de la Zorn doit être définie, notamment vers le nord, où le Rhin pourrait avoir suivi une trajectoire différente durant l’Holocène.