Evolution paléoenvironnementale de la vallée de la Seine au tardiglaciaire et à l’Holocène, à Paris (France), d'après l'étude des malacofaunes
Résumés
L'étude malacologique de la séquence alluviale du site archéologique de l'Héliport/Farman, à Paris, a permis la caractérisation de quatre étapes environnementales tardi- et postglaciaires et l'identification de deux hiatus majeurs. La base des séquences livre des assemblages pauvres (PHF-T), caractéristiques du Tardiglaciaire, et plus particulièrement du Dryas récent. La transition malacologique brutale à la fin de cette zone permet de souligner l'existence d'un hiatus correspondant au moins à la première partie du Préboréal. La seconde malacozone (PHF-1), couvre le début de l'Holocène et rend compte d'une végétation diversifiée, qui offre une mosaïque d'habitats aux mollusques. Ce paysage de fond de vallée, bien drainé et partiellement colonisé par des boisements, est contemporain de l'occupation mésolithique. Après un long hiatus couvrant presque toute la période Atlantique, lors de la troisième étape environnementale (PHF-2), attribuable au Subboréal, les assemblages malacologiques suggèrent une ouverture marquée du milieu et le développement d'une prairie humide, localement marécageuse. Cette ouverture du milieu s'accentue au Subatlantique (PHF-3). La végétation est alors principalement composée d'herbes rases. Ces deux dernières phases apparaissent étroitement liées à l'occurrence des occupations néolithiques et protohistoriques. Cette succession paléoenvironnementale parisienne est mise en correspondance avec les données malacologiques de la séquence du Closeau (Rueil-Malmaison, Hauts-de-Seine), située quelques kilomètres en aval. L'enregistrement tardiglaciaire et holocène des malacofaunes apparaît très cohérent sur cette portion de la vallée de la Seine. Il permet de souligner un probable remaniement de la partie sommitale des limons du Dryas récent au cours du début du Postglaciaire, une certaine stabilité des milieux au début de l'Holocène ainsi qu'un impact anthropique croissant sur l'environnement à partir du Subboréal. Ces résultats s'intègrent bien dans le schéma des reconstitutions pluridisciplinaires de l'évolution tardi- et postglaciaire des vallées du Bassin parisien.
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Nous remercions vivement Bénédicte Souffi et Fabrice Marti, agents de l'INRAP responsables de la fouille menée rue Farman, pour leur accord concernant la diffusion des données archéologiques présentées dans cet article. Nous sommes également redevables à Olivier Dugué et Frédéric Magnin pour leur relecture avisée du manuscrit.
1 - Introduction
1Deux fouilles archéologiques menées à douze ans d'intervalle sur deux parcelles adjacentes du XVe arrondissement de Paris (Watrin & Gaillard, 1995 ; Watrin et al., 1996 ; Marti et al., 2006 ; Souffi & Marti, 2011), ont permis d'observer la séquence alluviale holocène de la Seine et d'initier son étude paléoenvironnementale. Aujourd'hui, les vestiges mis au jour lors de ces deux opérations sont à considérer comme appartenant à un seul et même gisement. Les données malacologiques obtenues en 1996, sur le site de l'Héliport, et en 2008, au 62 rue Henry Farman, font ainsi l'objet d'une synthèse. La succession des paléoenvironnements reconstitués d'après l'étude des malacofaunes est confrontée aux études morphosédimentaires et micromorphologiques réalisées rue Farman. Elle est discutée au regard des phases d'occupations humaines et replacée dans le contexte plus général de l'évolution holocène de la plaine alluviale de la Seine et des vallées du Bassin parisien.
2 - Contexte morphostratigraphique et chronologique
2.1 - Localisation et stratigraphie
2Le site de Paris “Héliport/Farman” est localisé en rive gauche de la Seine, à environ 250 m du lit mineur actuel du fleuve (fig. 1). A Paris, la plaine alluviale de la Seine est aujourd'hui recouverte par plusieurs mètres de remblais principalement mis en place aux XIXe et XXe siècles. Les dépôts alluviaux fossilisés par ces remblais ont été dégagés par les fouilles archéologiques successives sur environ 3 m de profondeur. La parcelle excavée en 1996, à l'Héliport, est située sur une éminence topographique. Le sommet des formations alluviales s'y élève jusqu'à 30 m NGF, contre 27 m NGF pour la partie du site fouillée en 2008, rue Farman (fig. 2). Les formations observées s'abaissent vers le sud, dans la direction opposée du lit actuel de la Seine. Trois profils stratigraphiques ont été sélectionnés pour l'étude malacologique (fig. 1 & 2). Les profils S1 et 601 sont situés dans la partie septentrionale du site et sont distants d'environ 65 m, selon un axe est / ouest. Le profil 201 est localisé 125 m plus au sud, le long de l'actuelle rue Farman.
3L'accumulation sédimentaire observée sur le site de l'Héliport/Farman correspond à la séquence fine des séries alluviales surmontant les dépôts grossiers à sables et galets, qui composent la succession stratigraphique classiquement décrite dans les systèmes en terrasses des rivières du Bassin parisien (Antoine, 1994 ; Chaussé, 2003). A l'Héliport, dans un sondage géotechnique localisé à proximité du profil S1, les graviers de la nappe de fond ont été observés à environ 20 m NGF, et le substrat crayeux tertiaire à environ 16,5 m NGF. Rue Farman, les sondages les plus profonds ont atteint des sables moyens à grossiers lités. Observés jusqu'à environ 23 m NGF, ils n'ont pu faire l'objet d'aucun prélèvement en raison de leur liquéfaction par la nappe aquifère de la Seine. La séquence fine de la série alluviale est composée de trois ensembles lithologiques principaux, échantillonnés pour l'étude malacologique (fig. 2), avec de bas en haut : des limons sableux (unités 1 et 2), des dépôts argileux qui contiennent tous les niveaux d'occupations archéologiques (unités 3 à 6) et une épaisse couverture de limons beiges (unité 7). Quelques variations latérales apparaissent entre les trois profils étudiés (fig. 2).
4Les limons blanchâtres (unité 1) sont présents à la base des profils S1 et 201 où ils ont été échantillonnés sur toute leur épaisseur, d'environ 120 cm. A l'Héliport (profil S1), des sables fins (unité 1b) sont interstratifiés dans les limons et développés sur une vingtaine de centimètres. Dans le secteur de la rue Farman (profil 201), l'unité 1 repose sur des sables moyen à grossiers lités. Sur le profil 601, ces sables grossiers sont entaillés par un chenal comblé par un dépôt de sables limoneux jaunes (unité 2), observé sur une épaisseur de 120 cm, mais dont la base n'a pas été atteinte. Les unités 1 et 2 correspondent probablement à une variation latérale de faciès durant la même phase d'aggradation sédimentaire.
5La séquence argileuse présente une variabilité latérale nette entre les deux secteurs. A l'Héliport, sur le profil S1, deux couches argileuses brunes ont été identifiées (unités 3 et 4). La première (unité 3), la plus profonde, est développée sur environ 25 cm. D'un point de vue pédologique, elle a été définie comme un horizon Bca, tandis que la seconde unité argileuse (unité 4), plus foncée que la précédente, fait 70 cm d'épaisseur et a été décrite comme un horizon pédologique A1 (Watrin et al., 1996). Dans le secteur de la rue Farman, quatre couches composent l'ensemble argileux. La plus ancienne (unité 3), d'une puissance variant de 15 cm (profil 601) à 35 cm (profil 201), correspond à une argile de couleur brun-orangé qui est corrélée à l'horizon Bca du site de l'Héliport. L'unité sus-jacente (unité 4), d'une épaisseur moyenne de 40 cm, s'apparente à l'horizon A1 de l'Héliport. Sur le profil 201, l'unité 4 est surmontée par une couche (unité 5) qui ne trouve pas d'équivalence sur les profils S1 et 601. Elle est épaisse d’une vingtaine de centimètres et correspond à une argile limono-sableuse qui recèle, à sa base, des lits charbonneux discontinus (unité 5a). Enfin, le dernier niveau argileux (unité 6 des profils 201 et 601), absent sur le site de l’Héliport, est d'une puissance moyenne de 25 cm et se distingue par une fraction limoneuse légèrement plus importante et une coloration plus claire.
6Le dernier ensemble sédimentaire (unité 7) est homogène sur l'ensemble du site. Cette couverture de limons sableux beiges correspond au sommet des dépôts alluviaux. Elle a été observée sur environ 50 cm d'épaisseur rue Farman et 115 cm à l'Héliport.
Fig. 1 : Localisation du site de Paris Héliport/Farman et des profils stratigraphiques échantillonnés.

Fig. 2 : Profils stratigraphiques avec position des échantillons malacologiques et des niveaux archéologiques.

2.2 - Chronologie
7Le site a livré des vestiges archéologiques attestant de diverses occupations entre le Mésolithique et le Premier Âge du Fer. En plus de ces éléments de chronologie relative, plusieurs datations au radiocarbone ont été réalisées (tab. 1).
8L'occupation archéologique principale est attribuée au Mésolithique (9000 à 5000 cal. BC ; Ghesquière & Marchand, 2010) et se retrouve dans l'unité 3. La typologie des armatures en silex situe plus particulièrement cette occupation entre 8000 et 6900 cal. BC (Souffi & Marti, 2011). Dans le secteur de la rue Farman, l'occupation mésolithique est organisée en six concentrations de vestiges lithiques et osseux, dispersés sur toute l'épaisseur de l'unité 3. Cependant, les seuls vestiges osseux dont la concentration en collagène a permis une datation ont été collectés à la base de l'unité 3 et sont déconnectés des locus mésolithiques. Les dates obtenues sont néanmoins en bon accord avec l'attribution culturelle (tab. 1).
9Au sommet de l'unité 3, des artefacts épars, en silex et en céramique, témoignent d'une fréquentation du site au Néolithique moyen (4200 à 3500 cal BC ; Demoule, 2007). Ces premiers vestiges néolithiques qui apparaissent directement au-dessus du niveau mésolithique sont très localisés et présents uniquement dans les zones où cette unité est la plus épaisse (Souffi & Marti, 2011). Sur les séquences étudiées, seul le profil 201 recoupe cette occupation. Aucune datation radiométrique n'est associée à cet horizon archéologique.
10D'après les données archéologiques et radiométriques, la formation du premier niveau argileux débute à la charnière Préboréal/Boréal et son sommet est calé par une occupation humaine au cours de l'Atlantique récent.
11Dans l'unité 4 du secteur de la rue Farman un bâtiment sur poteau au plan incomplet ainsi qu'un niveau de matériel dispersé, sont attribués au Néolithique final / Bronze ancien (3000 à 1500 cal. BC ; Souffi & Marti, 2011). A l'Héliport (Watrin et al., 1996), la partie médiane de l'unité 4 livre du matériel épars et du mobilier issus d'une fosse qui sont attribués au Néolithique final et, plus précisément, au groupe du Gord (2900 à 2500 cal. BC ; Demoule, 2007). Des charbons provenant de la fosse donnent toutefois un âge radiocarbone plus ancien que l'attribution chronoculturelle fondée sur le mobilier céramique (tab. 1 : 4630 + 110 BP). Plusieurs amas charbonneux et une incinération qui se placent juste au dessus de l'occupation du Gord, ont été datés entre 3735 + 185 BP et 3020 + 60 BP (tab. 1). Ce niveau est dépourvu de mobilier à valeur chronologique sur le plan culturel. Le sommet de la séquence argileuse est daté de 2805 + 50 BP (tab. 1) sur amas charbonneux. Cependant, les éléments céramiques présents dans cette unité sédimentaire, que l'on retrouve également dans le secteur de la rue Farman (unité 6), sont attribuables au Hallstatt, soit au Premier Âge du Fer (800 à 500 cal. BC ; Brun & Ruby, 2008).
12D'après les données radiocarbones et archéologiques, la mise en place de ces dépôts argileux peut donc être calée entre le Subboréal et le début du Subatlantique.
13Les limons beiges supérieurs (unité 7), bien que de puissance analogue aux argiles, ne représentent donc qu'une partie du Subatlantique, au mieux les derniers 2500 ans, entre le Second Âge du Fer et l'Epoque contemporaine.
14Les données chronologiques tirées de la présence des niveaux archéologiques et des datations radiocarbones indiquent que la séquence argileuse s’est déposée durant l’Holocène. L'analyse malacologique peut, dans ce contexte, apporter des éléments sur la position de la limite Tardiglaciaire / Holocène, au sein de l'unité sablo-limoneuse inférieure, ainsi que sur l'identification des hiatus majeurs dans la succession holocène.
3 - Etude des malacofaunes
3.1 - Echantillonnage et méthode de traitement
15De manière générale, l’échantillonnage a été effectué en colonne continue, selon un pas moyen de 10 cm d'épaisseur, pour un volume constant de 8 litres par prélèvement, en respectant les limites litho-stratigraphiques. Sur le profil S1 de l'Héliport, dans un premier temps, un échantillon sur deux a été tamisé, puis, en fonction des changements observés, le traitement a été complété. Dans la partie inférieure du profil, deux échantillons seulement ont été abandonnés : le prélèvement 9, car aucune variation notable n’intervenait dans la composition des malacofaunes entre les échantillons adjacents, et le numéro 18 car, la stratigraphie étant divisée en deux profils non exactement superposés, il recoupait les prélèvements 16 et 17. Dans la partie supérieure du profil, le limon beige a livré des associations très constantes, aussi l’analyse des prélèvements 24 et 26 ne s’est-elle pas révélée nécessaire. Dans le secteur de la rue Farman, seul l'échantillon 36 du profil 201 n'a pas pu être exploité en raison de son caractère azoïque. Au final, l'étude malacologique des trois coupes a porté sur 56 échantillons (23 issus du profil S1, 15 extraits du profil 601 et 18 prélevés sur le profil 201) répartis sur sept unités sédimentaires (fig. 2).
16L'ensemble des échantillons a été tamisé sur une maille de 500 µm et le tri a porté sur l'intégralité du refus de tamis de chaque échantillon. Les espèces identifiées ont été classées en groupes écologiques selon la méthode de J.-J. Puisségur (1976). Les listes de faunes ainsi obtenues (tab. 2, 3 & 4) ont servi de base à l'analyse statistique des données et à leur présentation graphique, d'abord par groupes écologiques (fig. 3, 4 & 5), puis par espèces (fig. 6, 7 & 8). La nomenclature des espèces suit les dernières révisions de la faune de France (Falkner et al., 2002 ; Rocroi et al., 2007). Les caractéristiques écologiques des diverses espèces représentées ont été approchées à l'aide de plusieurs ouvrages de référence (Evans, 1972 ; Puisségur, 1976 ; Gittenberger et al., 1998 ; Kerney et al., 2006 ; Davies, 2008).
17Au final, quatre malacozones ont pu être définies d'après l'apparition, le développement maximal, la baisse ou la disparition de groupes d'espèces (fig. 3, 4 & 5) ou d'espèces (fig. 6, 7 & 8). Elles sont nommées PHF pour "Paris Héliport/Farman”.
3.2 - Description et interprétation environnementale des malacozones
3.2.1 - PHF-T : zone à assemblages pauvres, milieu dénudé soumis aux inondations
18Cette première zone est caractérisée par des échantillons pauvres en espèces et en individus. Dans le secteur de la rue Farman, seuls les échantillons de la base des séquences peuvent être rapportés à cette zone (fig. 7 & 8). En revanche, cet épisode est mieux exprimé dans le secteur de l'Héliport où quatre assemblages sont concernés sur le profil S1. Afin de pallier la faiblesse des effectifs, les faunes de ces quatre échantillons, qui présentent une distribution similaire (tab. 2), ont été regroupées en un seul assemblage pour améliorer la représentativité statistique de la malacocénose sur le diagramme détaillé des pourcentages de fréquence des espèces (fig. 6). Malgré des assemblages très pauvres, les espèces en présence permettent de définir les caractéristiques principales des cortèges malacologiques. Les trois espèces terrestres dominantes sont des taxons de milieu ouvert (Pupilla muscorum et Vallonia costata) ou mésophile, à large valence écologique (Trochulus hispidus). La composante aquatique des associations est importante sur les profils S1 et 601 où elle représente près de la moitié des assemblages et plus modérée au niveau du profil 201. Ces malacocénoses indiquent un milieu ouvert, soumis à des inondations fréquentes qui empêchent le développement de la végétation et des mollusques. Les malacofaunes, déjà peu nombreuses sont, de plus, dispersées dans une sédimentation alluviale abondante.
3.2.2 - PHF-1 : zone à assemblages de mollusques forestiers, milieu boisé modérément humide
19Les assemblages malacologiques de la zone PHF-1 se caractérisent par une augmentation très forte du nombre d'espèces et graduelle du nombre d'individus ainsi que par une bonne représentation des espèces à affinité forestière. En effet, dans ces échantillons, les mollusques forestiers sont diversifiés (Merdigera obscura, Aegopinella nitidula, Cochlodina laminata, Clausilia bidentata, Pomatias elegans, Discus rotundatus, Vitrea crystallina, Cepaea cf. nemoralis) et atteignent 20 % à 40 % des individus comptabilisés. Les trois espèces terrestres dominantes de la malacozone précédente (PHF-T) conservent une bonne représentation et, peu à peu, Vallonia pulchella, qui apprécie les sols humides, voit même ses effectifs augmenter. En revanche, la part des mollusques aquatiques régresse dans la majorité des échantillons concernés.
20Les assemblages malacologiques de la zone PHF-1 évoquent la mise en place progressive d'une végétation diversifiée offrant une mosaïque d'habitats pour les mollusques. La présence bien marquée des taxons forestiers et le maintien des mollusques de milieu ouvert permettent de définir un paysage boisé mais non forestier. Des zones en herbe, des boisements et des formations végétales de taille intermédiaire coexistent sur la parcelle. Au tout début, l’influence du cours d’eau reste encore sensible mais elle réduit rapidement (fig. 3, 4 & 5). Les populations du Mésolithique, qui arrivent vers la fin de cette biozone, ont probablement évolué dans un milieu asséché de grandes clairières bordées par des bosquets.
3.2.3 - PHF-2 : zone à assemblages de mollusques hygrophiles, milieu ouvert et humide
21Les assemblages malacologiques des échantillons de la zone PHF-2 sont marqués par une chute importante du nombre de mollusques forestiers et semi-forestiers (jusqu'à moins de 5 % des effectifs) et de certains taxons qui leur étaient associés notamment Carychium tridentatum, espèce hygrophile fréquente dans la litière forestière, et Vallonia costata, espèce de terrain découvert mais qui tolère des environnements de type boisement clair. En parallèle, le développement important de l'espèce de prairie humide Vallonia pulchella se confirme, elle représente jusqu'à plus de 50 % des effectifs totaux. En arrière-plan, les espèces mésophiles restent bien représentées, même si elles enregistrent un léger recul par rapport à la malacozone précédente, ainsi que les mollusques hygrophiles et palustres. Sur la séquence située au sud du site (profil 201), on note une part accrue des mollusques aquatiques (de 12 % à 31 % des effectifs) qui ne trouve pas d'équivalence dans les séquences situées plus au nord (profils S1 et 601). L'essor de l'espèce amphibie Galba truncatula évoque ici le développement ponctuel d'une aire marécageuse, dans la partie méridionale du site qui est la plus déprimée dans la paléotopographie du secteur.
22Les assemblages malacologiques de cette zone indiquent une nette ouverture du milieu. La prairie humide s'est visiblement étendue au détriment des espaces à végétation boisée. En outre, dans la partie méridionale du site (profil 201), une nappe d'eau stagnante se développe. On y observe, à la fin de la zone PHF-2, une importante diminution des effectifs qui correspond, en stratigraphie, à un niveau caractérisé principalement par des niveaux charbonneux (unité 5a) interprétés sur le terrain comme des traces d'arbres brûlés. Si le feu atteint les mollusques en les tuant ou en brûlant leur habitat, des études menées dans le sud de la France ont permis de démontrer que leur élimination n'est jamais totale, la recolonisation des zones incendiées par les malacofaunes étant relativement rapide (Kiss & Magnin, 2002). Dans le nord de la France, le caractère humide des milieux doit accentuer ce phénomène. Ainsi, dans l'échantillon se rapportant à un épisode d'incendie (profil 201, échantillon 6), le spectre malacologique reste comparable à ceux des autres échantillons de la zone PHF-2, malgré une chute des effectifs.
Tab. 2 : Liste des malacofaunes du profil S1 (Héliport, 1996) classées par groupes écologiques (GE).

L’espèce Cecilioides acicula, aux mœurs sous-terraines (Kerney et al., 2006) est exclue du traitement statistique des données mais se trouve recensée en fin de tableau. GE : 1 Forestier, 2 Semi-forestier, 4 Steppique, 5 Terrain decouvert, 6 Xerophile, 7 Mesophile, 7’ Limaces, 8 Hygrophile, 9 Palustre, 10 Aquatique, HG Hors groupe.
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Fig. 3 : Spectres malacologiques des individus classés par groupes écologiques du profil S1, Héliport (1996).

3.2.4 - PHF-3 : zone à assemblages de mollusques de milieu ouvert, environnement plus sec
24Dans cette malacozone, l'espèce de prairie humide Vallonia pulchella reste toujours prédominante, mais les espèces mésophiles, hygrophiles et palustres (Trochulus hispidus, Succinella oblonga, Carychium minimum) voient leurs proportions diminuer au profit d'espèces plus xérophiles telles que Pupilla muscorum et Helicella itala. Au sommet des profils 601 et 201, la part des mollusques aquatiques augmente (PHF-3b). Faunes d'eau courante et d'eau stagnante se retrouvent dans des proportions indifférenciées, contrairement à ce qui avait été observé dans la malacozone précédente (PHF-2). Ces faunes ne se sont donc pas développées sur place mais ont été vraisemblablement déplacées et mélangées lors des crues du fleuve.
25Les associations malacologiques de cette zone témoignent d'une accentuation de l'ouverture du milieu. Un pré à herbe rase occupe l'ensemble du site. Au sommet du profil 201, la recrudescence des faunes aquatiques témoigne de l'occurrence de crues fréquentes ou importantes (PHF-3b). La perception de ce phénomène reste très liée à la paléotopographie, ainsi, il est moins marqué au niveau du profil 601, et absent de la coupe S1 située sur une butte.
Tab. 3 : Liste des malacofaunes du profil 601 (rue Farman, 2008) classées par groupes écologiques (GE)

Fig. 4 : Spectres malacologiques des individus classés par groupes écologiques du profil 601, rue Farman (2008).

Tab. 4 : Liste des malacofaunes du profil 201 (rue Farman, 2008) classées par groupes écologiques (GE).

Pour la légende, voir le tableau 2.
Fig. 5 : Spectres malacologiques des individus classés par groupes écologiques du profil 201, rue Farman (2008).

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Fig. 6 : Diagramme malacologique du profil S1, Héliport (1996).

Les croix représentent un individu unique ou un pourcentage inférieur à 0.1%
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Fig. 7 : Diagramme malacologique du profil 601, rue Farman (2008).

Les croix représentent un individu unique ou un pourcentage inférieur à 0.1%
4 - Discussion
28Les analyses malacologiques du site de l'Héliport/Farman ne peuvent être dissociées de celles du site du Closeau à Rueil Malmaison (Hauts-de-Seine), localisé environ 6 km à l'ouest (fig. 9), qui ont porté sur une séquence stratigraphique similaire échantillonnée sur de nombreux profils (Limondin-Lozouet, 1997 ; Pastre et al., 2000, 2001, 2003 ; Lang et al., 2008). Les données publiées sur cette étude sont encore partielles mais elles permettent d'argumenter sur la comparaison avec les séries de l'Héliport/Farman (fig. 9). A plus grande échelle, l'interprétation des malacofaunes est discutée au regard des référentiels existants sur les malacocénoses tardiglaciaires et holocènes du nord-ouest de l'Europe. Par ailleurs les données malacologiques du site de l'Héliport/Farman sont confrontées aux observations stratigraphiques ainsi qu'aux résultats des analyses micromorphologiques et sédimentaires, puis mises en perspective avec les reconstitutions pluridisciplinaires de l'évolution tardi- et postglaciaire des vallées du Bassin parisien.
4.1 - PHF-T : la fin du tardiglaciaire
29Les caractéristiques de la malacofaune de la première zone, avec la faiblesse de la diversité, la prédominance des mollusques de milieu ouvert et plus particulièrement des genres Vallonia et Pupilla, sont celles des associations tardiglaciaires, reconnues dans les séries malacologiques de fond de vallée du nord de la France (Limondin, 1995 ; Limondin-Lozouet & Antoine, 2001) et du nord-ouest de l'Europe (Kerney, 1963 ; Kerney et al., 1964 ; Preece & Bridgland 1999 ; Meyrick, 2001 ; Limondin-Lozouet, 2002). Plus précisément, le fait que les effectifs recensés dans ces prélèvements soient très bas peut être mis en relation avec les données similaires des malacozones du site du Closeau et de la vallée de l’Oise, attribuées au Dryas récent (Limondin-Lozouet, 1997 ; Pastre et al., 2001). De même à Conty (Somme), où l'enregistrement malacologique du Dryas récent est particulièrement bien exprimé, on observe des chutes d'effectifs notables au sein des échantillons de la première moitié du Dryas récent qui correspond à une phase d'alluvionnement dense (Limondin-Lozouet & Antoine, 2001). Le mauvais développement des malacofaunes de cette zone est l’indice d’un milieu instable. Cet élément est bien illustré sur les spectres écologiques du profil S1 (fig. 3) où les données des quatre premières associations ont été détaillées ; on y perçoit mieux l’importance du milieu aquatique au cours de cet épisode. Les inondations répétées, responsables de l’épandage des limons blanchâtres qui sont parfois très épais dans la vallée de la Seine (jusqu'à 4 m au Closeau), et le froid, empêchent l’installation d’une végétation au sol et par conséquent des mollusques. Dans ce contexte, il est difficile de donner une image environnementale précise ; très probablement le sol est exposé et ne porte qu’une faible couverture végétale dont le développement est sans cesse freiné par les apports sédimentaires. Ce paysage dénudé, dans une ambiance climatique froide et humide, est défavorable aux installations humaines. Au Dryas récent, les fonds de vallée du nord de la France sont désertés par les populations préhistoriques (Fagnart, 1997 ; Bodu & Valentin, 1997).
30Par ailleurs, on note la présence dans la zone PHF-T de quelques individus appartenant à des espèces de milieu forestier (Merdigera obscura, Aegopinella nitidula, Clausilia bidentata, Discus rotundatus). Sur le profil S1, ces occurrences ponctuelles proviennent toutes de l’échantillon sommital de cet ensemble (tab. 2 : échantillon 4). La présence de ces espèces est écologiquement incompatible avec le milieu ouvert défini par les taxons dominants, elles sont donc considérées comme intrusives. Les phénomènes de pollution ancienne ne sont pas rares dans les séries malacologiques de fonds de vallées, en particulier dans les dépôts immédiatement recouverts par les premiers sols holocènes, caractérisés par une forte activité biologique (Limondin, 1995 ; Pastre et al., 2001).
31Sur le profil S1 (fig. 6), la limite de zonation malacologique PHF-T à PHF-1 correspond, dans la lithologie, à la présence d'un lit sableux (unité 1b). La division malacologique trouve un écho dans la variation sédimentaire des dépôts, argilo-limoneux à la base (unité 1a), tandis que la partie supérieure de cette assise (unité 1c) est décrite comme un limon argileux plus sableux (Watrin et al., 1996).
4.2 - PHF-1 : le début de l'Holocène
32Au début de la zone PHF-1, la structure des populations malacologiques varie fortement. A une diversité beaucoup plus importante s’ajoute le développement constant des effectifs. Ces changements par rapport à l'épisode précédent indiquent de nouvelles conditions climatiques qui favorisent le développement d’une couverture végétale offrant ainsi aux mollusques une plus large gamme d’habitats. Ces éléments autorisent l’attribution des associations de la zone PHF-1 à l’Holocène. La très forte similitude des cortèges malacologiques et de leur évolution entre les unités 1 et 2 indique que ces dépôts correspondent à des faciès latéraux d'une même phase sédimentaire.
33Les limites de cette malacozone ne sont pas corrélatives des variations sédimentaires. En effet, la zone PHF-1 recouvre la majorité des limons sableux (unité 1b à 1d / unité 2) et la base des argiles marron (unité 3). La limite inférieure, qui marque le passage des malacofaunes tardiglaciaires aux associations holocènes, se place donc au sein des limons sableux. Le seul changement sédimentaire notable corrélatif à cette limite est observé à l'Héliport et correspond à un niveau de sables fins (profil S1, unité 1b). Ces premiers assemblages holocènes débutent dans des limons sableux (unités 1 et 2) qui s'apparentent à une couche sédimentaire repère observée dans les vallées du Bassin parisien, et dont la mise en place est attribuée au Dryas récent (Antoine, 1997 ; Antoine et al., 2003 ; Pastre et al., 2003). Sur le site du Closeau, la limite Tardiglaciaire-Holocène, définie par les malacofaunes, se place également au sein d’une unité, apparemment homogène, de limons blancs crayeux (Limondin-Lozouet, 1997 ; Pastre et al., 2001, 2003). Du point de vue malacologique, les premiers assemblages holocènes sont caractérisés par une forte augmentation des effectifs et la présence, déjà abondante, de plusieurs espèces thermophiles. A chaque fois, sur les nombreuses coupes étudiées, cette variation malacologique trouve une réponse lithologique au sein des limons blancs, soit par la présence d’un cailloutis, soit par une augmentation de la teneur en argile. De plus, les mêmes malacofaunes continuent à se développer dans les limons bruns sus-jacents, contenant les restes des industries mésolithiques. Ces observations suggèrent l’hypothèse d’un remaniement partiel du matériel sédimentaire tardiglaciaire (sommet des limons blancs) au cours de l’Holocène (Lang et al., 1997, 2008). Les similarités entre les sites du Closeau et de l'Héliport/Farman concernant la nature sédimentaire des dépôts (limon crayeux et limon brun à galets au Closeau - limon sableux et argile marron à l’Héliport/Farman), les coupures malacologiques et la position des variations lithologiques corrélatives aux limites de biozones, amènent légitimement à se poser la même question d’un remaniement holocène des limons tardiglaciaires à l’Héliport/Farman. Cette hypothèse est soutenue par les données de l’analyse de lames minces réalisées dans les limons blanchâtres (unité 1) du profil 201 qui indique la présence de papules d'argilanes (Souffi & Marti, 2011). Ces dernières sont des débris, issus de la fragmentation de revêtements argileux, caractéristiques des horizons d’illuviation des sols bruns lessivés dont la construction nécessite des conditions climatiques tempérées (Duchaufour, 1977 ; Van Vliet-Lanoë, 1987).
34Il subsiste une certaine imprécision sur l’attribution chronologique de la limite inférieure de la zone PHF-1. En effet, d'après les référentiels du nord-ouest de l'Europe (Preece & Bridgland, 1999 ; Meyrick, 2001 ; Limondin-Lozouet & Preece, 2004 ; Limondin-Lozouet et al., 2005), au Préboréal, les associations malacologiques conservent des effectifs importants de mollusques de milieu ouvert mais se caractérisent par l’apparition ponctuelle de plusieurs thermophiles. Au Boréal, les mollusques de milieu ouvert sont en forte régression, alors que les espèces de milieu forestier représentent désormais plus de 25 % des effectifs. Plus particulièrement, la succession des deux espèces de Discus, D. ruderatus et D. rotundatus, permet de séparer nettement les cortèges du Préboréal de ceux du Boréal, car l'essor du second a été mis en correspondance avec celui du noisetier dans les spectres polliniques (Preece & Day 1994 ; Limondin-Lozouet et al., 2005). Dans les coupes de l’Héliport/Farman comme dans celles du Closeau, les premières malacofaunes holocènes contiennent, dès la base, de fortes proportions d’espèces à affinité forestière et, en particulier, des populations de D. rotundatus déjà bien développées. En outre, aucune association de ces gisements n'a livré de Discus ruderatus suggérant ainsi, une attribution au Boréal pour les assemblages de la zone PHF-1. A ce stade du raisonnement, le remaniement de la partie supérieure des limons sableux daterait donc du Boréal, impliquant un hiatus sédimentaire correspondant au Préboréal. Toutefois, si la présence de D. ruderatus est diagnostique, il convient de rester mesuré sur la signification de son absence. Ainsi, dans la séquence de référence de Saint-Germain-le-Vasson (Calvados), les premières malacofaunes holocènes, datées du Préboréal, ne contiennent pas de D. ruderatus (Limondin-Lozouet & Preece, 2004). Par ailleurs, les récentes analyses menées sur le site de Warluis (Oise) ont montré que les assemblages du début Holocène peuvent subir l'effet de bioturbations importantes, liées à la pédogenèse, et se trouver ainsi nettement décalées vers le bas dans les stratigraphies, en palimpseste sur les assemblages plus anciens (Coutard et al., 2010). A cet argument, on peut également ajouter le recensement de l'espèce D. ruderatus dans la partie supérieure des limons blancs à Choisy-au-Bac, dans l'Oise (Joseph et al., 2010), impliquant la reprise partielle de cette formation au cours du Préboréal. Sur le site du Closeau, le niveau archéologique rapporté au Mésolithique ancien est localisé théoriquement au sommet des limons blancs sur les profils, mais l'analyse archéologique souligne la dispersion verticale des vestiges dans cette unité, sur au moins 50 cm (Lang et al., 1997, 2008). Les datations sur les ossements associés à ce niveau vont de 9500 BP à 9000 BP (Lang et al., 2008). Comme à l'Héliport/Farman elles se rassemblent autour de la charnière Préboréal/Boréal. Il est donc probable que le remaniement de la partie supérieure des limons sableux blancs de la vallée de la Seine débute au cours du Préboréal.
35Au final l'ensemble de ces données placerait le remaniement du sommet des limons sableux et la formation du premier dépôt argileux du site de l'Héliport/Farman, dans une fourchette chronologique couvrant la deuxième moitié du Préboréal et le Boréal. Le hiatus souligné par l'évolution malacologique entre les zones PHF-T et PHF-1 correspondrait donc à la première partie du Préboréal. Dans les vallées du nord de la France, et plus généralement du nord-ouest de l'Europe, le Préboréal est marqué par une phase d'incision majeure qui évacue une grande partie des dépôts tardiglaciaires (Antoine, 1997 ; Pastre et al., 2001, 2003 ; Antoine et al., 2003). Plus précisément, au Closeau, la date de 9340 + 80 BP (Gif-9998) obtenue sur un lit de charbons situé à la base du remplissage d'un chenal ayant livré des malacofaunes aquatiques d’eau courante (Limondin inédit), corrobore l'occurrence d'une phase d'activité alluviale au Préboréal, dans le secteur de l'ouest parisien.
36En définitive, malgré le signal d'une relative stabilité environnementale évoquée par les assemblages malacologiques de la zone PHF-1, le milieu apparaît sensiblement affecté par des phénomènes érosifs. Des dynamiques complexes semblent intervenir au début de l'Holocène, remodelant localement la plaine alluviale et remaniant, certainement, des dépôts tardiglaciaires. De plus, au niveau du profil 201 du secteur de la rue Farman, le sommet du premier dépôt argileux (unité 3) est calé chronologiquement par l'occurrence de vestiges du Néolithique moyen positionnés juste au dessus du niveau mésolithique. Ce calage implique un hiatus sédimentaire équivalent, sans doute, à une partie du Boréal, tout l'Atlantique ancien et, probablement, au début de l'Atlantique récent.
Fig. 9 : Comparaison des successions malacologiques du Closeau et de l’Héliport/Farman.

Les variations des malacocénoses apparaissent très cohérentes sur cette partie de la vallée de la Seine. Les troisièmes malacozones (C2 et PHF-2) soulignent une variation latérale de facies liée à la position topographique des sites mais expriment la même tendance à l’ouverture du paysage
4.3 - PHF-2 et PHF-3 : la fin de l'Holocène
37A partir de l'unité 4, les assemblages malacologiques de la zone PHF-2 enregistrent un changement de l'environnement. Un recul des espèces forestières et semi-forestières s'opère au profit d'espèces de milieu ouvert et humide, en particulier Vallonia pulchella, et, dans la partie méridionale du site (profil 201), de faunes aquatiques d'eau stagnante. Cette ouverture du milieu intervient à la suite de l'occurrence des vestiges attribués au Néolithique moyen et couvre l'occupation du Néolithique final. Un défrichement du secteur est opéré probablement dès cette époque. Il a pour conséquence une reprise d’apports détritiques fluviatiles qui apparaissent néanmoins modérés et discontinus. En effet, les données micromorphologiques signalent la présence de traits pédologiques (Souffi & Marti., 2010), dont l’élaboration nécessite des temps d’arrêt dans le recouvrement par des limons de débordement. Au final, l'unité 4 correspond donc à un sol cumulique. Les faunes malacologiques témoignent d'un milieu ouvert et humide, plutôt stable, où se développe localement une zone marécageuse (profil 201), et confortent l'hypothèse d'une lente évolution sédimentaire, en contexte de relatif calme hydrodynamique. Au Closeau, la malacozone correspondante est également reliée au passage des populations néolithiques (fig. 9). Les malacofaunes rendent compte de la même tendance vers l’ouverture et l’humidification du milieu, qui se traduit par l’installation d’un marécage. Cependant, latéralement, sur un point plus élevé du site, se développe un biotope de prairie humide à taillis et buissons, similaire au paysage du site de l'Héliport/Farman. Cette variation de l'enregistrement malacologique exprime la différence de position topographique des gisements.
38D'après les données archéologiques et, à l'Héliport, radiométriques (tab. 1), la malacozone PHF-2 correspond au Subboréal. En référence aux données polliniques régionales (Leroyer, 1997), le Subboréal est marqué par une anthropisation marquée des paysages et par une relative humidité, évoquée notamment par la présence de taxons de ripisylve, comme l'aulne, et de plantes aquatiques. Les malacofaunes du Subboréal, connues en Bourgogne (Puisségur, 1976) et dans la vallée de la Seine, à Verrières dans l'Aube (Limondin & Rousseau, 1991), présentent une composition similaire avec une population dominante de taxons hygrophiles de milieu ouvert, accompagnée par quelques forestiers.
39A l'Héliport, plusieurs amas charbonneux ont été repérés dans l'unité 4 et datés entre 3700 et 2800 BP (tab. 1). Certaines de ces concentrations ont été interprétées comme de possibles rejets de structures de combustion, d'autres comme des traces d'un éventuel essartage du terrain. Lors de la fouille de la rue Farman en 2008, ces traces ont été observées au sein de l'unité 5, dont la réponse sédimentaire et malacologique n’a été préservée que dans la partie méridionale du site (profil 201), la plus déprimée dans la paléotopographie du secteur. A la base de cette unité (5a), des lits charbonneux discontinus ont été repérés en stratigraphie. En plan, ils s'organisent en grandes taches relativement circonscrites, de taille métrique à plurimétrique. Cette organisation en surface évoque une activité d'essartage par le feu. Cet « événement feu » explique la diminution drastique des effectifs de mollusques dans l'unité 5a (fig. 8 : profil 201, échantillon 6). S'il n'est pas possible de prouver son origine anthropique, la présence de traces similaires au Closeau aux mêmes dates et dans la même position stratigraphique (Durand, 1996), en renforce la présomption. Quoi qu'il en soit, les processus de recouvrement fluviatile par les limons de débordement s'accentuent rapidement suite à cet événement. Ainsi, la séparation entre les zones PHF-2 et PHF-3 est globalement corrélée à l'enrichissement en limons et en sables des dépôts alluviaux (unités 6 et 7) et à la fréquentation du site au Hallstatt. Les associations malacologiques de cette dernière zone (PHF-3) témoignent d’un milieu beaucoup plus ouvert. Les espèces forestières, hygrophiles et palustres disparaissent presque totalement et les faunes mésophiles diminuent fortement. Le dénudement intensif des sols élimine toutes les espèces fragiles et favorise celles qui supportent la sècheresse, telles Pupilla muscorum et Helicella itala. Le taxon dominant reste cependant Vallonia pulchella qui implique une certaine humidité. Ces assemblages typiques de milieux très marqués par l’influence humaine sont souvent présents dans les séries malacologiques à la fin de l’Holocène ; ils caractérisent la période Subatlantique (Limondin & Rousseau, 1991 ; Limondin, 1997 ; Preece & Bridgland, 1999).
40Les résultats des analyses malacologiques et sédimentologiques des niveaux se rapportant aux malacozones PHF-2 et PHF-3 ne présentent pas les mêmes difficultés de corrélation que pour la zone PHF-1. Les changements environnementaux reflétés par les variations malacologiques sont également enregistrés par la lithologie et apparaissent fortement liés à la fréquentation humaine du site au Néolithique et aux âges des métaux.
5 - Conclusion
41L'étude des malacofaunes du site de Paris “Héliport/Farman” montre la succession de quatre grands épisodes environnementaux replacés dans leur cadre chronologique. A la base des limons sableux, les assemblages malacologiques, mal développés, sont caractéristiques d'un milieu instable et dénudé, soumis à des inondations. Ils sont attribués à la fin du Tardiglaciaire (PHF-T). Une deuxième étape environnementale (PHF-1) est marquée par la mise en place d'un paysage végétal diversifié, incluant un espace boisé et offrant une mosaïque d'habitats aux mollusques. Les vestiges mésolithiques sont situés dans les couches sommitales de cet ensemble à tendance semi-forestière. Juste après l'occurrence des premiers témoins du Néolithique, débute un troisième épisode (PHF-2) attribué au Subboréal. Les assemblages malacologiques suggèrent un défrichement de la végétation. Le recul des espèces à affinité forestière indique que les espaces boisés en sont les premières victimes, ils se réduisent au profit du développement d'une prairie humide localement marécageuse (profil 201). A la fin de cet épisode, un essartage du terrain semble être pratiqué et a pour conséquence une accentuation de l'ouverture du paysage au Subatlantique (PHF-3). La végétation est désormais principalement composée d'herbes rases et ne fait plus obstacle aux crues de la Seine (PHF-3b).
42Ces différentes étapes environnementales, restituées d'après l'étude des cortèges malacologiques, trouvent des correspondances étroites avec la séquence du site du Closeau, démontrant ainsi l’homogénéité de ces variations à l'échelle de la région parisienne. Plus largement la succession de milieux mise en évidence par les malacocénoses est cohérente avec la reconstitution de l'évolution des vallées du Bassin parisien qui décrit une phase de creusement au début du Préboréal, un épisode de stabilité bioclimatique pendant le Boréal, des modifications nettes au début du Subboréal, en liaison avec les premières activités agricoles, et une période d'alluvionnement important dans les grandes vallées au Subatlantique (Pastre et al., 1997, 2001). Néanmoins, la série malacologique de l'Héliport/Farman, en correspondance avec les données chronologiques et morphostratigraphiques, souligne également l'existence de deux hiatus majeurs. Le premier est mis en évidence par la transition malacologique brutale entre les faunes appauvries du Tardiglaciaire et les premiers assemblages holocènes, et correspond, au moins, à une partie du Préboréal. Le second hiatus, plus long, couvre une grande partie de l'optimum holocène (Atlantique ancien). Il est intéressant de souligner que sur la série du Port de Sèvres (Hauts-de-Seine), localisée à environ 4 km en aval, l'analyse palynologique montre une corrélation inverse avec l'enregistrement des biocénoses de l'Héliport/Farman et met en évidence des hiatus au cours du Boréal, ainsi que de l'Atlantique récent au Subboréal (Chaussé et al., 2001). Cette série très organique, accumulée dans un paléochenal, contraste avec les dépôts sablo argileux et limoneux qui composent la séquence à l'Héliport/Farman. Dans les grandes vallées la position morphologique des sites apparaît donc essentielle pour expliquer le séquençage de l'enregistrement sédimentaire mis en évidence par les bioindicateurs.
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Table des illustrations
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Titre | Fig. 1 : Localisation du site de Paris Héliport/Farman et des profils stratigraphiques échantillonnés. |
URL | http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6046/img-1.jpg |
Fichier | image/jpeg, 28k |
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Titre | Fig. 2 : Profils stratigraphiques avec position des échantillons malacologiques et des niveaux archéologiques. |
URL | http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6046/img-2.jpg |
Fichier | image/jpeg, 88k |
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Titre | Tab. 2 : Liste des malacofaunes du profil S1 (Héliport, 1996) classées par groupes écologiques (GE). |
Légende | L’espèce Cecilioides acicula, aux mœurs sous-terraines (Kerney et al., 2006) est exclue du traitement statistique des données mais se trouve recensée en fin de tableau. GE : 1 Forestier, 2 Semi-forestier, 4 Steppique, 5 Terrain decouvert, 6 Xerophile, 7 Mesophile, 7’ Limaces, 8 Hygrophile, 9 Palustre, 10 Aquatique, HG Hors groupe. |
URL | http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6046/img-3.jpg |
Fichier | image/jpeg, 88k |
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Titre | Fig. 3 : Spectres malacologiques des individus classés par groupes écologiques du profil S1, Héliport (1996). |
URL | http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6046/img-4.jpg |
Fichier | image/jpeg, 104k |
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Titre | Tab. 3 : Liste des malacofaunes du profil 601 (rue Farman, 2008) classées par groupes écologiques (GE) |
URL | http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6046/img-5.jpg |
Fichier | image/jpeg, 96k |
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Titre | Fig. 4 : Spectres malacologiques des individus classés par groupes écologiques du profil 601, rue Farman (2008). |
URL | http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6046/img-6.jpg |
Fichier | image/jpeg, 108k |
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Titre | Tab. 4 : Liste des malacofaunes du profil 201 (rue Farman, 2008) classées par groupes écologiques (GE). |
Légende | Pour la légende, voir le tableau 2. |
URL | http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6046/img-7.jpg |
Fichier | image/jpeg, 108k |
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Titre | Fig. 5 : Spectres malacologiques des individus classés par groupes écologiques du profil 201, rue Farman (2008). |
URL | http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6046/img-8.jpg |
Fichier | image/jpeg, 112k |
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Titre | Fig. 6 : Diagramme malacologique du profil S1, Héliport (1996). |
Légende | Les croix représentent un individu unique ou un pourcentage inférieur à 0.1% |
URL | http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6046/img-9.jpg |
Fichier | image/jpeg, 100k |
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Titre | Fig. 7 : Diagramme malacologique du profil 601, rue Farman (2008). |
Légende | Les croix représentent un individu unique ou un pourcentage inférieur à 0.1% |
URL | http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6046/img-10.jpg |
Fichier | image/jpeg, 76k |
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Titre | Fig. 9 : Comparaison des successions malacologiques du Closeau et de l’Héliport/Farman. |
Légende | Les variations des malacocénoses apparaissent très cohérentes sur cette partie de la vallée de la Seine. Les troisièmes malacozones (C2 et PHF-2) soulignent une variation latérale de facies liée à la position topographique des sites mais expriment la même tendance à l’ouverture du paysage |
URL | http://journals.openedition.org/quaternaire/docannexe/image/6046/img-11.jpg |
Fichier | image/jpeg, 75k |
Pour citer cet article
Référence papier
Salomé Granai, Nicole Limondin‑Lozouet et Christine Chaussé, « Evolution paléoenvironnementale de la vallée de la Seine au tardiglaciaire et à l’Holocène, à Paris (France), d'après l'étude des malacofaunes », Quaternaire, vol. 22/4 | 2011, 327-344.
Référence électronique
Salomé Granai, Nicole Limondin‑Lozouet et Christine Chaussé, « Evolution paléoenvironnementale de la vallée de la Seine au tardiglaciaire et à l’Holocène, à Paris (France), d'après l'étude des malacofaunes », Quaternaire [En ligne], vol. 22/4 | 2011, mis en ligne le 01 mars 2017, consulté le 18 février 2025. URL : http://journals.openedition.org/quaternaire/6046 ; DOI : https://doi.org/10.4000/quaternaire.6046
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