Nous tenons à remercier Valérie Andrieu-Ponel, Pierre Carbonel, Frédéric Magnin, Sophie Martin et Julia Wattez pour leurs études qui ont permis de détailler notre réflexion géo-archéologique. Merci également au bureau d’étude Sol-Essais et au Muséum d’histoire naturelle de la ville d’Aix-en-Provence et plus particulièrement à Yves Dutour pour nous avoir aidés à appréhender la nature et la forme des niveaux géologiques constituant le sous-sol du centre ville. Merci enfin à Damien Pesesse (doctorant LAMPEA - UMR 6636) pour la détermination du matériel lithique du chantier de l’extension du parking Mignet, 2007.
1Trente kilomètres au nord de Marseille, l’agglomération aixoise se situe au sein d’une ample cuvette synclinale issue de l’émersion de la basse Provence calcaire au début du Crétacé supérieur (fig. 1). Cette dépression a subi deux principales phases de subsidence, qui sont à l’origine de la formation de deux bassins sédimentaires, l’un colmaté à partir du Crétacé – bassin de l’Arc –, l’autre à partir de l’Éocène : le bassin d’Aix-en-Provence (Jorda & Miramont, 2006). Ce dernier, limité à l’ouest par le chainon de la Sainte Victoire et le massif du Concors, est recouvert par une alternance de séquences calcaires et argileuses. Cette série sédimentaire fut affectée par le jeu conjugué de la tectonique et de l’érosion différentielle, façonnant ainsi un modelé de cuesta. Celui-ci forme un relief de plateau tel que celui de Puyricard, de la Keyrié et de Bibémus qui dominent directement la ville d’Aix- en-Provence (fig. 1). Au sein de ce contexte de talus, l’agglomération se situe sur une rupture de pente, entre les collines d’Entremont – localisées sur la limite méridionale du plateau de Puyricard – et la rivière de l’Arc. Cette position a engendré une forte accrétion sédimentaire, notamment en partie basse de l’aire urbanisée, qui rend difficile la perception et la mise au jour des vestiges préhistoriques. Alors que les études géomorphologiques réalisées à l’occasion de fouilles préventives à Aix-en-Provence sont longtemps restées ponctuelles, à l’instar de celles localisées sur l’emprise de la ZAC Sextius-Mirabeau et conduite par P. Chevillot sur l’îlot L (Chapon et al., 2000), par P. Boissinot sur l’îlot J3 et par M. Provansal et H. Bruneton pour l’îlot D, la découverte inattendue d’un niveau néolithique hydromorphe, lors de l’étude géomorphologique réalisée sur l’îlot A de la ZAC Sextius Mirabeau, en 2004 (Jorda & Nin, 2004 ; Hasler, 2008), a impulsé la mise en place d’une réflexion géoarchéologique. Ciblée sur le centre ville, celle-ci, au vu des données archéologiques, environnementales et paléo-topographiques, a permis de formuler l’hypothèse de la présence, dans ce secteur, de deux paléo-vallons d’orientation nord-est/sud-ouest, actuellement colmatés, favorisant le développement de zones humides, dès la préhistoire récente (fig. 2). En 2007, la programmation de fouilles préventives sur trois sites susceptibles de confirmer cette proposition (sites de Mignet, du 8, rue des Bœufs et de la voie Georges-Pompidou), a donné lieu à la mise en place d’un programme de recherche alliant étroitement archéologie préventive et géomorphologie (fig. 2).
2Il s’est traduit par le recrutement d’un géomorphologue au sein de la mission archéologique de la ville d’Aix-en- Provence associé aux différentes opérations, de la phase de terrain jusqu’à l’exploitation des données. Lors de l’étude, il devient le coordinateur des différentes analyses paléo-environnementales confiées à divers collaborateurs
3– malacologie (F. Magnin, CNRS IMEP - UMR 6116), palynologique (V. Andrieu-Ponel, CNRS IMEP - UMR 6116) et étude des ostracodes (S. Bonnet et P. Carbonel
4- CNRS EPOC - UMR 5805) –, agissant ainsi en faveur d’une interprétation aussi globale que possible. Aussi, la géomorphologie n’intervient-elle donc plus uniquement pour permettre l’identification ou la caractérisation de formes naturelles, mais aussi et surtout afin de développer des problématiques communes avec l’archéologie. Cette collaboration n’en est qu’à ses débuts mais, en l’espace d’une année, elle a déjà permis de confirmer et de préciser l’hypothèse formulée en 2004, d’élaborer des méthodes d’analyse et d’affiner la définition de notions utilisées en archéologie.
5Notre propos vise à présenter une première synthèse des résultats obtenus, tant d’un point de vue scientifique que méthodologique.
Fig. 1 : Localisation d’Aix-en-Provence et définition des unités de paysage de la région.
Fig. 2 : Première proposition de reconstitution paléogéographique du centre ville d’Aix-en-Provence : données géomorphologiques et paléo- topographiques.
6Localisés à l’immédiate périphérie sud de la ville historique, les terrains concernés par le projet de ZAC Sextius Mirabeau couvrent une superficie de 20 ha, et l’îlot A en occupe l’angle sud-est. Il s’agit d’une zone qui n’a jamais fait l’objet d’une urbanisation active. La ville médiévale en est éloignée d’environ 500 mètres au nord et la ville antique d’une cinquantaine de mètres (fig. 2). Sur le site même, les seuls établissements attestés sont le couvent des Carmes Déchaussés, construit en 1671 et détruit en 1778, et la gare ferroviaire de marchandises, aménagée en 1856 et démantelée après la Seconde Guerre mondiale.
7Dans cet espace situé aux marges des entités urbaines successives, les recherches conduites en 2004 ont révélé une paléotopographie originale de pied de versant, dominée par une morphogenèse à dominante colluviale dans un contexte humide à palustre (Nin, 2004 ; Nin et al., 2004 ; Hasler, 2008 ; Gilabert et al., 2004). Dépôts de décantation argileux et limoneux, colluvions plus ou moins grossières, sols noirs hydromorphes, microfaune de zone humide voire aquatique, sont quelques-uns des éléments récurrents, témoignant des conditions pédosédimentaires du secteur. Deux phases d’occupation ont été clairement identifiées (fig. 3).
8Les vestiges les plus anciens ont été retrouvés au-dessus du substrat. Il s’agit de deux sols d’occupation attribués au début du Néolithique final, datés vraisemblablement de 3 500 av. J.‑C. Cette hypothèse chronologique provient de l’étude du mobilier céramique qui repose sur quelque 200 tessons dont une dizaine seulement est typologiquement identifiable et rattachable à la fin du Néolithique (Hasler, 2008). Une stèle à chevrons également découverte lors de la fouille (Hasler, 2008), s’intègre bien au complexe des stèles provençales et correspondrait à une phase ultime du Néolithique chasséen ou au début du Néolithique final. Enfin, l’étude du mobilier lithique (Sargiano & Gilabert, 2008) effectuée sur un échantillon de près de 5 000 pièces, montre des éléments de tradition chasséenne associés à des pièces plus caractéristiques de la fin du Néolithique. Le mobilier, repéré sur 0,20 à 0,50 m d’épaisseur selon les secteurs, est associé à des limons argileux nettement affectés de traits hydromorphes. Bien que l’étendue chronologique de cette occupation reste difficile à caractériser, le contexte morphosédimentaire plaide plutôt en faveur d’une durée assez longue; les strates rencontrées sont, en effet, des dépôts de décantation dont l’épaisseur n’est pas compatible avec une implantation ponctuelle.
9Les rythmes de la sédimentation et les conditions édaphiques ont en partie été précisés par la micromorphologie (Wattez, 2008) et la malacologie (Martin, 2008). L’étude des lames minces montre des successions d’apports latéraux entrecoupés de phases d’altération pédologique remaniant partiellement les artefacts néolithiques. Des phases d’engorgement des sols alternant avec des épisodes plus secs conduisent à une ambiance édaphique plutôt hydromorphe, mais dont l’altération pédologique reste visible. Clairement prismatique, cet ensemble livre des agrégats peu nombreux, mais bien dessinés, associés à des traces d’oxydo-réduction, en particulier autour des racines et fantômes de racines. De son côté, la malacologie complète ce discours, faisant état de formations prairiales plus ou moins denses, une zone clairement palustre ayant été identifiée dans la partie centrale du site. Bien que les vestiges matériels soient inexistants, cette succession de paysages plus ou moins ouverts qui traduit l’absence d’une reprise forestière provient nécessairement, de la rythmicité de l’occupation préhistorique, étant donné le contexte environnemental. Actuellement non quantifiable, cette anthropisation récurrente du milieu renvoie l’image d’une rotation des modes d’occupation des populations néolithiques, au sein d’un même territoire, ou encore une forme de pastoralisme nomade (Beeching et al., 2000). Malheureusement, les données disponibles ne permettent pas de valider ces hypothèses.
10Trente centimètres au-dessus des niveaux néolithiques, les vestiges antiques (fossés, drains, cabane) sont attribuables à des aménagements ruraux à vocation agricole. S’intégrant dans un système plus global bien mis en évidence sur l’ensemble de la ZAC Sextius Mirabeau, ils traduisent surtout une volonté de drainage des sols pour leur mise en valeur. Datés du début du Ier siècle ap. J.-C., les dispositifs les plus anciens sont relativement tardifs au regard de la fondation d’Aquae Sextiae (122 av. J.-C.) ; ils posent surtout la question de la relation entre la campagne et la ville. Au début du IIIe siècle ap. J.-C., ces ouvrages agraires ont tous été abandonnés et un remblai destiné à assainir le secteur a été mis en place sur l’ensemble de la zone.
Fig. 3 : Séquence de référence sur le site de « l’îlot A » : archéostratigraphie et dynamique pédosédimentaire.
11Aix-en-Provence est implantée sur un replat topographique et domine d’une cinquantaine de mètres la vallée de l’Arc. Par conséquent, la question de l’hydromorphie des sols ne devrait pas se poser sauf peut-être autour des résurgences ou aux abords de vallons. Les données de fouille montrent pourtant, que depuis le Néolithique au moins et jusqu’à la fin de l’Antiquité, l’engorgement des sols a été important avec des espaces clairement palustres. L’intervention archéologique de l’îlot A, entre autre, et l’étude de certains plans anciens ont révélé la présence d’un paléo-talweg d’axe nord-est/sud-ouest qui traversait la ville actuelle (fig. 2). Le plan de la ville dressé par J.-B. Guichard en 1889 qui présente la topographie urbaine avec des courbes de niveaux tous les cinq mètres, laisse, en effet, se dessiner une dépression dont l’origine se situe au nord-est de la ville, dans le quartier Rémusat, au contact du torrent de la Torse. Sur cette carte, ce secteur est ponctué par plusieurs ouvrages hydrauliques traduisant une humidité récurrente. La dépression se dirige ensuite vers l’actuel cours des Arts-et-Métiers et le cours Mirabeau où elle semble se diviser en deux branches: une vers le sud (quartier Mazarin), l’autre vers le sud- ouest, qui aboutit au contact de l’îlot A. Ce vallon-fossile a apparemment conditionné la limite sud des extensions urbaines jusqu’à la fin du Moyen-Âge.
12Les aménagements urbains successifs ont considérablement modifié la morphologie originelle d’Aix-en- Provence. Il est vraisemblable cependant que ce talweg ait conditionné une paléo-topographie plus marquée, dont la structure urbaine garde les traces, imposant l’organisation des implantations humaines successives et limitant le développement urbain plus au nord, sur le piémont. Ainsi, le rempart de la ville antique n’a pas franchi cet obstacle naturel et il a fallu attendre la période moderne et l’aménagement du quartier Mazarin pour que le secteur péri- urbain sud-est soit définitivement intégré à la cité. Les hypothèses sur l’origine de ce talweg sont aujourd’hui un peu prématurées, mais on peut y voir un paléo-chenal de la Torse avant que cette dernière ne s’écoule plus vers l’est.
13Localisé dans le quartier Mazarin qui correspond à l’extension méridionale du noyau urbain à l’époque moderne, le site de Mignet se trouve dans l’axe supposé de l’un des deux paléo‑vallons qui traversent l’agglomération aixoise (fig. 2). En précisant les modalités d’évolution du milieu, l’approche pluridisciplinaire mise en œuvre lors de la fouille préventive réalisée à l’occasion du projet d’extension du parking Mignet, en 2008 (Ratsimba & Bonnet, 2007), a confirmé l’hypothèse émise en 2004. Elle a, en effet, révélé, dès la base de l’excavation, une succession d’organismes hydrologiques de type et de nature différents, démontrant la persistance d’écoulements vers le sud de la ville (fig. 4).
14A la base des enregistrements sédimentaires, une formation alluviale hydromorphe hétérogène interstratifiée a été reconnue (phase et de 1 et 2). Elle témoigne de la présence de cours d’eau temporaires de faible compétence, connaissant de nombreuses phases d’arrêts et de réactivations des processus hydro-sédimentaires. La découverte d’un uniface à pointe, de deux nucléus et de quelques éclats, apparemment non remaniés étant donné l’inadéquation entre la taille du matériel archéologique pouvant atteindre 13 cm de longueur et la texture fine de la matrice sédimentaire alluviale dans laquelle ils se situent, suggère la fréquentation de ce milieu, actuellement non daté. Comme nous le verrons infra, le contexte chronologique de ces phases est sujet à controverse.
15Dans un deuxième temps, le système hydrologique s’est éloigné du site, comme l’indique la présence de dépôts limono-sableux caractéristiques de lit majeur mieux drainé (phase 3). Cette série a ensuite été érodée par un chenal antique qui canalisait l’écoulement des eaux vers le sud (phase 4) et dont le fonctionnement est daté des Ier-IIe siècles ap. J.-C. Durant cette période, le site se trouve extra muros, à environ 350 m des remparts. Les dynamiques identifiées au sein de cet organisme hydrologique ont alors connu une importante évolution: on est, en effet, passé d’un milieu hydromorphe, caractérisé principalement par des processus de décantation, à un environnement aux écoulements relativement puissants. Ce système hydrologique semble avoir connu une avulsion après un fort épisode de crue, probablement en raison de l’exhaussement de son lit mineur, dont l’éloignement par rapport au site d’étude s’est manifesté par la mise en place d’une plaine d’inondation. Cet environnement bien drainé a connu un enrichissement en colluvions, comme l’indique, entre autres, la dégradation de l’indice de tri du sédiment.
16À partir du XIIIe siècle, la stabilisation du milieu a permis l’implantation de différents ordres religieux et hospitaliers et d’un faubourg (hôpital Saint-Jacques, couvents des Frères Sachets et des dominicaines de Notre-Dame de Nazareth), à proximité d’un cours d’eau dont témoignent les sources écrites. De la fin de l’époque médiévale jusqu’à la période moderne, l’abandon du site pour cause d’instabilité politique, s’est matérialisé par un dépôt d’inondation limoneux provenant du débordement du paléo-talweg (phase 5). Le contexte climatique du Petit Âge Glaciaire (Guilbert, 1994 ; Jorda & Roditis, 1993 ; Jorda & Molina, 2004; Leroy Ladurie, 1983; Miramont & Guilbert, 1998), ainsi que le nivellement de la zone par un exhaussement sédimentaire ont engendré un mauvais drainage des sols, qui se traduit par des indices d’humidité très marqués. Enfin, l’engorgement du milieu a été exacerbé par l’aménagement du quartier Mazarin, et plus particulièrement, par la construction, en 1646, du rempart moderne, qui faisait barrage à l’écoulement naturel des eaux comme le montre l’étude conjointe des archives historiques (Claude, 2008) et des processus paléoenvironnementaux à haute résolution. Cette contrainte a nécessité l’apport massif de remblais destinés à assainir des terrains voués à l’urbanisation.
Fig. 4 : Les différentes phases morphogéniques perçues sur le chantier de « l’extension du parking Mignet ».
17La base de l’enregistrement sédimentaire sur le site (phases 1 et 2) a fait l’objet d’un intérêt tout particulier, en raison de la découverte d’artéfacts (citée supra) pouvant témoigner d’une occupation préhistorique jusqu’alors insoupçonnée à Aix-en-Provence. Afin de vérifier cette hypothèse, une seconde campagne de fouille a été réalisée en 2007 (Rouzeau, 2008). Plusieurs facteurs nous empêchent actuellement de proposer une datation pour la mise en place de cette formation, en dépit du soin apporté à chacune de ces interventions. Premièrement, le matériel archéologique ne permet pas de fournir un cadre chronologique précis, étant donné sa nature, même si l’altération chimique très prononcée de certaines pièces du corpus indique un enfouissement de très longue durée. Deuxièmement, le concrétionnement très important au sein de ces dépôts, sous forme de poupées carbonatées décimétriques en position primaire, tendrait à situer l’apparition de ces organismes hydrologiques avant l’Holocène, ce que contredit le contexte climatique proposé par l’analyse malacologique, qui ne correspond pas à la fin de la dernière phase de glaciation. Enfin, lors de la seconde opération archéologique, l’analyse micromorphologique et pétrographique a permis d’identifier des indices de l’impact cosmique de 4 000 ans BP (Courty et al., 2008). Cependant, la réalisation d’une datation 14C sur charbon démontre que l’ensemble de la sédimentation sur le site s’est constitué à partir de l’an 1000 de notre ère, ce qui est en totale inadéquation avec la chronostratigraphie établie précédemment (Courty & Fedoroff, 2008). Ce paradoxe peut résulter du remaniement post‑sédimentaire du charbon par un phénomène de bioturbation très important, identifié sur le site depuis l’époque médiévale. Afin de clarifier et démêler cette situation, de nouvelles datations AMS sur un matériel choisi de manière scrupuleuse, sont actuellement en cours.
18Sur ce site, l’intérêt d’une approche géoarchéologique ne s’est pas limité à préciser l’évolution du paysage ancien en lien avec diverses occupations humaines, mais il a également contribué au perfectionnement des méthodes d’approche sur le terrain. L’intégration d’une étude géomorphologique sur ce chantier a fait prendre conscience que la notion de substrat, utilisée lors des interventions archéologiques précédentes, n’avait pas toujours été bien maîtrisée. Ce problème d’identification est assez récurrent à Aix-en-Provence: lors du diagnostic réalisé en 1992 sur l’îlot A de la ZAC Sextius Mirabeau, les niveaux préhistoriques qui ont été reconnus en 2004, avaient été identifiés comme du substrat géologique (Nin et al., 1992). La même confusion a été réitérée lors du diagnostic conduit par l’INRAP en 2006 sur le site de Mignet (Barra et al., 2006 a ; Barra et al., 2006 b).
19Face à ce constat, une terminologie et une méthodologie ont été élaborées, afin de mieux déterminer et différencier les couches de sédimentation quaternaire non anthropisées (substrat archéologique) des formations géologiques antéquaternaire (substrat géologique antéquaternaire).
20Deux fouilles préventives ont permis, durant la seconde moitié de l’année 2007, d’explorer des parcelles situées au sud-ouest du centre ville, soit à la bordure nord supposée du milieu humide mis en évidence sur l’îlot A.
21Sur le site du 8, rue des Bœufs, les sondages profonds, réalisés lors de la fouille de 2007 (Auburtin, 2007 a et b) combinés aux données géotechniques disponibles, ont mis en évidence la forte érosion du toit de la formation marneuse tortonienne, qui a engendré, vers le sud de la parcelle, une vaste dépression aux contours non définis. Le colmatage et le nivellement de ce paysage à la morphologie accidentée, se manifestent par un dépôt limoneux hétérogène très oxydé, correspondant à une plaine d’inondation distale hydromorphe (phase 1) (fig. 2 et 5). La malacofaune a confirmé que cette sédimentation de 1,50 m d’épaisseur témoignait d’une succession de prairies humides à faiblement marécageuses, à proximité desquelles se trouvaient des environnements ouverts, mais plus secs (Magnin, 2008).
22Au sommet de cette formation alluviale, l’engorgement semble avoir atteint son maximum, comme l’indique l’augmentation du nombre d’espèces amphibies et le développement d’escargots palustres et hydrophiles (phase 2). Cependant, le faciès pédosédimentaire des couches la composant démontre que ce milieu est toujours en proie à des périodes d’assèchement. C’est au sein de cette plaine qu’ont été retrouvées les premières traces d’anthropisation du milieu, datées du Néolithique. Ces niveaux d’occupation, dégagés sur 120 m², sont représentés par deux empierrements d’une épaisseur de 15 cm chacun, formant une surface aplanie et horizontale dans le but d’assainir le terrain. A leur surface ont été recueillis des outils en silex (lamelles, burins, armatures), des éclats ainsi que des fragments de céramiques qui seuls permettent d’avancer une datation du Chasséen, notamment par la présence d’une préhension multiforée (Delaunay, 2007 ; Piatchek, 2007). Bien qu’aucune autre structure à caractère domestique n’ait été mise en relation avec ces empierrements, leur présence suppose toutefois la proximité d’un noyau d’habitat.
23Par la suite, ces niveaux ont été recouverts par des dépôts de bas de pente matérialisés, au nord de la parcelle, par un cône de déjection de texture sableuse comportant des litages ponctuels obliques de cailloux centimétriques anguleux (phase 3). Cette sédimentation, illustrant une réactivation des processus érosifs sur les versants, est recouverte par une couche prismatique à polyédrique limoneuse qui correspond à un lit majeur légèrement enrichi en colluvion (phase 4). Au sein de ce contexte alluvial s’est inscrite une prairie modérément, et sans doute saisonnièrement humide, comme en témoigne l’étude malacologique.
24Le sommet de ce dépôt a été le siège d’une nouvelle phase d’occupation humaine, attestée par un alignement de cinq foyers à pierres chauffées, d’orientation nord-sud, qui appartiennent vraisemblablement au même ensemble chrono-culturel attribué au Bronze Final III. Ils rappellent les fours analogues mis au jour en 2004 sur la ZAC Ravanas et qui ont été datés du début de l’Âge du Fer (VIIe siècle av. J.-C.) (Voyez et al., 2004 a et b; Voyez & Léal, 2007).
25Au cours de l’Antiquité, ces aménagements ont été recouverts par une sédimentation plus fine, correspondant à un milieu humide, naturellement ou artificiellement irrigué, comparable aux prairies de fauche actuellement visibles dans la région (phase 5). Étant donné l’altitude et la texture du sédiment qui compose cette plaine d’inondation, son édification pourrait provenir du débordement d’un chenal mis au jour, plus au sud de la parcelle, en 1998, lors de la fouille préventive de l’Usine à gaz (Martin & Michel, 1998 ; Martin, 1998).
26Le site du 8, rue des Bœufs se trouvait alors en périphérie sud-ouest de la ville et sans doute tout près de sa fortification, que l’on restitue traditionnellement à la hauteur de la rue des Bœufs. Malgré la proximité de l’aire urbanisée, ce secteur extra-muros semble avoir eu une vocation strictement agricole. Les aménagements qui y ont été reconnus sont similaires à ceux mis au jour en d’autres points de la partie méridionale de l’agglomération antique, à l’occasion des fouilles menées sur la ZAC Sextius-Mirabeau : il s’agit de fosses, de drain et de fossés qui participent à la mise en culture de cette zone, entre la fin du ier siècle av. J.-C.et le début du IIIe siècle ap. J.-C.
27Au haut Moyen Âge, le site a conservé sa vocation agricole comme le démontre la présence de fosses de plantation, d’un réseau de drains construits, datés des environs de l’an Mil. Entaillés par ces structures, les dépôts médiévaux, se présentent sous la forme de remblais et de couches limoneuses de faible épaisseur. Ils ont subi une forte altération pédologique, comme l’indiquent, leurs colorations brunâtres, leur structure grumeleuse et les nombreuses traces de bioturbation. Ces traits pédosédimentaires témoignent d’une phase de stabilité des milieux déjà repérée en Provence pour cette période (Provensal & Morhange, 1995) (phase 6). D’après l’étude de faciès de ces horizons, ces derniers pourraient correspondre aux sols bruns médiévaux perçus en moyenne vallée du Rhône, entre le viie et xie siècle ap. J.-C (Berger & Brochier, 2006). Ainsi qu’en témoignent des traces d’oxydation, ces structures devaient être destinées à assainir des terres légèrement humides, situées à l’immédiate périphérie de la ville des Tours, qui se développait quelque 200 m plus au nord et qui était l’un des trois noyaux d’habitat constituant la ville médiévale. Il s’agit là des premiers indices d’exploitation des sols reconnus extra muros pour le haut Moyen Âge, à Aix-en-Provence.
28Cette zone a conservé sa vocation agricole à l’époque moderne, jusqu’à ce que le quartier ne devienne le pôle manufacturier de la ville, au XIXe siècle. Ceci se traduit, au sommet de la coupe stratigraphique du site, par une série d’épais remblais (phase 7).
29L’étude paléo-environnementale a démontré que ce site avait connu, depuis la Préhistoire récente, une forte mutation paysagère. Alors qu’il se localise actuellement à un pied de versant, la stratigraphie du chantier est comparable à celle d’une cuvette, voire plus largement d’une plaine peu affectée par des dépôts colluviaux. Cette fouille indique, pour la Préhistoire récente, que les groupes humains s’étaient installés au sein de milieux particulièrement humides. Une situation analogue a été constatée en Languedoc et plus particulièrement sur le chantier de Port Ariane III, où des installations chasséennes ont été découvertes en bordure du Lez, ainsi qu’à proximité de marécages (Coye et al., 2007).
Fig. 5 : Dynamiques et processus pédosédimentaires sur le chantier du « 8 rue des Bœufs ».
30Distant de 200 m à l’est du site précédent, le secteur destiné à accueillir la future voie Georges-Pompidou se trouve intra muros de la ville antique, et à proximité immédiate de la courtine méridionale de l’enceinte, qui le limite au sud (fig. 2). Ce projet clôturant l’opération d’aménagement de la ZAC Sextius Mirabeau, a fait l’objet d’un diagnostic (Thernot, 2005 a et b), et de deux fouilles préventives en 2006-2007 (Copetti et al., 2007). Les sondages profonds ouverts pour déterminer l’épaisseur totale de la sédimentation, ont tout d’abord mis en lumière l’absence de trace d’hydromorphie, due, ici, à la remontée du substrat tortonien. Ils ont également montré que cette formation géologique hétérogène présentait, à son sommet, de nombreuses traces de ravinements, pouvant atteindre 0,80 m de profondeur, qui lui confèrent un aspect de bad land (phase 1) (fig. 6). A la base du colmatage de ce relief accidenté ont été recueillis des fragments de céramiques attestant une occupation en amont de notre zone d’étude, dès le Néolithique (phase 2). Cette épaisse couche sablo-graveleuse, à la stratification lenticulaire, témoigne d’une forte activité détritique à partir de cette période.
31Les premiers vestiges antiques ont été établis au sommet de ce dépôt. Au cours de la période augustéenne, la courtine méridionale de la fortification de la ville est édifiée, tandis que les terrains, en légère pente d’est en ouest et du nord au sud, font l’objet d’un aménagement en terrasse destiné à faciliter l’urbanisation du quartier (phases 3 et 4). Au cours de cette phase durant laquelle l’aménagement urbain fut très progressif et assez limité, s’est manifestée une deuxième étape de colluvionnement. Constituée à partir du milieu du Ier siècle ap. J.-C. (phase 5), cette accrétion sédimentaire prend la forme d’un dépôt sablo-limoneux brun foncé, dont l’épaisseur varie de 0,65 à 0,45 m, du nord au sud. Cette forte sédimentation tient probablement à la double influence du contexte archéologique et géographique du site. La forte déstabilisation des sols en amont, consécutive à l’urbanisation de l’espace intra muros (Guyon et al., 1998 ; Nin, 2006) a libéré une importante quantité de sédiments, qui a été bloquée, ici, par les constructions antiques et notamment par le rempart qui ceinture la ville, en bas de versant.
Fig. 6 : Ajustement du profil d’équilibre sur le secteur « Pompidou » à Aix-en-Provence. Passage d’un système de « bad-lands » à un bas de versant urbanisé.
32Ces données permettent aujourd’hui de présenter une première tentative de reconstitution paléogéographique et paléo-environnementale qui valide et précise les hypothèses avancées en 2004 sur l’îlot A (fig. 7). Elle met en évidence, au centre de l’agglomération aixoise, dès le Néolithique au plus tard, au moins deux talwegs pouvant correspondre à d’anciens cours de la Torse. Malgré le colmatage des paléo-vallons, cette configuration semble avoir commandé l’évolution paysagère de cette zone jusqu’à l’Antiquité. Si cette hypothèse demande encore à être approfondie, elle a toutefois le mérite de présenter de nouveaux axes de réflexion géoarchéologique portant, entre autres, sur les particularités de cette paléogéographie aixoise, mais aussi et surtout sur l’évolution de la perception de la potentialité des milieux depuis le Néolithique. Durant cette période en effet, les sites mis au jour apparaissent préférentiellement à proximité de zones basses humides et peu boisées. La richesse des sols d’un point de vue agronomique – celle-ci provient du fort enrichissement en matière organique et d’une importante agrégation du sédiment facilitant l’aération au sein du dépôt –, la facilité d’accès aux ressources aquifères, utilisées pour l’agriculture, la chasse et la pêche, et l’aspect stratégique de ces zones qui peuvent correspondre à des axes de communication, sont autant d’atouts expliquant cette localisation.
33À l’époque romaine, en revanche, la dynamique d’implantation est tout autre. La ville est fondée en limite immédiate des zones hydromorphes qui ne sont pas intégrées au tissu urbain. La découverte, au sud de la ville, d’un très important réseau de drains et de fossés traduit sans doute une volonté réelle de mettre en valeur ces zones, considérées, en l’état, comme peu attractives.
34Cette approche géoarchéologique a également mis en évidence une intensité de l’activité hydro-sédimentaire durant le Néolithique, ainsi qu’une phase de calme érosif lors de l’Antiquité. Cette évolution des apports détritiques est difficile à mettre en perspective avec les études disponibles sur ce thème en Provence (Jorda & Provansal, 1996 ; Jorda & Miramont, 2006 ; Ollivier, 2006) qui reposent sur une chronologie beaucoup plus précise. Compte tenu des données disponibles et de la jeunesse de cette approche à Aix-en-Provence, il est encore impossible de déterminer le rôle des facteurs anthropiques ou climatiques dans la modification et l’évolution des paysages à ces époques. Cependant, ces premiers résultats invitent à affiner la réflexion en précisant la chronologie du détritisme pour la région d’Aix-en-Provence.
35Enfin, ces recherches ont contribué à éclairer certains aspects de la genèse de la ville. En effet, outre qu’elles ont permis de corriger sensiblement le nouveau tracé de la courtine sud du rempart, dont on sait aujourd’hui qu’il suivait assez strictement la rive nord de la rue Irma Moreau, elles ont aussi participé à éclairer les raisons qui ont imposé à la ville son implantation en bas de versant, qui était contraignante à plus d’un titre. Pour permettre une urbanisation orthonormée, la localisation de l’agglomération a obligé à aménager le site en une succession de terrasses dont les fouilles ont livré maints exemples, et à mettre en œuvre un complexe système d’évacuation des eaux. Les fouilles conduites sur l’îlot A et au 8, rue des Bœufs ont notamment mis en relief le poids de la topographie dans ce choix. Alors même que la zone actuellement couverte par la ZAC Sextius Mirabeau offrait l’opportunité d’une vaste emprise en très faible relief, qui aurait été très facile à aménager, elle est restée à l’écart de toute tentative d’urbanisation durant toute l’Antiquité et même lors des périodes postérieures, en raison du caractère hydromorphe des terrains, qui n’avait pas échappé aux édiles romains. De fait, sur son tronçon sud, le rempart a sans doute été établi en limite (ou peu s’en faut) d’une rupture de pente, dessinant une ligne de démarcation entre un terrain « sain » et une zone humide qui est restée longtemps vouée à une exploitation rurale. Dans le quartier Mazarin, il a fallu attendre le milieu du
36xviie siècle pour que les terrains fassent l’objet d’une conquête urbaine ; à l’emplacement de la ZAC Sextius Mirabeau, l’urbanisation, qui a succédé à une phase d’exploitation de type industriel, date en fait du xxe siècle.
Fig. 7 : Dynamiques paysagères pour le centre ville d’Aix-en-Provence durant l’Holocène.
37Ce qu’il faut retenir de cette nouvelle approche de l’archéologie aixoise, c’est sans doute la notion d’apports réciproques. Sur ce territoire, la géomorphologie n’est plus considérée comme un simple outil pour l’archéologue, mais est devenue une véritable source de réflexion ; de la même manière, l’archéologie apporte un nouvel éclairage aux problématiques géomorphologiques.
38A Aix-en-Provence, l’approche géoarchéologique s’est consacrée, pour le moment et en raison des sites fouillés, à l’étude des relations sociétés-milieu depuis le Néolithique dans le centre ville. Les résultats ont mis en évidence l’intérêt que revêtait la prise en compte de la perception culturelle du paysage dans la compréhension des implantations humaines, dans leur localisation et leur fonction. Ceci ouvre la voie à diverses problématiques touchant la transformation, l’exploitation ou l’influence des milieux par ou sur l’homme.
39La réflexion paléo-environnementale s’est également développée lors de cette collaboration grâce à une meilleure connaissance des paysages anciens. En effet, l’uniformisation et la forte urbanisation de la ville actuelle ont inévitablement altéré toute perception des milieux passés. Ces interventions et études systématiques liées à l’archéologie préventive ont aidé à comprendre la complexité des paléo-environnements, beaucoup plus diversifiés qu’aujourd’hui, ainsi que la genèse et l’évolution de la ville antique.
40Enfin d’un point de vue méthodologique, la caractérisation des niveaux de sédimentation, grâce aux analyses paléo-environnementales, a permis de pousser plus loin les investigations sur le terrain. Par l’intermédiaire de sondages profonds, la potentialité archéologique d’un site est désormais explorée de façon plus complète et, lorsque cela est possible, les niveaux géologiques sont atteints sur la majeure partie de la surface fouillée. L’appellation « substrat archéologique » intervient alors pour une caractérisation provisoire d’une couche de sédimentation. Lorsque les niveaux géologiques ne peuvent être mis au jour, pour des raisons techniques ou par manque de temps, cette notion sert à marquer l’arrêt de la fouille sur un niveau non-anthropisé tout en signifiant que peuvent exister des niveaux anthropisés antérieurs. Cela permet de rester en alerte sur le potentiel archéologique restant à découvrir.