Cette recherche s’inscrit dans le projet « Peuplement humain et paléoenvironnement en Afrique » coordonné par E. Huysecom de l’Université de Genève. Elle a bénéficié du soutien financier du FNRS (Fonds National de la Recherche Suisse), de l’ANR par l’intermédiaire du projet franco‑suisse CheRCHA (resp. E. Huysecom et C. Tribolo, requête FNS 100019E‑164071 et ANR15‑CE33-0009-01), de la mission archéologique du Ministère français des Affaires Etrangères et du Développement International (Mission « Falémé » 2013-16, resp. M. Rasse), de la Fondation Suisse-Liechtenstein pour les recherches archéologiques suisses à l’étranger (SLSA) et de la Faculté des Sciences de l’Université de Genève. L’Institut Fondamental d’Afrique Noire (IFAN), l’Université de Dakar (UCAD) et les Ambassades de France et de Suisse ont également apporté leur soutien logistique et administratif à ce projet.

1 - Introduction

1Connue dans la littérature notamment depuis les travaux de P. Michel (1973) et de A. Camara et B. Duboscq (1984), la vallée de la Falémé, affluent du Sénégal, offre à l’analyse de nombreuses formations sédimentaires qui sont l’objet de nouvelles investigations depuis 2013. Cet article a pour objectif principal de présenter les premiers résultats issus de l’étroite collaboration entre géomorphologues, préhistoriens et géochronologues dans le cadre de recherches conduites sur le terrain. Ces recherches ont permis de confirmer le potentiel préhistorique de la région mais aussi le grand intérêt des enregistrements sédimentaires pour la reconstitution des variations paléoenvironnementales qu’ont subies les environnements soudano-sahéliens durant les phases les plus récentes du Quaternaire. Elles permettent en outre de combler les lacunes des connaissances chrono-stratigraphiques et chrono-culturelles acquises dans la vallée du Yamé en Pays Dogon (Mali) et offrent ainsi de nouveaux jalons sur les transformations de l’environnement et les dynamiques du peuplement d’un espace méconnu du continent africain. L’article présentera successivement le contexte géomorphologique des investigations et présentera pour la première fois le cadre chronostratigraphique du dernier cycle glaciaire/interglaciaire mis en évidence dans la basse vallée de la Falémé.

2 - Cadre d’étude et approche méthodologique

2La Falémé est un affluent de rive gauche du fleuve Sénégal issu des reliefs du nord de la Guinée. Long de 625 km (Rochette, 1974), il draine un bassin versant d’environ 27 900 km². La rivière prend sa source sur les hauteurs du Fouta Djalon qui culmine à 1 538 m au Mont Loura (Mali). Dotée d’une pente forte (8,57 ‰) dans son cours supérieur (Michel, 1973), son écoulement est alimenté par les précipitations qui tombent dans les régions méridionales montagneuses plus arrosées (fig. 1A & B). En effet, sur la partie amont de son cours, les moyennes pluviométriques de la période 1951-1989 sont comprises entre 1 400 mm/an (à la source) et 850 mm/an (à Alinguel). En revanche dans la basse vallée, le tronçon compris entre Alinguel et Kidira ne reçoit plus qu’entre 850 et 600 mm/an, montrant l’influence des conditions sahéliennes vers le nord (L’Hôte et Mahé, 1995). La Falémé draine avec la Gambie et le Bafing les zones gréseuses ponctuées de roches basiques intrusives des plateaux Mandingues et du Fouta Djalon (Huysecom et al, 2012), puis elle traverse le « sillon Faléméen » ou «boutonnière de Kédougou-Kéniéba» (CGMW/Unesco 1988 ; Dioh, 1985 ; Diouf, 1999), fenêtre de socle ouverte par érosion des grès mandingues.

3Cette « boutonnière » a une forme triangulaire, entre les grès des plateaux Mandingues à l’est (dont le rebord constitue la « Falaise » de Tambaoura), les plateaux de la Haute Gambie au sud de Kédougou et les formations sédimentaires occidentales du Bassin sénégalo-mauritanien (du Secondaire et Tertiaire ; Michel, 1973 ; fig. 1D).

4Les débits de la Falémé sont conditionnés par une alternance pluviométrique saisonnière qui s’explique par le mouvement méridien de la Zone de Convergence Intertropicale (ZCIT). La saison des pluies dure environ quatre mois, de juillet à octobre, et concentre l’essentiel des précipitations (en moyenne 600 mm/an à la station de Kidira ; Boyer et al., 2006). En conséquence, on observe une période de hautes eaux de juin à septembre et un étiage qui s’affirme progressivement ensuite jusqu’à la fin du printemps, période pendant laquelle la Falémé est parfois à sec (à Kidira : débit maximum : 1 805 m³/s, débit, minimum : 0 m³/s, module : 170 m³/s). Ce sont donc des conditions soudaniennes, à fonctionnement saisonnier et de forte énergie en période de crues, qui caractérisent ce système fluvial au lit assez rectiligne dans son tracé d’ensemble, mais suffisamment méandriforme pour opposer berges en érosion rapide et fortes accumulations sablo-graveleuses dans les rives convexes. Le profil longitudinal de la Falémé devient très peu pentu à l’aval d’Alinguel, mais reste accidenté par les modestes affleurements de granite (à l’amont d’Alinguel) et par les bancs de calcaire siliceux de la série schisto-pélitique de la Falémé (figs. 1 & 2A, B).

5La végétation naturelle caractéristique du domaine soudanien et de notre secteur d’étude est composée d’une savane arborée accompagnée d’une forêt galerie sur les berges de la Falémé. Aujourd’hui, le développement d’une agriculture céréalière (mil, maïs) associée à l’élevage itinérant explique le développement d’une mosaïque de champs cultivés et d’une savane arbustive dégradée.

6Les premières prospections de terrain effectuées en 2011 et 2012 nous avaient alertés sur le potentiel à la fois archéologique et paléoenvironnemental de cette vallée et les missions effectuées annuellement depuis 2013 l’ont confirmé. Les objectifs de ce travail sont donc simples mais multiples : présenter les grandes lignes de la stratigraphie des formations de la basse vallée de la Falémé, caler chronologiquement cette stratigraphie à l’aide des premières datations établies avec les méthodes ¹⁴C et OSL et tenter de replacer les données recueillies dans le cadre paléoclimatique global. L’approche méthodologique est des plus classiques. Un long travail de décryptage des formes et des formations sur le terrain à l’aide de relevés de terrain et de la mise en place de coupes dans les formations superficielles a été conduit. Parallèlement, la recherche d’indices archéologiques s’est appuyée sur de nombreuses prospections pédestres. Une fois les principaux sites identifiés, ont été mis en place relevés stratigraphiques, sondages et fouilles archéologiques et analyses des niveaux les plus riches et échantillonnages pour les études sédimentologiques et géochronologiques. L’article présente pour la première fois les résultats de cette approche de terrain qui a fixé le cadre géomorphologique puis stratigraphique sur lequel s’est appuyé l’échantillonnage pour datations par la méthode OSL des formations superficielles.

7Toute cette séquence a été l’objet de prélèvements pour datations OSL. Au total, 85 échantillons ont été prélevés et analysés dans le cadre de la thèse de B. Lebrun (2018). Pour cet article n’ont été retenus que les échantillons permettant de comprendre la chronostratigraphie d’ensemble (hors problématiques strictement archéologiques et/ou sites éloignés difficiles à raccorder à la séquence principale) : soit 18 échantillons analysés sur le site de Toumboura, 27 sur celui de Missira et six le long des berges. Cela fait un total de 57 datations qui, pour la plupart, s’inscrivent parfaitement dans notre compréhension de la stratigraphie sur le terrain. Ces premières dates ont fait en partie l’objet de publications (Lebrun et al., 2016, 2017 ; Lebrun, 2018). Celles-ci présentent la méthode utilisée et nous utiliserons les dates obtenues par cette méthode indispensable à la compréhension du cadre chronostratigraphique.

3 - Formes, formations sédimentaires et enregistrements archéologiques de la vallée de la Falémé

8Nous présenterons dans un premier temps le cadre géomorphologique d’ensemble. Celui-ci s’appuie sur des investigations de terrain qui permettent de renouveler les connaissances acquises jusque-là.

3.1 - Contexte géomorphologique et conceptions différentes des rapports formes/formations

9Les coupes A et B de la figure 2 illustrent les paysages morphostructuraux reconnus du sud au nord de la région prospectée. Les altitudes sont globalement comprises entre 140 m pour les reliefs méridionaux les plus élevés, développés dans les métabasaltes, dolérites et gabbros de Konkoto, et 44 m le long de la Falémé. Dans la partie méridionale, au sud d’Alinguel, à cette série volcano-plutonique s’ajoutent différents granites intrusifs (de Kaourou, de Sansangoto, etc. ; Dioh, 1985) qui ont donné naissance à des chaos de boules assez impressionnants à l’ouest de Moussala. Au nord d’Alinguel, la Falémé s’inscrit dans la série sédimentaire schisto-pélitique (dite « de la Falémé »; cf. le « Groupe de Mali  » ; Théveniaut et al., 2010) qui livre les bancs de calcaire siliceux et de grès occasionnant les irrégularités de son profil ainsi que les bancs de silexite jaspoïde verte qui ont été très utilisés à la fin du Pléistocène et au début de l’Holocène. D’un strict point de vue géomorphologique, les paysages dont la caractéristique principale est d’être assez monotones, se compliquent néanmoins quelque peu dans le détail. Dominés par les buttes doléritiques, les « haut et moyen glacis cuirassés » (fig. 2 A & B ; Michel, 1973) se remarquent rive droite dans le secteur de Konkoto‑Moussala, au sud de la confluence Kobakoye-Falémé. Ils correspondent à des phases anciennes d’aplanissement et de cuirassement, lesquelles ont été initialement attribuées à un « Quaternaire ancien‑moyen » par le même auteur, mais dont la chronologie reste encore bien énigmatique, notamment compte tenu des nombreux épisodes géomorphologiques postérieurs qu’il faut prendre en compte. Ces mêmes phases de cuirassement se retrouvent également sur les grès de la cuesta occidentale (grès ordoviciens du « Groupe du Boundou » ; Théveniaut et al., 2010) et sur les buttes résiduelles à l’ouest de Karé (fig. 2B).

10On y distingue :

11- le glacis principal qui correspond au plus haut glacis développé dans les formations récentes (Pléistocène sup. /  Holocène ; figs. 4 & 5). Il constitue les points hauts de la vallée et s’inscrit en contrebas des niveaux cuirassés estimés beaucoup plus anciens (Michel, 1973 ; fig. 3A). D’érosion à l’amont, il devient d’accumulation à proximité de la rivière. À Toumboura I, un charbon de bois prélevé au-dessus du contact stratigraphique des formations dénommées U_C et U_G (à -2,20/-2,30 m de la surface ; cf. 3.3 et figs. 6 & 10) a donné la date de 12 190–11 830 cal BCE (12 114 ± 59 BP ; figs. 5 & 8 ; Chevrier et al., 2016). Cette date, que les autres datations OSL confirment aussi par ailleurs, montre au moins que le glacis principal est à mettre en relation, en période de haut niveau de la Falémé, avec l’apport latéral de colluvions juste avant l’incision des derniers millénaires.

12- l’élaboration des glacis de substitution est difficile à caler chronologiquement dans la mesure où ces formes sont tributaires de la résistance des formations pléistocènes sur lesquelles elles se développent. Dans le secteur du site de Toumboura II (TMB II ; figs. 4& 5), le glacis de substitution est un glacis d’érosion développé au détriment du substratum gréso-pélitique. Quand cela n’est pas le cas, c’est au détriment des formations pléistocènes que la topographie se dessine, les buttes que l’on remarque dans les ravinements de Toumboura et de Missira correspondant aux formations sus-jacentes non entièrement érodées (fig. 3C). Dans les différents secteurs étudiés, c’est en général deux glacis de substitution (ou glacis-terrasse) qui se reconnaissent, le second étant en relation topographique plus ou moins nette avec un niveau de terrasse récente.

13- la disposition des niveaux de terrasses alluviales reconnaissables semble essentiellement tributaire de la dynamique actuelle de la Falémé (Davidoux et al., 2018). Dans le méandre situé à l’amont de Missira, en rive droite, trois niveaux de terrasses distincts, eux-mêmes en dessous d’une très haute terrasse plus difficile à apprécier topographiquement, témoignent de la dynamique actuelle du cours d’eau et sont probablement à associer aux crues exceptionnelles / décennales / annuelles des derniers épisodes hydrologiques. Le long de l’artère principale, ce sont donc au total quatre niveaux de terrasses récentes qui se remarquent : très haute, haute, basse et très basse terrasses (THT, HT, BT et TBT ; Davidoux et al., 2018).

14Les prospections effectuées nous ont également permis de comprendre l’insertion de ces formes et formations dans le contexte géomorphologique régional tel qu’il a été défini dans les travaux antérieurs. En effet, depuis les travaux de P. Michel (1969, 1970a,b, 1973), seuls ceux de Camara et Duboscq (1984) permettaient d’affiner cette stratigraphie. Trois coupes de synthèse sont donc proposées afin d’aborder les différentes appellations utilisées par ces auteurs (fig. 3) et de cette façon éviter les méprises. Ainsi, ce que nous appelons « glacis principal » correspond au « bas glacis » de P. Michel. Il s’agit du premier niveau, fondamental dans le paysage du secteur étudié, qui s’inscrit en contrebas du dernier glacis cuirassé (ou « moyen glacis » de P. Michel ou « Niveau de Nayé – T1 » de Camara et Duboscq). Ce dernier est effectivement très reconnaissable plus au nord, dans le secteur compris entre Nayé et Kidira (Huysecom et al., 2013, 2014, 2015). Le glacis principal domine le « premier remblai sablo‑limoneux » de P. Michel, dénommé encore « remblai d’inondation » par Camara et Duboscq. Mais ces derniers auteurs ne faisaient pas la distinction entre ce qui relève de cette accumulation et ce qu’ils dénommaient « T2 » et « T3 », autrement dit entre ce qui relève des formes et ce qui relève des formations nommées ainsi, ce qui n’est pas sans conséquence interprétative. La figure 3B illustre donc les interprétations stratigraphiques envisagées par ces auteurs par rapport à notre conception actuelle de la géométrie des formations (fig. 3C). Les « graviers sous berges » (Michel, 1973) et le « premier remblai sablo-limoneux » (soit le niveau T3 de Camara et Duboscq) ne sont pas à intégrer à la même unité sédimentaire. Les « graviers sous berges » sont bien, pro parte au moins, antérieurs au « remblaiement sablo-limoneux » et ne se retrouvent localement le long des berges que parce que leur cuirassement les a protégés de l’érosion de la Falémé. Les échantillons prélevés dans les « berges d’Alinguel » confirment au demeurant l’appartenance de ces « graviers sous berges », au moins pour les dépôts grossiers les plus anciens, aux stades 4 et 5 (cf. 3.4 et figs. 7 & 8).

3.2 - Contexte stratigraphique et sédimentaire

15A l’instar des formes et des formations étudiées le long de la vallée du Yamé à Ounjougou (Rasse et al., 2004, 2006 ; Lespez et al., 2008, 2011), les processus qui sont à l’origine de ces formations sont alluviaux, par le biais des apports de la rivière et de ses affluents dont l’écoulement n’est guère contrarié dans ce secteur de la moyenne et basse vallée de la Falémé, et colluviaux par le transfert latéral sur des pentes extrêmement faibles des particules de sols et des poussières éoliennes. Alors que la lecture des formes et des formations de la fin de l’Holocène est assez simple (Davidoux et al., 2018), on retrouve dans les secteurs ravinés, aux dépens des formations fini-pléistocènes étudiées, cette dichotomie entre apports longitudinaux et apports latéraux qui rend difficile la lecture stratigraphique des différentes formations. C’est aussi cette situation qui explique que les relations stratigraphiques longitudinales restent assez souvent difficiles à suivre, les dépôts les plus récents pouvant cacheter des formes d’érosion antérieures, la dynamique postérieure du cours d’eau et les processus superficiels ayant pu lisser les formations successives en une apparente « monotonie de surface ».

16Pour autant, dans les secteurs de Toumboura et de Missira, le recouvrement sédimentaire des unités les plus récentes se fait en superposition relativement simple, chaque unité étant délimitée des autres par un contact franc témoignant de périodes d’interruption et/ou de phases d’érosion. Les formations sont essentiellement fines mais elles sont aussi ponctuellement entrecoupées de formations grossières, disposées longitudinalement ou transversalement, le long d’anciens chenaux, qui soulignent parfois très nettement les discordances et qui rendent possible l’établissement d’une stratigraphie cohérente, bien que ces formations ne soient pas continues. Ont été ainsi nommées « U » (de U_B à U_G) les unités essentiellement limono argilo-sableuses et « C » les faciès grossiers, les deux lettres qui suivent le « C » correspondant aux unités inférieure et supérieure les plus proches stratigraphiquement (sauf pour C_A, le chenal le plus ancien). Ainsi C_SC veut dire : faciès grossier inséré dans un paléochenal trouvé à la discordance U_S – U_C (la première unité nommée étant l’unité inférieure).

17Plus à l’amont, dans les secteurs d’Alinguel, de Goundafa et de Sansandé, les formations citées précédemment semblent reposer sur des dépôts alluviaux très grossiers, hétérométriques et très indurés qui apparaissent comme dégagés, par érosion récente, du matériel fin surincombant. Considérés comme représentatifs des formations alluviales les plus anciennes de la vallée, notamment sur la base du matériel archéologique remanié qu’ils contiennent, nous les avions dénommée « C_AG » (C pour Chenal et _AG pour alluvions grossières) dans nos présentations antérieures (Huysecom et al, 2015, 2016), pour délaisser la notion ambiguë de « graviers sous berges » (Michel, 1973 ; Camara & Duboscq, 1984). Les premières datations ont à la fois confirmé qu’il s’agissait bien pro parte des formations les plus anciennes préservées, mais que ce « C_AG » était loin d’être aussi simple que de prime abord. Désormais nommé « C_A », il représente sans nul doute plusieurs épisodes de sédimentation grossière du chenal principal de la Falémé, que les affluents latéraux ont alimenté. La compréhension de leur géométrie est rendue de fait extrêmement complexe.

18L’analyse stratigraphique de quelques coupes représentatives, couplée aux premières datations, permet de se faire une idée neuve de la géométrie d’ensemble des formations de la moyenne vallée de la Falémé.

3.3 - Les coupes de Tomboura et de Missira.

19Dans les zones de ravinement intense qui caractérisent les bords immédiats de la Falémé (phs. 1 & 2), les coupes de Toumboura et de Missira donnent précisément un très bon aperçu des dernières phases de remplissage sédimentaire de la vallée avant l’incision généralisée récente. C’est sur le site « Toumboura I » que la stratigraphie est la plus représentative ; elle est confirmée et complétée par nos investigations de terrain, les dates OSL et les données issues des différentes fouilles effectuées à Missira, notamment dans la formation U_J.

20Une synthèse stratigraphique associant les deux sites de Toumboura et de Missira permet de mettre en évidence la succession, de bas en haut, des formations U_J, U_S, C_SC, U_C et U_G (fig. 6).

21U_J constitue une formation silteuse homogène jaune. Son épaisseur totale est inconnue, mais elle a au moins 5-6 m d’épaisseur, se retrouvant en fond des vallons et parfois même sur les berges de la Falémé en position très basse ; le contact avec les formations antérieures est également difficile à préciser car en général les ravinements n’affectent que les formations postérieures, lorsqu’il ne s’agit pas directement du substratum. Au-dessus de U_J, vient l’unité U_S, plutôt d’un rouge soutenu, qui se suit très bien de Toumboura à Missira. A Toumboura I, son épaisseur est de 1,5 m mais son épaisseur est, comme U_J, assez variable, pouvant atteindre au moins 6 m dans le ravin de Sansandé. Elle est caractérisée par une fine stratification horizontale de limons fins qui donne aux pentes érodées dans ce matériel une allure très caractéristique. Les deux mètres supérieurs de cette unité U_S se remarquent par leur plus grande compacité, ce qui se traduit par une plus grande verticalité de ce matériel dans le rebord du glacis principal. Dans les ravinements de Missira, de part et d’autre du « Promontoire » (cf. coupe à CP ») qui délimite les deux secteurs ravinés principaux (au sud du village), dans cette unité U_S est remarqué un matériel sableux (U_SR), ocre à liserés rouges, qui s’intercale latéralement en formation de plus d’un mètre d’épaisseur. Le sable présentant localement des figures éoliennes (pendage de type « dunaire » proche de 30°), ce matériel représente une période pendant laquelle des dunes de petite ampleur ont pu se former, dans une zone proche d’une Falémé très peu alimentée, avant d’être recouvertes par les derniers limons de débordement de U_S. La formation CSC n’est représentée qu’à Toumboura où elle peut être scindée en deux chenaux distincts, sud et nord, issus de l’ouest et s’encaissant dans la formation antérieure U_S. C’est un matériel grossier fortement induré et très homogène (de près d’un mètre d’épaisseur), mais localement, latéralement et longitudinalement aussi, ce niveau se subdivise en passées grossières successives plus ou moins épaisses. Vient ensuite UC, une formation bien reconnaissable, de 1 m d’épaisseur moyenne, qui recouvre CSC à Toumboura et US à Missira et qui se suit de manière assez exceptionnelle sur de longues distances (fig. 6, phs. 1 & 2), la compacité des limons fins qui la composent est une caractéristique assez constante. Enfin U_G semble recouvrir toutes les formations antérieures de son matériel argilo-limoneux épais de plusieurs mètres. A Missira, il s’agit de limons de couleur plus grise que les autres formations, riches en nodules pédologiques blanchâtres in situ relativement gros (> 1 cm et jusqu’à 3 cm) ; à Toumboura, le faciès est néanmoins plus proche des unités antérieures.

22A Missira, plus près du village installé sur le « glacis moyen » cuirassé (Michel, 1973) depuis l’inondation de 1963, se reconnaît un deuxième chenal grossier C_Sup qui recouvre partiellement l’unité U_G et qui est aujourd’hui fortement démantelé à chaque saison des pluies. Ce dernier chenal témoigne d’une nouvelle phase de décharge grossière bien calée et donc de la remobilisation d’éléments grossiers issus des glacis indurés occidentaux, remaniés à l’occasion d’une période d’incision récente dans les formations fines du glacis principal (sans doute celle du début de l’Holocène ; cf. fig. 10).

23Les secteurs de Toumboura et de Missira mettent donc en évidence l’alternance de périodes de dépôts fins mis en place essentiellement par les crues de la Falémé et de périodes favorables à la remobilisation de matériaux plus grossiers dont la dynamique semble être davantage tributaire des écoulements des vallons transversaux. Les unités fines U_J, U_S, U_C et U_G témoignent de périodes pendant lesquelles la Falémé véhiculait une très forte charge en fines, lesquelles sont, comme à Ounjougou dans la vallée du Yamé, attribuées à une forte alimentation en poussières éoliennes. Quant aux chenaux C_SC et C_Sup, ils traduisent des périodes d’activité hydrologique bien différentes qui ne peuvent être que significatives du point de vue paléoclimatique. Le matériel qui les compose est de façon assez récurrente essentiellement composé de graviers de roches issues du bassin versant auxquels s’ajoutent les pisolithes ferrugineuses, de tailles variables, qui proviennent des glacis latéritiques en cours de démantèlement. Des analyses sont prévues afin de caractériser l’origine exacte du matériel transporté, exclusivement latérale ou issue de l’amont du cours principal de la Falémé.

3.4 – Les coupes des berges d’Alinguel, de Goundafa et de Sansandé

24D’Alinguel à Sansandé, les coupes des berges de la Falémé témoignent d’épisodes alluviaux grossiers qui tranchent nettement des sédimentations fines de Toumboura et de Missira, mais qui ne sont pas sans rappeler concomitamment les chenaux grossiers de C_SC et C_Sup. Le matériel est dans l’ensemble grossier et hétérométrique, de modules allant des sables grossiers aux gros galets de 20 cm, épais et relativement indurés, notamment en surface des bancs supérieurs. Le suivi de ce matériel est possible à la fois sur les berges, puisqu’il est dégagé par érosion différentielle des sédiments fins plus récents (notamment du matériel holocène des haute et basse terrasses), mais aussi directement dans le chenal actuel de la Falémé, par érosion et transport sur de courtes distances des galets les plus gros. C’est dans ce contexte qu’ont été trouvés, en stratigraphie mais remaniés et érodés, les artéfacts lithiques les plus anciens de la région, attribuables au Paléolithique inférieur ou à un Paléolithique moyen-ancien (à un «Acheuléen» ; Camara & Duboscq, 1984, 1987, 1990). Depuis, nos prospections ont permis de trouver d’autres sites acheuléens bien conservés, aux artéfacts très frais » : le site du Ravin Blanc - RB4 -, au nord du village de Toumboura et le site du Chacal, en amont de Sansandé, prouvant, s’il en était besoin, le caractère remanié des artéfacts acheuléens trouvés près des berges.

25La stratigraphie de ces formations grossières est loin d’être simple et les datations OSL le prouvent puisque ces dépôts sont d’âges différents :

26- Au gué d’Alinguel, les coupes précisent les caractéristiques de ce matériel induré. A l’amont on remarque trois bancs grossiers, d’une épaisseur de 50-60 cm environ (fig. 7A), séparés par deux niveaux de sables et limons, puis il ne subsiste que deux bancs (fig. 7B & C) et plus à l’aval encore, le matériel se présente de façon beaucoup plus homogène, sans niveau fin intermédiaire (fig. 7D). Ceci montre que la formation grossière basale est complexe, même sur de courtes distances longitudinales.

27- A l’aval d’Alinguel (fig. 7C & D) et à Goundafa (fig. 7E), ce niveau grossier se retrouve en dessous d’un matériel alluvial que plusieurs datations OSL datent autour de 21 ka. D’une épaisseur visible de 60 cm, il repose directement sur le substratum. Deux ensembles alluviaux supérieurs recouvrent ce matériel; ils sont attribués, compte tenu des datations disponibles à C_sc et à C_sup.

28- C’est à Sansandé (fig. 8), de l’amont du ravin situé au sud du village au village lui-même, que la séquence grossière est la mieux développée. Un examen attentif des différents niveaux montre leur complexité. A l’amont immédiat du village (fig. 8E & F), en rive gauche, les berges de la Falémé se dessinent dans un matériel très grossier exhumé des formations limoneuses récentes. C’est un matériel alluvial très grossier de 7-8 m d’épaisseur, assez homogène, à gros galets (de quelques cm à 20 cm pour les plus gros), relativement bien disposés en bancs quasi horizontaux. Les galets n’ont pas de patine caractéristique, mais l’ensemble est cuirassé en surface : un horizon ferrugineux induré (de 20-30 cm) affectant des gravillons et des galets de plus petites tailles, recouvre cette unité.

29- Mais plus au sud, à l’aval du grand « ravin sud de Sansandé », en position longitudinale sur plus de 300 m de longueur, une banquette très indurée superficiellement offre au regard une stratigraphie qui tranche avec la masse précédente (fig. 8A-D ; ph. 3). On peut discerner sur toute la longueur de cette banquette trois formations bien différentes : (1) à la base un matériel extrêmement grossier de 30 cm d’épaisseur environ (à gros galets à patine caractéristique pouvant aller jusqu’à 20-30 cm) ; (2) surmonté par un niveau de granulométrie moyenne de 35-40 cm d’épaisseur (où dominent les éléments de 5 à 15 cm) et se terminant par (3) le niveau de granulométrie assez fine (sables et graviers dans lesquels se retrouvent quelques petits galets), très induré qui constitue la banquette nettement visible dans le paysage des berges (et d’épaisseur de 40-50 cm). Localement, à l’amont du ravin sud et à l’extrémité aval de cette banquette (où les bancs se présentent ici avec un pendage net de 8-9° vers l’ouest), se remarque ce que l’on pourrait considérer comme un quatrième niveau stratigraphique très érodé (« d » de la figure 8A), lui aussi assez induré et rappelant assez nettement le matériel des échantillons B1 et B2 des berges de Goundafa (fig. 7).

30Compte tenu de ces caractéristiques stratigraphiques, le matériel grossier et induré des berges représente plusieurs épisodes de sédimentation grossière qu’il est encore aujourd’hui difficile de décomposer. Témoignant à la fois de l’activité du chenal principal de la Falémé, qui a dû trouver à partir d’Alinguel, au débouché de la rivière dans la zone schisto-pélitique, les conditions favorables à un dépôt plus continu, mais aussi de l’activité des affluents latéraux qui ont développé des chenaux secondaires, voire des cônes de déjection à l’extrême aval, en contribuant grandement & l’alimentation du chenal principal. Il n’est pas exclu néanmoins de penser que ce matériel grossier représente plusieurs phases successives du seul fonctionnement du chenal principal de la Falémé, que les dépôts fins plus récents ont cacheté, l’érosion holocène en rive concave de méandre à Sansandé dévoilant aujourd’hui leur complexité stratigraphique.

1/ Limons de débordement, 2/ Formations fines pléistocènes, 3 à 5/ Matériel grossier de plus en plus grossier et hétérogène, 6/ Localisation et attribution des échantillons OSL.

3.5 - Occurrences archéologiques

31Outre les témoignages archéologiques du Early Stone Age et du Middle Stone Age retrouvés en partie remaniés dans les formations grossières analysées et dans de nouveaux contextes actuellement en cours d’étude, le secteur étudié de la vallée de la Falémé a livré de nombreux sites depuis 2011, fouillés sous forme de sondages. Les vestiges lithiques ont permis d’établir un diagnostic des industries lithiques découvertes dans les différentes formations (fig. 9 ; Chevrier et al., 2016, 2018). Ces industries sont présentées ci-dessous dans l’ordre de leur apparition dans les niveaux sédimentaires décrits plus haut :

32Dans la formation U_J, les sites de Missira III, de Toumboura III et de Toumboura II ont livré divers assemblages lithiques. Bien qu’encore en cours d’étude, l’assemblage de Missira III contient une industrie sur des matières premières diversifiées (grès, quartz et silexite). Elle est caractérisée par le débitage d’éclats selon des méthodes variées, dont le débitage bipolaire sur enclume. L’outillage a des dimensions parfois importantes mais on notera la présence de quelques pièces bifaciales.

33Le site de Toumboura III, un peu plus récent, a livré un assemblage aux caractéristiques très marquées puisqu’il se compose presqu’exclusivement de chaînes opératoires dévolues au façonnage de pièces bifaciales de morphologies fortement variées, principalement sur grès mais aussi en silexite verte. Le caractère exceptionnel de ce site est la réalisation de petites pointes bifaciales très régulières façonnées par pression. En revanche, la production d’éclats paraît marginale sur ce site.

34Enfin, le site de Toumboura II, le plus récent, montre une production beaucoup moins élaborée de racloirs latéraux, de denticulés et d’encoches sur des supports d’éclats en quartz et sur plaquettes de calcaire siliceux.

35Associé potentiellement au C_SC, le site de Missira I a livré deux ensembles techniquement différents, stratigraphiquement mêlés. Le premier comprend de grands éclats de morphologies variées, en calcaire et en grès, qui témoignent d’un concept simple de production au percuteur dur ; le deuxième ensemble relève d’une percussion bipolaire sur enclume de galets de quartz avec possiblement quelques pièces encochées.

36Dans la formation U_C, le site du Ravin des Guêpiers témoigne d’une industrie simple, majoritairement réalisée sur quartz et calcaire siliceux, et dominée par des éclats rectangulaires et triangulaires, débités au percuteur dur, et des déchets de débitage. L’industrie comporte un outillage non retouché ainsi que quelques racloirs, denticulés et quelques pièces convergentes.

37Au contact U_C/U_G et dans la formation U_G, le site de Toumboura I montre l’exploitation de petits blocs de silexite jaspoïde bleu-vert et de grès, afin d’obtenir de petits éclats, parfois débordants, et des lamelles par un débitage volumétrique simple uni-, bidirectionnel ou orthogonal. Les supports obtenus – de dimensions égales ou inférieures à 2 cm – sont modifiés en microlithes géométriques par une retouche abrupte, complète ou partielle ; ils sont associés à des éclats plus grands en roche siliceuse altérée ou en grès obtenus par percussion dure.

38Enfin, le site de Fatandi V est situé un peu en retrait des séquences présentées plus haut mais il peut se rapporter chronologiquement à la formation U_G. Ce site a livré plusieurs concentrations lithiques avec des industries très majoritairement réalisées sur silexite jaspoïde bleu-vert, avec des productions de larges lamelles obtenues par débitage unipolaire parallèle ou légèrement convergent. De très rares pièces retouchées comprennent des lamelles à retouches dorsales abruptes (pointes et segments de 3 à 4 cm) et des plaquettes naturelles et des éclats retouchés. Des segments de grandes dimensions ont également été collectés en surface. Un petit galet d’hématite portant des traces de percussion et des stries a également été trouvée en stratigraphie.

39Ces différentes industries montrent une grande variabilité technique et typologique au cours du temps. Insérées dans une stratigraphie désormais comprise, elles permettent de montrer la récurrence des peuplements le long de la Falémé et probablement des dynamiques de population complexes reflétées par l’éventail des expressions techniques découvertes dans la zone.

4 - Synthèse chrono-stratigraphique et discussion

40Les datations obtenues par la méthode OSL ont permis de caler chronologiquement les différentes phases de dépôt de la moyenne vallée de la Falémé : des dépôts fins liés aux crues et aux périodes de forte charge sédimentaire de la Falémé, mais aussi des dépôts grossiers de chenaux, du chenal principal et des chenaux des vallons latéraux (fig. 10). Sur les 57 dates OSL considérées dans cet article, seules sept dates sont incompatibles avec les autres (fig. 10-3), soit parce qu’elles sont en inversion stratigraphique par rapport aux autres dates de la séquence verticale de prélèvements et/ ou parce qu’elles donnent des valeurs qui ne peuvent être retenues compte tenu de leurs positions stratigraphiques. Deux autres échantillons, M7 et M8, ont été distingués sur la figure 10-4 car ils correspondent à des sédiments non en place au-dessus de la discordance de Missira I, tombés au pied du rebord topographique du glacis principal. Enfin, une datation ¹⁴C, celle du charbon de bois trouvé à Toumboura I (cf. 3.1 et fig. 10) est indiquée ; déjà publiée (Chevrier et al., 2016), elle confirme le calage chronologique d’ensemble.

41La « stratigraphie de terrain » a donc été pleinement confirmée par les datations OSL. Même si elle reste encore à affiner, la séquence stratigraphique de la moyenne vallée de la Falémé est désormais comprise dans ses grandes lignes, en tout cas pour les 80 000 dernières années. Les datations ont également permis de placer dans cette longue séquence les occupations préhistoriques. Plusieurs points peuvent être soulignés, à la fois d’ordre stratigraphique et paléoenvironnemental, mais également archéologique, qui sont développés dans les parties suivantes.

4.1 - Principaux résultats stratigraphiques et paléoenvironnementaux

42Les échantillons B3, B4 et B5 prélevés à Alinguel, placent la base des séquences alluviales grossières des berges de la Falémé dans le MIS 5 (B3 et B4) ou 4 (B5). Certes, ils couvrent un laps de temps important (de 100 à 60 ka avec les marges d’erreur), mais les prélèvements ayant été effectués dans un niveau stratigraphique bien défini et peu épais à Alinguel (d’une soixantaine de centimètres ; fig. 7), il paraît évident que le problème à résoudre relève soit des protocoles d’application et de calibration des paramètres intervenants dans la méthode OSL, soit d’un problème de blanchiment imparfait de l’un ou l’autre des quartz analysés. B5 a été prélevé à 20 cm au-dessus de B4, dans la même formation fine et les dates de ces deux prélèvements ne peuvent qu’être d’âges très voisins, tout comme elles ne peuvent être que d’âges très voisins de celui de B3 prélevé quelques mètres plus en aval dans le même niveau. Les dépôts des Berges d’Alinguel correspondent aux dépôts visibles les plus anciens conservés. Pour l’instant donc, une chose est certaine, compte tenu du nombre de formations et de leurs épaisseurs, les enregistrements sédimentaires de la moyenne vallée de la Falémé couvrent une bonne partie du dernier cycle climatique, du MIS 5 à l’Holocène (ce qui n’exclut évidemment pas des hiatus, ce que les discordances relevées suggèrent). Cela en fait des formations précieuses pour comprendre les transformations paléoenvironnementales survenues en milieu continental non montagnard du fait de la rareté des archives sédimentaires étudiées pour cette période en Afrique de l’Ouest.

43Les datations suggèrent que les formations grossières de chenal ne représentent pas qu’un seul et même épisode alluvial. Les formations grossières peuvent être de ce fait considérées comme polyphasées. Plusieurs phases de dépôt caractérisées par un matériel témoignant d’une forte compétence ont été préservées à la fois parce que le matériel de chenal est plus grossier, mais également parce qu’il s’indure rapidement. On peut ainsi attribuer ces épisodes à des variations paléoclimatiques représentatives de modifications brutales des écosystèmes, les dates suggérant une phase très ancienne de fonctionnement du chenal principal de la Falémé (le « C_A » de la figure 7) et plusieurs phases de réactivation bien conservées (les « C_BJ » et « C_SC » de Sansandé). Entre ces deux derniers épisodes, la banquette » (« a, b et c » de la figure 8) qui se remarque si bien dans le paysage peut même être considérée comme une phase intermédiaire supplémentaire (pour l’instant encore non datée).

44Les dates que fournissent les échantillons de Toumboura et de Missira mettent en évidence la richesse des enregistrements de la fin du MIS 3 et du MIS 2. Les datations de ces échantillons confirment la validité du ¹⁴C prélevé très près de la discordance UC-UG, qui donne la date de 12 190–11 830 cal BCE (12 114 ± 59 BP ; Chevrier et al., 2016) et permettent de caler assez finement les différentes unités. Le cadre chronologique des formations U_J, U_S, U_C et U_G est donc précisé : U_J est datée du MIS 3 (entre ca 50 et 24/23 ka avec les marges d’erreur) ; U_S de l’intervalle 24/23 et 18 ka et les sables intra U_S (U_SR) pourraient bien correspondre au dernier maximum aride ; U_C (18-16,5 ka) et U_G (16,5-9 ka) sont datées de la fin du MIS 2 et du début de l’Holocène (ce que suggérait déjà le seul äge ¹⁴C). On peut donc affirmer que les MIS 3 et 2 sont extrêmement bien représentés dans les enregistrements sédimentaires de la Falémé et que s’insèrent durant cette longue période de sédimentation fine (grosso modo autour de 21/18 ka et de 9 ka) deux formations grossières, liées aux chenalisations déjà soulignées (C_JS et C_SC).

45De ce qui précède, si on peut penser que le dernier cycle climatique est grosso modo représenté, nul doute que ce sont les MIS 3, 2 et les premiers millénaires du stade 1 qui s’expriment le mieux. C’est une sédimentation continue depuis 50 ka jusqu’aux premiers millénaires du stade 1 (fig. 10), en formations bien superposées, lesquelles présupposent une forte charge en particules fines et un exhaussement continu du cours de la Falémé durant cette période. Lorsque se dépose la formation U_G (entre 16,5 et 9 ka), la plaine d’inondation de la Falémé devait être, lors des crues d’hivernage, beaucoup plus large que l’actuelle, et le lit mineur moins marqué. L’alternance faciès fins - faciès grossiers chenalisés est bien à mettre sur le compte de la variabilité paléoclimatique et à ses effets sur les conditions de la sédimentation. Les formations chenalisées les plus grossières doivent correspondre à des épisodes paléoclimatiques courts pendant lesquels la charge en particules fines était probablement moindre et signalent également concomitamment des épisodes ponctuels d’incision, au moins relative.

4.2 - Principaux résultats archéologiques:

46En termes archéologiques, les datations des différentes occupations permettent de montrer la récurrence de la présence humaine le long de la rivière (fig. 11). Non seulement durant au moins la deuxième moitié du MIS 3, durant une période globalement plus fraiche (avec les marges d’erreur : Missira III : 41-33 ka ; Toumboura III: 36-30 ka ; Toumboura II : 31-27 ka), mais aussi durant l’épisode plus sec du MIS 2 (Missira I : 22-18 ka ; Ravin des Guêpiers : 19-17 ka ; Toumboura I : 16-14 ka). Il est fort probable que la permanence de la présence humaine durant le « Big Dry » a été rendue possible grâce aux caractéristiques hydrologiques de la Falémé.

47Du point de vue de la culture matérielle, il y a en effet une très grande variabilité des techniques de taille représentée, avec des différences bien marquées d’un site à l’autre, quelle que soit la période appréhendée. Les gisements archéologiques ont livré des assemblages aux caractéristiques tranchées, alternativement par l’importance du façonnage bifacial, la présence de débitage Levallois, mais aussi par l’expression de méthodes de réduction simples et de débitage sur enclume, ainsi que la production lamellaire et de microlithes. Les productions les moins structurées ou les plus simples sont cependant davantage présentes sur les sites tels que Missira I et le Ravin des Guêpiers. Elles pourraient refléter une perte de technicité liée à une déstabilisation des groupes face à l’accroissement des pressions environnementales dues à l’aridité du « Big Dry ». En ce sens, le développement de nouvelles stratégies comportementales, exprimées par le développement du débitage lamellaire, des pièces à dos, (dont des segments) sur le site de Toumboura I, pourrait exprimer le résultat d’une adaptation ou d’une réorganisation des groupes chasseurs-cueilleurs à la suite de cette péjoration climatique. Ceci semble se confirmer sur le site de Fatandi V (13,3-11,2 ka), lequel montre l’affirmation de ces nouvelles stratégies de production d’outils, comprenant des segments géométriques, à l’issue de la période d’hyperaridité de « l’Ogolien » (20-15 ka).

48La séquence archéologique exceptionnelle découverte dans la vallée de la Falémé invite à proposer l’hypothèse d’une forte mobilité des groupes préhistoriques dans la région, certainement encouragée par le réseau hydrographique de la Falémé. En effet, la diversité générale des caractéristiques des productions lithiques, dans le choix des matériaux, des méthodes et des techniques de taille n’est pas en faveur d’une continuité des traditions techniques sur la longue durée. Par ailleurs, les caractéristiques des sites MIS 3, notamment le façonnage bifacial comme principe technique dominant, n’a pas été reconnu sur les quelques autres sites connus pour la région, excepté à Ounjougou (Niang et al., 2018 ; Scerri et al., 2016 ; Chevrier et al., 2017), indiquant plutôt une mobilité nord-sud des groupes dans la région, en marge des zones d’influence strictement « atlantique ». Cependant, pendant la phase de péjoration climatique majeure du dernier maximum aride, ce réseau a pu servir de refuge pour les populations dont la démographie était durement menacée par l’aridité. En ce sens, la préservation exceptionnelle des sédiments pour cette période, le plus souvent absentes des séquences sédimentaires dans la région (Rasse et al., 2012 ; Tribolo et al., 2015), peut indiquer que la vallée de la Falémé présentait alors un environnement relativement plus propice à l’occupation humaine, bien que les productions lithiques de ces derniers montrent de profonds bouleversements techniques.

4.3 - Synthèse

49La figure 11 tente une comparaison entre les formations de la Falémé et celles déjà publiées d’Ounjougou et de Songona de nos travaux antérieurs (Rasse et al., 2004, 2012 ; Lespez et al., 2008 ; Tribolo et al., 2015). Comme à Ounjougou les discordances sont extrêmement nettes et permettent d’apprécier l’enregistrement de la variabilité paléoclimatique, ici en domaine fluvial soudanien. Il est évidemment toujours difficile de faire ce genre de comparaison, mais en tout état de cause, alors qu’à Ounjougou, l’intervalle 30-10 ka n’était pas représenté dans la stratigraphie, pas plus d’ailleurs qu’au pied de la « Falaise de Bandiagara », la séquence sédimentaire de la Falémé permet de combler certaines lacunes du cadre chronostratigraphique de l’Afrique de l’Ouest, la continuité entre le MIS 3 et l’Holocène étant ici assurée. Cette représentation de la quasi-totalité du dernier cycle paléoclimatique et, dans cette grande séquence stratigraphique de l’expression sédimentaire des MIS 3 et 2, est d’autant plus importante à présenter que les séquences bien calées chronologiquement qui couvrent ces périodes sont très rares en Afrique de l’Ouest.

50Cette continuité des enregistrements sédimentaires du Pléistocène supérieur à l’Holocène qui n’est pas sans surprendre, si l’on compare avec la vallée du Yamé pour laquelle un hiatus important est avéré entre 30 et 10 ka (Rasse, 2004, 2006 ; Lespez et al., 2008, 2011 ; Tribolo et al., 2015), demande à être expliquée. Les raisons de cette situation peuvent être a priori liées à plusieurs facteurs. En premier lieu, si les deux cours d’eau ont un tracé méridien, les dimensions des bassins versants sont bien différentes et surtout leur position par rapport à la mousson africaine et aux reliefs doit être soulignée. Ainsi, les précipitations qui alimentent la Falémé sont plus importantes que dans le bassin versant du Yamé (entre 600 et 350 mm/an pour le plateau Dogon). Ensuite, la Falémé s’écoule en direction du nord et elle a donc été alimentée plus régulièrement, par des précipitations méridionales engendrées par l’arrivée du flux de mousson sur les reliefs du Fouta Djalon. Cette organisation physiographique dans un contexte de flux pluviogènes méridiens a dû exercer un rôle non négligeable dans la continuité des écoulements durant les périodes les plus sèches du Quaternaire. La richesse des archives sédimentaires laisse aussi supposer que la présence de l’eau a été plus régulière dans cette vallée (au moins dans la basse vallée prospectée et étudiée depuis 2011), et il n’est pas impossible que sa direction nord‑sud ait été également, pour les populations préhistoriques, source d’échanges méridiens entre des zones climatiques aux potentialités diverses.

5 - Conclusion

51Le cadre chronostratigraphique que pose cet article est significatif du potentiel qu’offre la basse vallée de la Falémé pour les études archéologiques et paléoenvironnementales pour la fin du Quaternaire. Les premières investigations sur l’Holocène récent (Davidoux et al., 2018) confirment le potentiel pour les études géomorphologiques de cette partie du cours de la Falémé alors que les premiers sites fouillés sont en cours de publications (Chevrier et al., 2016, 2017) soulignant l’originalité et l’importance des découvertes archéologiques dans le cadre régional. A l’aval de cet article, les analyses de laboratoire en cours (sédimentologie, micromorphologie, phytolithes) devraient livrer bientôt leurs premiers résultats et permettre de faire le lien entre les grandes transformations hydrogéomorphologiques décrites dans cet article et l’évolution des paléoenvironnements au cours des 50 derniers millénaires. Elles permettront également d’amorcer la discussion sur le lien entre les changements environnementaux et les modifications du peuplement attestées par les recherches archéologiques dans un espace régional qui demeure encore bien mal connu.