Les auteurs remercient F. Sumera du service régional de l’archéologie de la région PACA pour avoir initié et soutenu les campagnes de carottages récentes réalisées par l’INRAP ainsi que C. Vella et le second relecteur pour leurs remarques et les corrections apportées au manuscrit.
1Dans l’agglomération niçoise (fig. 1), les recherches géoarchéologiques actuelles s’inscrivent dans un cadre environnemental déjà riche de plusieurs dizaines d’années de résultats scientifiques. Ils ont notamment permis l’identification des grandes étapes de l’évolution paysagère postglaciaire (Dubar, 2003, 1987 ; Dubar & Anthony, 1995 ; Dubar et al., 1986 ; Jorda & Sivan, 2002), l’étude des formations végétales (Lopez-Saez, 2000) et la description des modalités de l’occupation (Binder et al., 2004 ; Dubar, 2001). Aujourd’hui, les diagnostics et fouilles archéologiques réalisées par l’Institut National de Recherches Archéologiques Préventives (Sivan et al., 2008 ; Sivan & Court-Picon, 2007 ; Monteil et al., 2006 ; Bouiron et al., 2005 ; Monteil et al., 2005), étoffent ces premiers résultats en apportant de nouvelles stratigraphies profondes et un nouveau corpus de datations radiocarbone.
2La synthèse de ces travaux, et plus particulièrement des données géomorphologiques, renouvelle désormais notre vision des modalités de comblement des basses plaines alluviales niçoises dans un contexte de rapide élévation du niveau marin.
3Après un rapide descriptif des caractéristiques géologiques et géomorphologiques du secteur d’étude, nous présenterons les stratigraphies et les datations radiocarbone qui ont permis de calculer des taux de sédimentation. La discussion sera articulée autour de leur variabilité pendant l’Holocène en tenant compte des paramètres eustatique, climatique, géomorphologique ou anthropique.
Fig. 1 : Localisation du secteur d’étude et des carottages
source photo : BD ORTHO®- © IGN PFAR 2000.
4La dépression niçoise, dans laquelle sont localisées les plaines alluviales du Brancolar et du Paillon, se développe entre la bordure subalpine à l’est et les assises pliocènes du Var à l’ouest et au nord. Le vallon du Brancolar constitue le cœur de notre secteur d’étude. Son bassin versant, d’environ 13 km2, s’inscrit majoritairement dans le conglomérat plio-quaternaire du Var à l’ouest et à l’est et dans les calcaires du Crétacé et du Jurassique au nord. Dans sa partie aval, le Brancolar reçoit les alluvions du Paillon, fleuve à régime torrentiel drainant un bassin versant de plus de 250 km2 modelé dans la zone des flyschs de Contes.
5Cette dépression, surcreusée lors de la régression würmienne, s’est comblée suite à l’élévation rapide du niveau marin qui se développe depuis environ 15 000 ans. L’épaisseur du colmatage postglaciaire peut atteindre 70 à 40 m dans la partie médiane du vallon et une centaine de mètres au niveau de la ligne de rivage actuelle. En fond de dépression, le substratum est constitué des marnes et gypses du Trias dont l’extrême sensibilité aux phénomènes érosifs a favorisé la formation d’une topographie particulièrement irrégulière.
6Les multiples recherches entreprises sur cet imposant remplissage sédimentaire permettent aujourd’hui de proposer une cinématique simplifiée de l’évolution littorale (Caziot, 1905 ; Caziot & Maury, 1905, 1909, 1912 ; Bourcart & Siffre, 1958 ; Dubar et al., 1986 ; Dubar, 1987 ; Dubar & Anthony, 1995).
7Au cours de la remontée marine postglaciaire, l’envahissement du golfe de Nice par les eaux intervient à partir de 7000 ans av. J.-C. Son extension maximale est atteinte vers 5900 ans av. J.-C., période au cours de laquelle le niveau de la mer aborde la cote -7 m NGF (fig. 2, étape 1). Par la suite, le ralentissement de la remontée marine permet l’épanouissement des processus de colmatage dans le golfe (fig. 2, étape 2). La progradation des alluvions se développe jusque vers 3 800 ans av. J.-C., date à laquelle la configuration actuelle des domaines marin et continental est pratiquement acquise (fig. 2, étape 3).
Fig. 2 : Cinématique de l’évolution morphogénique à Nice.
8Les interventions archéologiques récentes réalisées par l’INRAP (Sivan et al., 2008 ; Sivan & Court‑Picon, 2007 ; Monteil et al., 2006 ; Bouiron et al., 2005 ; Monteil et al., 2005) ont permis la systématisation, à la demande du Service Régionale d’Archéologie de la région Provence Alpes Côte-d’Azur, de campagnes de prélèvement de 4 à 10 carottages par opération. Ces nouvelles séquences se rajoutent à celles déjà publiées (Dubar et al., 1986 ; Dubar, 1987) pour proposer, en plusieurs points du profil longitudinal du vallon du Brancolar (fig. 3 et fig. 1), des séries de modèles âge versus profondeur fondés sur l’interpolation linéaire des âges calibrés. Ce travail s’appuie sur un corpus de 26 datations radiocarbone (fig. 4). L’étalonnage a été réalisé à l’aide du Logiciel Calib 5.0.1 (Stuiver & Reimer, 1993 ; Reimer et al., 2004). Pour chaque carottage, les taux de sédimentation ont été calculés entre deux niveaux datés en prenant en compte le milieu de l’intervalle de calibration (fig. 4, colonne « Age utilisé Cal BC »).
9Les inversions de dates observées dans le carottage C.8 de la Place Garibaldi (fig. 4) sont effectives si l’on ne considère que les âges BP. Toutefois, après calibration, l’ampleur des fourchettes d’incertitude chronologique montre que les niveaux datés peuvent aussi être contemporains. Ceci témoignerait alors de la rapidité de l’exhaussement du plancher alluvial. Le fonctionnement à caractère torrentiel du Paillon s’accorde avec cette hypothèse mais peut aussi favoriser des inversions de dates par remaniement de terrasses alluviales anciennes. L’emprise du point de sondage, sous la double influence des apports longitudinaux du fleuve et des apports latéraux en provenance de la colline du château, a pu connaître un exhaussement plus rapide et en tout cas plus chaotique que les secteurs situés au cœur de la plaine alluviale. L’inversion la plus importante résulte de la prise en compte d’une ancienne date (Gif. 7514) réalisée à la faveur d’un premier carottage localisé à proximité du point de sondage C.8. A quelques mètres d’intervalle, et à altitudes égales, les âges BP ne sont pas systématiquement identiques entre les deux carottages. Dans un but d’exhaustivité, sans possibilité objective de privilégier une date par rapport à l’autre et dans la mesure où les dynamiques sédimentaires locales peuvent favoriser naturellement des inversions de dates, choix a été fait de toutes les présenter.
10L’interprétation des variations des taux de sédimentation implique une bonne connaissance de la nature des remblaiements. Les séquences ont donc fait l’objet d’échantillonnages systématiques afin d’observer la fraction fine du sédiment, de déterminer la présence ou l’absence de faunes marines ou continentales (foraminifères, ostracodes) et de réaliser, si nécessaire, des analyses granulométriques. L’objectif était de distinguer trois principaux milieux de sédimentation : fluvial, deltaïque et marin.
11Les indices de présence humaine dans les plaines alluviales sont perçus grâce aux indicateurs polliniques d’anthropisation retrouvés dans plusieurs échantillons du carottage C.8 (Sivan & Court-Picon, 2007) et aux mobiliers archéologiques récoltés en surface des sols alluviaux retrouvés dans les carottages FC.4 et C.8. La distinction entre graminées sauvages et cultivées (céréales) est basée sur les critères de Beug (1961) et Andersen (1978). Le spectre pollinique fournit l’image de la couverture végétale des basses plaines alluviales et de celle, plus étendue mais plus lointaine, de l’arrière-pays montagneux.
Fig. 3 : Les carottages dans la plaine alluviale du Brancolar.
Fig. 4 : les dates 14C et les taux de sédimentation.
12A l’amont, dans les carottages C.4 et FC.4, les alluvions s’organisent en une succession irrégulière de lentilles interstratifiées, à texture alternativement fine limono-argileuse et plus grossière sablo-graveleuse (fig. 5). Ponctuellement, des passages de cailloutis et galets apparaissent à différentes hauteurs. Ils témoignent du déplacement des chenaux dans la plaine alluviale. Des niveaux limono-argileux brun-gris à gravillons, charbons de bois et débris végétaux ont enregistré les prémices d’une activité pédologique. Ils s’insèrent à différents niveaux dans la succession sédimentaire, témoignant d’un ralentissement local et temporaire de l’activité hydrosédimentaire. L’hétérométrie, l’absence de tri et le caractère anguleux des cailloutis ainsi que la présence ponctuelle de fragments de céramiques et de macro-charbons de bois dans certains d’entre eux démontrent qu’il s’agit parfois de niveaux d’occupation humaine. Dans l’ensemble, les faciès sédimentaires restent fluviatiles de la base au sommet des carottages.
13Dans la partie médiane du vallon le carottage C.2 n’a pas rencontré le substratum géologique antéquaternaire (fig. 5). Il montre, sur 10 à 15 m d’épaisseur, des séquences laminées sablo-limoneuses plus ou moins inclinées vers l’aval. Cette organisation géométrique et la rythmicité des séquences témoignent des variations de l’activité hydrosédimentaire dans un contexte deltaïque. Les sédiments ont livré de grandes quantités de coquilles marines et de foraminifères (Quinqueloculina, Ammonia beccarii). Le colmatage holocène se termine par 8 m de limons fluviatiles au sein desquels apparaît un dépôt caillouteux de lit mineur.
14Plus à l’aval, au niveau de Nice-Etoile, une accumulation de 6 à 7 m de cailloutis fluviatiles repose sur le substratum gypseux triasique (fig. 5). Par la suite, se développent 20 à 25 m de vases marines homogènes. L’étude du plancton et des mollusques plaide en faveur d’un milieu abrité, exempt d’apport d’eau douce (Dubar et al., 1986). Enfin, les 8 m de limons fluviatiles qui clôturent la succession sédimentaire indiquent l’émersion du secteur.
15Ces séquences sédimentaires n’appartiennent visiblement pas aux mêmes compartiments alluviaux. Le secteur qui se développe de l’amont du vallon à l’ancienne gare du Sud se distingue clairement de celui qui s’étend de la basilique Notre-Dame au front de mer actuel. Le premier se caractérise par une sédimentation essentiellement fluviatile alors que le second a vu la succession de milieux marin, deltaïque et enfin continental. Lors du maximum ingressif, vers 5900 ans av. J.-C. (Dubar & Anthony, 1995), la ligne de rivage se situait donc entre l’ancienne Gare du Sud et la basilique Notre-Dame.
Fig. 5 : Remblaiement holocène du vallon du Brancolar et du « golfe de Nice » ; les stratigraphies.
16Les modèles âge versus profondeur réalisés à partir des différents points de sondage C.4, FC.4, Nice Étoile et C8 (fig. 4 & 6) soulignent l’existence, à l’échelle de l’Holocène, d’une évolution commune se traduisant par une franche augmentation des taux de sédimentation à partir de 5400 ans av. J.-C. Nous distinguerons quatre étapes successives :
17a) les premiers dépôts de l’Holocène apparaissent de manière plus précoce en amont du vallon (10500 ans av. J.-C. pour FC.4) que dans sa partie aval (9300 ans av. J.-C. à Nice Étoile).
18b) les taux de sédimentation, réguliers depuis 10500 ans av. J.-C. (3,11 mm/an pour Nice Étoile ; 4,24 - 4,55 puis 5,68 mm/an pour FC.4), augmentent significative- ment à partir de 5050 ans av. J.-C. dans le carottage de Nice Étoile (36,56 mm/an).
19c) cette augmentation débute plus tardivement, vers 4708 ans pour le sondage FC.4 (11,20 mm/an), 4633 ans pour C.4 (16,35 mm/an) et 4592 ans pour le carottage C.8 (26,70 mm/an).
20d) le retour à des valeurs plus réduites est, lui aussi, diachronique. Il intervient vers 4776 ans av. J.-C. à Nice Étoile (3,77 - 2,18 mm/an), vers 3889 ans sous l’ancienne Gare du Sud -FC.4- (0,76 mm/an) et vers 3433 ans au niveau de l’avenue Borriglione -C.4- (1,13 mm/an).
21Ces différentes observations posent la question de la nature des paramètres commandant l’activité sédimentaire. Une analyse des synchronismes ou asynchronismes entre les fluctuations des taux de sédimentation et les principaux changements environnementaux (remontée marine, fluctuations climatiques…) et anthropiques déjà connus propose quelques nouveaux éléments de discussion.
Fig. 6 : La variabilité holocène des taux de sédimentation dans le vallon du Brancolar.
22Les données locales sur les fluctuations du niveau marin (Dubar & Anthony, 1995) montrent une rapide élévation du plan d’eau depuis 18000 BP et un net ralentissement de la remontée marine à partir de 5900 ans av. J.-C., date à laquelle le golfe de Nice a atteint son extension maximale (fig. 6). Peu après ce ralentissement, les vitesses de sédimentation vont enregistrer une franche augmentation à Nice Étoile avant de décroître à partir de 4700 ans av. J.‑C.
23Cette période correspond aussi à une charnière sur le plan paléoclimatique. En effet, dans les Alpes du Sud, les indicateurs paléoécologiques, hydrologiques et géomorphologiques (Beaulieu, 1977 ; Sivan et al., 2002 ; 2006 ; Miramont et al., 2004 ; Sivan & Miramont, 2008) s’accordent sur l’existence d’une première partie du Postglaciaire (12500-4700 ans av. J.‑C.) humide et d’une seconde, après 4700 ans av. J.‑C., plus sèche. Cette bipartition du Postglaciaire se traduit aussi par la variation du niveau des aquifères en Basse-Provence (Bruneton, 1999).
24Le profil transversal en « V » des vallons modifie notre perception des taux de sédimentation. Une même quantité de sédiment formera un dépôt à l’épaisseur plus importante dans le fond du vallon que dans sa partie supérieure où il pourra largement se déployer. Ainsi, à quantité de sédiment fixe, les taux de sédimentation devraient progressivement décroître dans le temps et ainsi donner l’illusion d’une diminution de l’activité sédimentaire (fig. 7). Or, dans les carottages niçois, l’élévation soudaine des valeurs après une phase d’augmentation modérée et régulière ne s’accorde pas avec ce fonctionnement théorique. Ceci plaide en faveur de forçages plus influents que la géométrie en « V » du vallon dont la portée n’apparaît pas déterminante dans ce cas. A contrario, longitudinalement, la géométrie en « éventail » du vallon a pu influencer les modalités de dépôts. Un transect, réalisé de l’amont à l’aval du vallon du Brancolar, procure une image de l’organisation géométrique des sédiments de comblement et permet une discussion intégrant le rôle des paramètres géomorphologiques (fig. 8).
Fig. 7 : Influence de la morphologie des vallons sur les modalités de la sédimentation.
Fig. 8 : Géométrie des sédiments de comblement du vallon du Brancolar.
25La présence de l’homme dans les fonds de vallons est attestée, dès le Néolithique, par la découverte de fragments de céramiques non tournées conservées dans des niveaux d’occupation enterrés (sols alluviaux) datés sur charbons de bois (fig. 4) de 4668 et 4592 ans av. J.-C. pour le carottage C.8 et de 3889 ans av. J.-C. pour le carottage F.1 (ancienne gare du sud).
26Pour cette même période, l’étude palynologique du carottage C.8 (fig. 9 ; Sivan & Court-Picon, 2007) montre que le paysage est très fortement déboisé et probablement anthropisé. Les plaines alluviales sont colonisées de prairies plus ou moins humides (Poaceae, Apiaceae, Ranunculaceae, Cyperaceae, Cichorioideae et Asterioideae, Typha, Equisetum), parsemées de quelques saules, frênes et bouleaux en bordure du cours d’eau. Ces formations végétales sont accompagnées d’une végétation rudéronitrophiles de milieux très fréquentés et labourés (Artemisia, Chenopodiaceae, Rumex, Plantago, Galium, Urticaceae, Centaurea nigra type, Polygonum aviculare type, Trifolium, Potentilla type). Ces indicateurs polliniques d’activités humaines deviennent particulièrement abondants à partir de la phase B et pendant les phases D et F, au cours desquelles on assiste à une intensification des différentes pratiques agropastorales. Le paysage végétal environnant doit alors être imaginé comme de vastes prairies pâturées et/ou fauchées, au sein desquelles quelques parcelles pouvaient être réservées pour la culture de céréales. Les conséquences d’une présence humaine dans les fonds alluviaux et d’une dégradation éventuelle de la couverture végétale des versants sur les processus érosifs à partir du Néolithique moyen sont particulièrement difficiles à percevoir. Les données apparaissent contradictoires ; en effet la présence de l’homme dans les fonds de vallons est synchrone d’une diminution des taux de sédimentation dans le carottage FC.4 alors qu’elle est contemporaine d’une augmentation dans le carottage C.8.
Fig. 9 : Diagramme pollinique simplifié du carottage C.8 (Place Garibaldi ; Nice) en fréquence relative (%).
27Les causes des variations dans les vitesses de sédimentation apparaissent multiples. L’écheveau entre paramètres eustatiques, climatiques, géomorphologiques et anthropiques reste difficile à démêler. Nous reprenons ici, point à point, nos différentes observations (la numérotation a. b. c. d. des paragraphes correspond à celle des principales étapes de l’évolution géomorphologique notée à l’identique dans les figures 6 et 8) :
28a) Pour le début de l’Holocène, les datations 14C montrent, qu’à altitude NGF comparable, les dépôts d’amont sont plus vieux que ceux situés plus à l’aval. Lors de cette période où la mer n’a pas encore envahi le golfe de Nice, les faciès sédimentaires sont encore essentiellement fluviatiles. Dès lors, ce diachronisme amont/aval résulte très vraisemblablement de l’organisation géométrique des corps sédimentaires qui progressent, dans le fond des vallons, pour rejoindre le niveau de base.
29b) Avec le ralentissement de l’élévation du niveau marin, des biseaux progradants vont pouvoir se développer et repousser la ligne de rivage vers l’aval. Ce processus ne s’épanouira pleinement qu’après l’extension maximale du golfe de Nice vers 5900 ans av. J.-C. La restitution de l’organisation géométrique des biseaux grâce au corpus de datations radiocarbone révèle, au niveau du sondage de Nice Étoile, une morphologie sigmoïde des biseaux de progradation identique au modèle conceptuel présenté par Catuneanu et co-auteurs (2009).
30Dès lors, l’augmentation des taux de sédimentation enregistrée dans le carottage de Nice Étoile à partir de 5050 ans av. J.-C. alors même que les valeurs restent stables dans les sondages C.4 et FC.4 de la partie amont du vallon, résulte, vraisemblablement, de cette morphologie particulière qui peut entraîner une élévation artificielle des taux de sédimentation, pour peu qu’ils aient été calculés dans la pente, après le talus, là où la puissance des biseaux progradants est la plus importante.
31Dans l’ensemble, si l’accumulation de sédiments répond en premier lieu aux modifications eustatiques qui ont préalablement permis la formation d’un espace d’accommodation, ce n’est pas le cas de cette augmentation soudaine des taux de sédimentation qui, en s’écartant de la tendance naturelle vers une diminution progressive des taux en accord avec la forme en « V » du vallon (cf. supra) et le ralentissement de l’élévation du niveau marin, répond plutôt à la géométrie et à la morphologie des biseaux de progradation.
32c) Plus en amont, dans les carottages C.4 et FC.4, l’augmentation des taux de sédimentation débute à partir de 4708 et 4633 ans av. J.C., dates auxquelles les valeurs enregistrées à Nice Étoile témoignent d’une franche diminution. Ces différences dans les vitesses de sédimentation apparaissent alors que l’élévation du niveau marin poursuit son ralentissement et que la progradation des alluvions concourt toujours au comblement du golfe. La diminution des valeurs à Nice Étoile répond vraisemblablement au déplacement des corps progradants qui, en dépassant le point de sondage, ont entraîné l’exondation et le retour corrélatif à des valeurs plus réduites. Dans le même temps, l’augmentation des taux de sédimentation en amont résulte du redressement progressif du profil longitudinal de la plaine alluviale.
33Par ailleurs, les épaisseurs, importantes en amont, peuvent aussi diminuer dans les parties basses en réponse à l’élargissement de la plaine alluviale. Cette organisation sédimentaire résulte donc des influences conjuguées de l’eustatisme, de la géométrie des dépôts de comblement, de leur migration vers l’aval et de la morphologie en éventail du vallon.
34d) Enfin, la diminution des taux de sédimentation commune à l’ensemble des sondages au cours de la seconde partie du Postglaciaire répond, vraisemblablement, à la stabilisation progressive du niveau de base, à l’immobilisation de la ligne de rivage (la progradation des alluvions est limitée par une plateforme continentale très étroite, au talus abrupt) et, de manière plus anecdotique, au caractère plus sec du second Holocène.
35Dans ce contexte, tout concourt à la colonisation rapide des basses plaines alluviales par les communautés néolithiques (dès 4700 ans av. J.C.) : les terroirs poursuivent leur extension vers la mer sous l’influence de la progradation des dépôts continentaux alors que le climat, plus sec, participe peut-être à la raréfaction des crues et inondations préjudiciables à l’occupation des fonds de vallons. Dès lors, les hommes adoptent un comportement opportuniste mettant à profit ces modifications pour exploiter de nouveaux terroirs. Localement, dans le carottage C.8, les traces de présence humaine sont contemporaines d’une aggradation du plancher alluvial. Cette modification de la morphologie alluviale ne remet pas en cause les conditions d’exploitation de ces secteurs ; les hommes s’accommodent visiblement bien des aléas de ces milieux qui constituent des terroirs suffisamment attractifs (plats, fertiles) pour ne pas être abandonnés au premier engravement. Si la présence de l’homme est clairement démontrée par les niveaux d’occupation profonds et les indicateurs polliniques d’anthropisation, son rôle sur la morphogenèse alluviale est nettement plus délicat à appréhender. Le synchronisme entre les premiers indices d’occupations des plaines alluviales et l’augmentation des taux de sédimentation du carottage C.8 ne constitue pas une preuve suffisante pour y voir un lien de cause à effet. Dans le même ordre d’idée, la réduction progressive des valeurs entre 4500 et 3500 ans av. J.-C., alors même que la pression anthropique se poursuit, plaide pour un impact très modéré des activités humaines sur la morphogenèse fluviatile.
36La réalisation de plusieurs sondages carottés dans différents secteurs d’une même plaine alluviale souligne les limites des modèles âges versus profondeurs et de leur interprétation en termes de vitesse de sédimentation. Si les moteurs de l’évolution géomorphologique des basses plaines alluviales sont incontestablement les variations eustatiques et les morphologies des surfaces pré-transgressives – dans le sens où elles déterminent la date des ingressions dans les golfes, canyons ou rias –, l’élévation soudaine des taux de sédimentation, qui se développe de manière diachronique selon les secteurs de la plaine alluviale entre 5500 et 3500 ans av. J.-C., ne répond, on l’a vu, qu’à des contraintes géométriques et morphologiques locales (morphologie et migration des corps progradants, redressement du profil longitudinal du cours d’eau). Dès lors, il apparaît logique qu’elle ne possède aucune signification paléoenvironnementale et géoarchéologique majeure.
37Cet exemple montre les limites de ces modèles et les risques existant à ne pas intégrer dans l’analyse l’organisation géométrique et la morphologie des dépôts de comblement. L’intégration de ces paramètres est donc un préalable indispensable aux calculs des taux de sédimentation et plus généralement aux études paléoenvironnementales. L’association systématique de profils sismiques aux campagnes de carottages permettrait de mieux comprendre l’organisation géométrique des dépôts et ainsi de s’affranchir de son influence sur les taux de sédimentation. De plus, l’obtention d’un maillage serré de forages carottés et de profils sismiques permettrait d’approcher les dimensions initiales du vallon et ainsi de calculer les taux de sédimentation en volumes et non plus en épaisseurs. Une fois ces résultats acquis le rôle de l’homme sur la morphogenèse alluviale pourra être discuté en comparant les indices de présence humaine dans le bassin versant et les volumes accumulés dans la basse plaine alluviale.