Nous remercions Gilles Leroy qui a prescrit l’étude, Pierre-Gil Salvador, Chantal Leroyer ainsi que Vincent Lebreton dont les remarques et les conseils ont permis de notables améliorations.
1Si les séquences qui couvrent l’Atlantique commencent à être plutôt bien documentées au sein du Bassin parisien (Leroyer et al., 2013) et en Belgique (Munaut, 1967), de tels enregistrements polliniques, associés à une étude chrono-stratigraphique sont encore anecdotiques sur le nord de la France. Cette chronozone est définie par certaines caractéristiques communes, mais des différences régionales apparaissent néanmoins dans la composition du couvert végétal (Leroyer et al., 2013). Caractérisée par une phase d’optimum climatique (Magny, 1995), elle présente néanmoins des phases d’intensification des anomalies et des changements rapides des conditions climatiques (Gronenborn, 2010).
2La séquence tourbeuse atlantique de Valenciennes "Le Vignoble" a fait l’objet d’une étude litho-stratigraphique, associée à une analyse palynologique. Ces données permettent de proposer l’histoire du vallon et de l’évolution de la couverture végétale, mettant ainsi en évidence des variations des conditions édaphiques entre environ 8 200 et 5000 ans cal. BP. Ces résultats sont alors confrontés aux données régionales et extrarégionales.
3La ville de Valenciennes, dans le nord de la France, occupe la bordure septentrionale du Bassin parisien, à la limite des affleurements des assises crayeuses et marneuses crétacées. Le relief de plateau s’y estompe et la vallée de l’Escaut entre dans un relief de plaine (fig. 1). Un peu en amont de la ville, le lieu-dit "Le Vignoble" est un versant d’exposition est qui domine une ancienne gravière (l’"Étang du Vignoble"). Sur prescription du Service régional de l’archéologie (indices d’une occupation néolithique), une fouille archéologique a été entreprise sur l’emplacement d’un futur bassin de rétention d’eau (Henton et al., 2009), au contact du fond de vallée et du versant. A cet endroit, un talweg descend du plateau et rejoint le fond de vallée.
4Une étude dendrochronologique et huit datations radiocarbone ont été réalisées (tab. 1). Sept d’entre elles ont été faites sur la tourbe, et une datation a été effectuée sur les cernes externes d’un chêne daté par ailleurs par dendrochronologie (Dendrotech, rapport DT-09-014). La confrontation des datations permet de conclure à la chute de l’arbre dans la zone humide au cours de l’Atlantique et son enfouissement progressif avec la croissance de la tourbière. Une série de 268 cernes consécutifs a été acquise. En l’absence de référentiels locaux sur la période donnée par les datations radiocarbone, la séquence a été testée sur les référentiels néolithiques allemands. Les résultats des calculs, qui sont visuellement et statistiquement très acceptables, positionnent le dernier cerne mesuré (sans aubier = terminus post quem) en 4 930 av. J.-C., soit entre 4 985 et 4 829 ans av. J.-C., âge calibré avec un intervalle d’erreur de 1 sigma.
5Un décaissement à la pelle mécanique, sur une profondeur maximale de près de 4 m, a permis le levé de coupes en paliers (coupes 1 et 2), complétées par une tranchée en fond de décapage (coupe 3) (fig. 2). Les trois coupes permettent d’esquisser une synthèse stratigraphique (voir la figure 2 et le tableau 2 pour les observations détaillées, et la figure 3 et le tableau 2 pour la synthèse) et ont fait l’objet de prélèvements palynologiques. Les différents prélèvements représentent une séquence qui se développe sur près de 3,5 m (fig. 4), dont la partie supérieure est constituée de sédiments organiques sur 1,5 m. L’échantillonnage a été réalisé avec une maille de 5 cm. L’extraction du matériel sporo-pollinique suit un protocole standard (Fægri & Iversen, 1989) utilisant une liqueur lourde de chlorure de zinc pour les sédiments minéraux, et réduit à la méthode NaOH pour les tourbes.
6Pour qu’un échantillon donné soit interprétable, il faut qu’au minimum 200 à 300 grains de pollen aient été décomptés pour une vingtaine de taxons identifiés. Au-delà du seuil de 300 pollens, on peut considérer que l’on ne gagne plus d’information (Reille, 1990). Cependant, la lecture a systématiquement été poursuivie jusqu’à obtenir 200 grains, abstraction faite du ou des taxons prédominants. Seuls les résultats polliniques des échantillons représentatifs, soit un total de 31 répartis sur les niveaux organiques supérieurs, sont représentés dans la figure 5. Pour chacun, la somme de base utilisée pour le calcul des pourcentages prend en compte le total du pollen des arbres et arbustes (AP = arborean pollen / pollens arborés) et des herbacées (NAP = non arborean pollen / pollens non arborés). Le rapport AP/NAP représente donc la part des pollens d’arbres et arbustes sur ceux de la strate herbacée. Les spores sont sorties de la somme de base.
7Les différentes plantes aquatiques ont été regroupées (détail par échantillon dans le tableau 3) ; il s’agit de Potamogeton (potamot), Sagittaria (sagittaire), Typha latifolia (massette à larges feuilles), T. minima (petite massette) et T. angustifolia (massette à feuilles étroites), Sparganium (rubanier), Callitriche (callitriche), Hydrocharis (hydrocharis) et Lemna (lentille d’eau) (Blamey & Grey-Wilson, 1991).
8Quelques taxons herbacés, présents de manière sporadique, sont représentés en colonne « varia » : B8-0 : Veronica ; B8-10 : Sedum type, Rubiaceae ; B8-14 : Convolvulaceae ; B7-25 : Sedum type ; B6-5 : Lamiaceae, Saxifragaceae ; B6-15 : Ericaceae ; B6-25 : Sedum type ; B5-10 : Ericaceae ; B5-25 : Lamiaceae ; B9-25 : Galium type.
9Par ailleurs, les courbes des principaux taxons ou groupements ont également été construites avec Tilia (tilleul) exclu de la somme de base (fig. 6).
10Enfin, pour aider à l’interprétation des diverses variations dans les courbes polliniques, et de l’impact des unes sur les autres, une figure synthétique est proposée (fig. 7).
11Différentes courbes y apparaissent :
12- la courbe des essences forestières cumulées, qui prend en compte Quercus (chêne), Tilia, Ulmus (orme) et Fraxinus (frêne),
13- les indicateurs des conditions édaphiques, avec, d’une part, le cortège des plantes aquatiques, énumérées précédemment, et, d’autre part, les taxons qui constituent une prairie humide, avec Equisetum (les presles) et les Cyperaceae, associées aux Poaceae. Sur les 52 espèces de Cyperaceae répertoriées dans le nord de la France et la Belgique, 2 seulement poussent dans des milieux secs, 15 sont plus ubiquistes, et 35 sont inféodées à des milieux humides (Bonnier & de Layens, 2008). Néanmoins, malgré une détermination qui se limite au rang de la famille, la communauté des palynologues considère ce taxon comme hygrophile (Marguerie, 2009 ; Macaire et al., 2010), indicateur d’une prairie humide (Richard, 1995 ; Gaudin (2004) in Marguerie, 2009, p. 377), ou encore composant d’une roselière (Leroyer et al., 2009). Dans tous les cas, cette famille traduit des conditions locales humides, et ce aussi bien pour des périodes anciennes (Emontspohl & Vermeersch, 1991) que récentes (Borel et al., 1985). En fond de vallée, le développement d’une prairie humide et la colonisation des lits par une flore hydrophile traduit une plus forte humidité (Leroyer et al., 1997).
14- Les indices anthropiques, à savoir les céréales ainsi que les adventices et les rudérales (Behre, 1981 ; Brun, 2007 et 2009). Dans ces dernières, sont répertoriés Rumex (oseille), Plantago sp. (plantains), Polygonum sp. (renouées), les Urticaceae, les Polygonaceae, les Chenopodiaceae, les Brassicaceae, les Apiaceae et les Caryophyllaceae. Ainsi, chaque phase où ces taxons sont présents a été inventoriée (phases R1 à R8) et discutée de façon qualitative.
Fig. 1 : Localisation du site de Valenciennes « le Vignoble » dans la vallée de l’Escaut et localisation des coupes.
Courbes de niveau en mètres NGF Lallemand, équidistance de 5 m, d’après la carte IGN au 1/25000.
Tab. 1 : Datations (C14-Labor, Erlangen, Allemagne).
15
Fig. 2 : Log synthétique des prélèvements palynologiques et dates radiocarbone.
Courbe de calibration : IntCal 04 (Reimer et al., 2004).
16
Fig. 3 : Coupes lithostratigraphiques.
17
Fig. 4 : Synthèse stratigraphique
18
Tab. 2 : Synthèse stratigraphique
19
Fig. 5 : Diagramme pollinique.
20
Tab. 3 : Détails des taxons hydrophiles.
21
Fig. 6 : Diagramme pollinique partiel (Tilia exclu).
22La stratigraphie se développe de la manière suivante, avec de bas en haut (fig. 2 & 3, tab. 2) :
23A - Craie fragmentée (couche 1)
24La craie apparaît rapidement sur le versant, sous une faible couverture limoneuse. Elle n’a été observée qu’en bordure du bassin avec une plongée rapide vers l’est.
25B - Limon homogène gleyifié (couche 2)
26La craie est recouverte d’un limon peu épais, homogène, gleyifié.
27C - Limon lité sablo-graveleux (couches 3 à 7)
28A proximité de l’axe du talweg, des formations fluviatiles litées, hétérogènes, sont observées.
29D - Sol noir (couche 8)
30Un horizon limoneux plastique, très sombre se développe au sommet de l’unité C et en épouse la topographie irrégulière.
31E - Silex, matrice limoneuse (couche 9)
32L’unité (D) est recouverte d’une formation grossière de gélifracts de silex à matrice limoneuse.
33F - Sable et limon plastique (couches 10 à 13)
34Sable et limon plastique comblent la zone basse entre la plongée de la craie (A) et sa faible couverture limoneuse (B) et les unités (C) à (E) développées dans l’axe du talweg descendant du versant. Les échantillons prélevés dans cette unité pour analyse palynologique se sont révélés stériles.
35G - Tourbe (couches 14 à 19)
36Une tourbe fibreuse, avec quelques bois et noisettes, se développe sur l’unité (F) ; le contact F/G présente un très fort pendage vers la vallée. La tourbe est non calcaire mais quelques lits tourbeux très calcaires, avec malacofaune, s’intercalent en limite ouest. Quelques silex taillés ont été observés en partie supérieure de la tourbe. Un tronc de chêne, long de 12,80 m et d’un diamètre maximal de 0,88 m, était conservé en position horizontale dans les niveaux hauts de la tourbe. L’arbre était positionné perpendiculairement à la zone humide du talweg, occupant une grande partie de sa largeur.
37Le dépôt de tourbe bénéficie d’une étude palynologique détaillée (cf. 4.2) et d’un ensemble de datations radiocarbone (fig. 4 & tab. 1) cohérent. Les formations organiques observées (unité G) se développent sur environ 1,5 millénaire (entre environ 6 300 et 4 000 avant J.-C.). Le bilan sédimentaire est de l’ordre de 11 cm par siècle depuis la base des niveaux organiques jusqu’au milieu de la couche 16, elle chute ensuite à environ 4 cm par siècle puis à moins de 2 cm par siècle (milieu de la couche 17).
38H - Limon gris (couche 20)
39Un limon gris peu épais scelle le bord de la tourbe. Discrètement litée, l’unité contient du charbon de bois et des éclats de silex taillés.
40I - Sol noir (couche 21)
41L’ensemble de la zone est scellé par un horizon limoneux plastique, très sombre, contenant quelques tessons de céramique du haut Moyen Age et des fragments de tuiles gallo-romaines.
42J - Limon, silex, structures (couches 22 à 28)
43Le talweg est comblé par plusieurs mètres de limon, avec des passages de cailloutis de silex, et des remblais récents. La base de l’unité montre plusieurs générations de limon poudreux laminé et remanié en blocs (labours de colluvions limoneuses/croûtes de battance).
Fig. 7 : Juxtaposition graphique des résultats paléoenvironnementaux.
A/ Profil de la coupe 4 et localisation des datations radiocarbone (sauf D7). B/ Variation des indices polliniques de l’hydrométrie, de l’activité anthropique et du couvert forestier (H1 à 6 - augmentation des indices d’humidité, R1 à 8 - présence de plantes rudérales, D1 à 8 - datations radiocarbone,voir tableau 1). C/ Représentation graphique des datations radiocarbone. D/ Succession des palynozones sur une chronologie en années calibrées. E/ Diagramme temporel de présence de rudérales (datation d’après le pic, ± 1 sigma) . F/ Diagramme temporel des correspondances entre indices d’humidité et recul des essences forestières (datation d’après le recul maximum des essences forestières, ± 1 sigma). G/ Diagramme temporel des variations d’indices d’humidité, par seuil de 5 % (datation d’après la courbe de probabilité maximum, ± 1 sigma).
44Suivant les couches rencontrées, la richesse sporo-pollinique est tout à fait variable.
45Seules les couches organiques (14, 16, 17 et 21, soit unités G et I), sont riches en pollen (fig. 8). En moyenne, 419 grains de pollen ont été comptés par échantillon. En revanche la diversité taxonomique n’est pas très élevée même si elle est statistiquement suffisante (21 taxons en moyenne). La végétation enregistrée semble assez peu diversifiée. L’hypothèse d’un problème de conservation peut être rejetée car les valeurs des concentrations absolues sont élevées (27 939 en moyenne) ; de plus, les taxons habituellement surreprésentés en cas de conservation différentielle (Havinga, 1984) sont, au contraire, ici fort discrets. Ces échantillons peuvent donc être considérés comme fiables.
46Seule la partie supérieure de la séquence stratigraphique enregistre donc l’évolution de la végétation. Elle correspond aux dépôts les plus organiques. Par ailleurs, les valeurs des concentrations absolues totales présentent une très grande variabilité d’un échantillon à l’autre. Cela limitera de fait l’interprétation du comportement de chacun des taxons, dont les variations ne sont significatives qu’à concentration totale constante. Cette séquence (fig. 5), qui comporte des caractéristiques assez homogènes sur l’ensemble, se divise en trois zones, du fait de variations dans les assemblages polliniques.
47La strate arborée est particulièrement bien représentée dans ce diagramme (le rapport AP/NAP atteint en moyenne 85 %). Au sein de celle-ci, les essences forestières telles que Tilia, Quercus, Ulmus, et quelques Fraxinus, occupent une place importante (leurs taux cumulés sont à 52 % en moyenne, mais peuvent atteindre près de 75 %). Vient ensuite Corylus (noisetier), avec une moyenne de 21,3 %. D’autres taxons héliophiles sont également présents, mais avec des taux qui ne dépassent que rarement les 1 %. Pinus (pin) présente une courbe régulière, autour de 3,6 %.
48Parmi les ligneux hygro- à mésohygrophiles - groupements de l’aulnaie des vallées marécageuses, et celui des forêts riveraines sur alluvions (Bournérias, 1968), Salix (saule) et Populus (peuplier) restent discrets tout au long du diagramme, tandis que la courbe de Alnus (aulne), continue mais faible sur une grande part de la séquence, va très nettement se développer dans la partie supérieure.
49La strate herbacée est dominée par les Cyperaceae (6 % en moyenne), les Poaceae (2,5 % en moyenne) et les aquatiques (2,2 %).
50Les indices polliniques de présence de l’homme sont très ténus : les céréales ne seront attestées que dans la partie supérieure, tandis que les rudérales sont enregistrées sur l’ensemble de la séquence, mais de manière très sporadique et sans jamais dépasser 1 %.
51La zone 1 se développe sur les deux seuls niveaux inférieurs, soit la base de la couche 14. Le rapport AP/NAP, de 93,3 % en moyenne, est très élevé. Corylus atteint ici un taux maximum (49,3 %) ; il est secondé de quelques autres ligneux héliophiles tels Betula (bouleau) et Hedera (lierre), dont les taux sont inférieurs à 1 %. Ce dernier se développe certes en milieu ombragé, mais il ne fleurit que s’il est exposé à la lumière ; la présence de son pollen le classe alors parmi les héliophiles. La ripisylve est très faiblement perçue (Alnus et Populus ont des taux inférieurs à 1 %), tandis que les essences forestières totalisent déjà 39,3 %. Elles présentent des taux relativement équilibrés entre Quercus et Tilia (respectivement 15,9 et 18,5 %), Ulmus étant plus discret avec 4,5 %.
52La strate herbacée, très peu diversifiée, est dominée par les Poaceae et les Cyperaceae (1,4 et 1,8 %). Des aquatiques sont présentes de manière sporadique. La présence de rudérales (Rumex et Brassicaceae) est notée au niveau B9-25.
53La seconde zone se développe sur la majeure partie du diagramme. Le rapport AP/NAP atteint maintenant de fortes valeurs, avec 86,5 % de moyenne. Corylus a nettement reculé ; il n’atteint plus que 20,9 %. En revanche, les essences forestières se sont développées et totalisent un taux record de 59,7 %, où Tilia est maintenant l’essence nettement prédominante (37,1 %) devant Quercus (15,1 %) et Ulmus (7,5 %).
54La courbe de Tilia n’est pas régulière. Elle présente en effet une succession de reculs et d’accroissements. A chacun de ces minima correspond une augmentation des taux de Quercus. Certains sont vérifiés lorsque Tilia est sorti de la somme de base (fig. 6) et plus rarement en concentrations absolues (fig. 8). Par ailleurs, la courbe du cumul de l’ensemble des essences forestières présente des fluctuations qui s’avèrent le plus souvent inversement proportionnelles à celles de la courbe de Corylus. Ces variations se retrouvent également lorsque la somme de base est restreinte, les fluctuations des courbes s’imbriquant de façon quasi parfaite (fig. 6).
55De plus, sur la base essentiellement des courbes de Quercus et Corylus, il est possible de proposer une sous-zonation. Ainsi, dans un premier temps, zone 2a, Corylus atteint encore 34,3 % de moyenne, contre 15,1 % en 2b, tandis que Quercus ne dépasse pas 15,1 % en 2a mais pourra atteindre 29,1 % en 2b.
56Sur l’ensemble, les taux des Poaceae restent stables (2 % en moyenne). Les hygrophiles (Cyperaceae et Equisetum – prêles -) se sont développées (5,9 % en moyenne, avec un maximum à 13 %). Les aquatiques vont également montrer une progression, faible mais régulière (jusqu’à atteindre 6 %). Quant aux rudérales, elles sont enregistrées de manière assez régulière, voire cyclique, tout en restant avec des valeurs inférieures à 1 %. Pour la plupart d’entre elles, il s’agit de familles à larges spectres écologiques, dont certaines espèces seulement sont des rudérales (Brun, 2007, 2009). C’est pourquoi, chacune de ces occurrences se doit d’être discutée.
Fig. 8 : Diagramme de concentrations absolues et diversité.
57Les assemblages polliniques évoluent. Le rapport AP/NAP a légèrement régressé (75,8 % en moyenne). Un rapide recul des taux de l’ensemble des essences forestières profitera, dans un premier temps, aux héliophiles (Betula et Corylus) qui présentent une légère augmentation. Mais, très rapidement, Alnus prend le relais et devient l’essence dominante (jusqu’à 51,6 %).
58En ce qui concerne la strate herbacée, les courbes de Poaceae, Cyperaceae et des aquatiques progressent ; leurs taux respectifs sont de 4,5 %, 8,2 % et 5,6 % de moyenne. Les rudérales ne présentent pas d’augmentation (0,6 % de moyenne), mais les céréales seront enregistrées de façon continue, avec des taux qui restent cependant très discrets (inférieurs à 1 %).
59En fin de zone (couche 21), Alnus s’efface devant un nouvel essor de Tilia, phase où les hygrophytes et les aquatiques présentent leurs taux les plus élevés.
60La stratigraphie et les éléments de datation permettent de proposer le scénario d’évolution suivant (fig. 9 & 10).
61La zone observée se situe sur la bordure d’un cône de déjection provenant du versant. Le cône débouche dans le fond de vallée pléniglaciaire, avec éventuellement des phénomènes d’inter-stratification entre les deux ensembles morpho-sédimentaires.
Fig. 9 : Hypothèse d’évolution géodynamique de la zone d’étude, phases 1 et 2.
Phase 1 : dépôt de l’unité C, cône de déjection/fond de vallée, Pléniglaciaire. Phase 2: formation de l’unité D, sol interstadiaire tardiglaciaire.
62Un petit sol, présent seulement au nord, épouse la topographie du talweg. Sa position, au-dessus des dépôts grossiers attribués au Pléniglaciaire et son faciès (horizon plastique sombre) permettent de proposer une corrélation avec un sol interstadiaire du Tardiglaciaire observé dans la même position dans la vallée et daté par malacologie à Bruay-sur-Escaut (Locht, 2005). Une corrélation avec le sol Allerød fréquemment observée dans les fonds de vallée du Bassin parisien peut être proposée (Pastre et al., 2002). Le sol est observé au nord tandis qu’en rive sud, la craie fragmentée du versant affleure immédiatement. La topographie qui a permis l’enregistrement des dépôts postérieurs semble donc être déjà constituée.
63Le petit sol attribué à un interstade du Tardiglaciaire est recouvert par des dépôts grossiers. Les apports grossiers sont localisés exclusivement dans la partie nord de l’observation et donc dans l’axe du talweg sensible sur le versant. Il s’agit vraisemblablement de dépôts liés à une phase d’activité fluviatile sur le versant. Ceci pourrait concorder avec l’importante déstabilisation des versants au cours de la péjoration froide du Dryas récent observé fréquemment dans un contexte de plateau crayeux (Pastre et al., 2002).
64Une accumulation limono-argileuse grise constitue le bilan de la première partie de l’Holocène. L’absence de pollen conservé (pourtant dans un sédiment limoneux sous la nappe, a priori propice à leur conservation) et la très forte pente observée au sommet de l’unité confortent l’interprétation d’une mise en place colluviale.
65Le limon fin gris est surmonté par une tourbe fibreuse avec bois. La présence de tourbe implique le développement d’un milieu anaérobie (remontée de la nappe). Le fond de vallée atteint donc la zone observée et la sédimentation organique remonte dans le petit talweg de manière relativement rapide. Le fait concorde avec le fort développement de tourbières atlantiques dans le fond de la vallée de l’Escaut. Quelques éléments d’industrie lithique épars témoignent de passages humains. Toutefois, aucun vestige structuré n’a été observé.
66Un écoulement provenant du versant continue à s’exprimer par des lits limoneux calcaires inter-stratifiés avec les tourbes. Il s’agit de la couche 19 (tourbe et lits limoneux) qui forme une variation latérale du faciès tourbeux. Il s’agit probablement d’écoulements sporadiques dans le talweg lors d’épisodes pluvieux. Le faciès, peu développé en épaisseur, semble couvrir toute la période de formation de la tourbe et est limité à la jonction avec le versant.
67Dans les derniers décimètres de la tourbe, le taux de sédimentation devient beaucoup plus faible. C’est dans ce contexte qu’un chêne multicentenaire tombe dans la tourbière après 4 930 avant J.C. La partie sommitale de la tourbe enregistre les premiers indices d’agriculture, à partir d’environ 5 422 ± 43 BP (soit 5 031-4 800 ans av. J.-C.).
68Il n’y a pas de terminus post-quem pour la fin du développement de la tourbière si ce n’est un dépôt colluvial en rive droite (phase 7) et la présence de matériel céramique du Haut Moyen Age associé au sol qui scelle l’ensemble (phase 8). Toutefois, il est probable que, comme ailleurs dans la vallée (Ruchard et al., 1992), la tourbification massive n’ait plus lieu au cours du Subboréal-Subatlantique.
Fig. 10 : Hypothèse d’évolution géodynamique de la zone d’étude, phases 3 à 9.
Phase 3 : dépôt de l’unité E, érosion, apport de silex depuis le versant, Dryas récent.Phase 4 : dépôt de l’unité F, colluvions en provenance du versant, première partie de l’Holocène Phase 5 : développement de l’unité G, remontée de la nappe et envahissement du talweg par une tourbière provenant du fond de vallée, écoulements sporadiques depuis le versant, Atlantique. Phase 6 : fin du dépôt de l’unité G, ralentissement du développement de la tourbe. Phase 7 : dépôt de l’unité H, colluvions. Phase 8 : dépôt de l’unité I, formation d’un sol de marais, tessons du Haut Moyen Âge. Phase 9 : dépôt de l’unité J, mise en culture et colluvions.
69En rive droite, une unité peu épaisse, limoneuse, scelle la tourbe. Elle a livré des éléments d’industrie lithique, un peu de faune, quelques tessons (Néolithique moyen ?) et des charbons de bois. En l’absence de calage chronologique précis, il est délicat de savoir si le dépôt est rapide ou lent. Dans les deux cas, il est interprété comme un apport colluvial depuis le versant. Le fait concorde avec le développement de l’agriculture et la dénudation du sol.
70Un horizon de sol argileux et noir, scelle la tourbière. La sédimentation est fine, argileuse, mais avec un bilan sédimentaire pratiquement nul pendant une longue période comme l’indique la présence de matériel céramique du haut Moyen Age. Le niveau est interprété comme un sol développé en contexte humide mais sans apport notable de sédiment depuis le cours d’eau ou le versant. Il s’agit vraisemblablement d’un sol de marais développé dans un contexte de stabilité morphologique.
71Postérieurement au dépôt avec du matériel du haut Moyen Age, une épaisse couche de colluvions limoneuses, avec passées de cailloutis, scelle le talweg. Elle résulte de la mise en culture du versant et recèle des indices de labour. Cet apport massif, de l’ordre de trois mètres, ennoie le talweg et tend à l’estomper. Deux fondations de bâtiments et une petite terrasse artificielle, maintenue par un muret de soutènement, témoignent enfin des derniers aménagements de la zone après la fermeture du talweg. Ces derniers, datables de la fin xve-xvie siècles, pourraient être associés à la culture de la vigne, à l’origine de la toponymie du site.
72L’ensemble de la séquence ayant fourni des résultats, soit les unités G et I, présente une certaine homogénéité (fig. 5). Les variations observées tout au long de la séquence peuvent être considérées comme bien réelles et non pas simples effets de statistiques, puisqu’elles sont également enregistrées en concentrations absolues (fig. 8).
73Sur la totalité de la séquence, l’environnement apparaît fortement boisé, et constitué principalement d’une chênaie mixte à tilleul dominant, au sein de laquelle Ulmus et quelques Fraxinus trouvent également leur place.
74Des phases de recul de cet espace forestier sont observées et sont surtout imputables à des diminutions de la courbe de Tilia. Ces ouvertures ponctuelles vont profiter aux héliophiles (ici surtout Corylus), qui régressent ensuite devant une nouvelle progression de la forêt. Ce phénomène apparaît de manière assez cyclique tout au long de la séquence.
75A ces phases de recul, correspond parfois un enregistrement de rudérales qui pourraient témoigner d’une présence humaine ; toutefois, aucun de ces niveaux n’a révélé la présence de micro-charbons de bois qui auraient pu suggérer des incendies (qu’ils soient d’origine humaine ou non). La distinction entre, d’une part, les taxons qui sont réellement des rudérales, et, d’autre part, ceux dont certaines espèces seulement témoignent d’une présence humaine, devient alors indispensable. Aussi, l’absence de présence humaine clairement attestée incite à rechercher d’autres indices de phénomènes qui pourraient avoir une incidence sur le retrait de la chênaie mixte, et en particulier sur la courbe de Tilia. Il se trouve que ces phases de retrait correspondent ici à un accroissement des indices d’humidité, même si les proportions sont encore faibles (H1 à H5, fig. 7). Les changements des conditions édaphiques impliquent des variations de contraintes sur le développement de l’espace forestier. En effet, si Fraxinus, Quercus et Ulmus peuvent vivre en plaine alluviale, sur des sols humides (Emontsphol, 1994), et que l’on retrouve même ces deniers associés aux forêts riveraines sur alluvions (Bournérias, 1968), Tilia, lui, ne tolère au mieux qu’un sol frais (Rameau et al., 1989). Les variations des conditions édaphiques ont donc une incidence directe sur sa courbe.
76Par ailleurs, cette essence est prépondérante sur la séquence, alors que, durant l’Atlantique ancien, elle ne dépasse pas quelques pourcentages en Île-de-France (Leroyer, 1997) et dans la plupart des diagrammes de l’Aisne (Boulen, 1995, 1997, 2001, 2011a), elle atteint 20 à 30 % dans le Nord (Deschodt et al., 2004, 2006), et présente des taux aussi importants qu’au Vignoble dans certains diagrammes en Belgique (Munault, 1967). Cet auteur souligne l’importance prise par Tilia dans la composition des forêts atlantiques sur sable - ce qui expliquerait son importance dès l’Atlantique ancien, dans les zones polliniques antérieures à environ 7 500 ans cal. BP, à Soupir/Moussy-Verneuil où la plaine alluviale s’inscrit dans des sables sparnaciens (Boulen, 2011b) - ainsi que sur sols calcaires (comme c’est le cas au Vignoble).
77Enfin, les datations radiocarbone (tab. 1) placent l’ensemble de la séquence, soit 1,5 m de stratigraphie, durant l’Atlantique, ce qui représente un enregistrement bien détaillé de cette chronozone. Pour la région, une telle épaisseur est exceptionnelle. En effet, quand elle est enregistrée, cette chronozone se limite souvent à 20-25 cm de sédimentation ; c’est le cas sur la Deûle, à Houplin-Ancoisne (Boulen in Praud et al., sous presse) et dans différentes séquences de l’Aisne (Boulen, 1995, 2001, 2011a). Elle atteint plus exceptionnellement 50 à 60 cm, comme à Lille (Deschodt et al., 2006) et dans d’autres séquences de l’Aisne (Boulen, 1997, 2011b).
78La datation radiocarbone à 7 310 ± 59 BP (environ 8 100 ans cal. BP, tab. 1), soit durant l’Atlantique ancien est en adéquation avec les résultats polliniques : les essences forestières caractéristiques d’une chênaie/tillaie sont déjà bien implantées. Par ailleurs, Corylus présente ici un taux encore très élevé, réminiscence de la végétation prédominante durant le Boréal. Mais il est encore souvent important sur une grande part de l’Atlantique (Boulen, 2011b).
79La strate herbacée est peu représentée, et peu diversifiée. Elle présente les caractéristiques d’une prairie humide à Poaceae et Cyperaceae. Un premier enregistrement de rudérales est déjà présent (phase R1 dans la figure 7). Celle-ci paraît en corrélation avec un recul des essences forestières.
80Les cinq dates radiocarbones (tab. 1) obtenues sur la zone témoignent d’une sédimentation relativement régulière (fig. 11), toujours durant l’Atlantique ancien.
81La chênaie/tillaie, largement dominée par Tilia durant toute la zone 2 malgré des fluctuations cycliques de sa courbe, va atteindre ici un optimum qui n’est cependant pas constant (voir l’alternance des pics de Quercus et Tilia et phases de recul de l’ensemble au profit de Corylus). Si, dans un premier temps (zone 2a), Corylus tient encore une place importante, il s’efface ensuite devant le développement de Quercus (zone 2b) et la fermeture du milieu. Parallèlement, l’aulnaie se développe légèrement en 2b. Si des indices anthropiques sont enregistrés, ils restent cependant bien ténus. En revanche, à la plupart de ces reculs de la chênaie correspond une petite augmentation des hygrophytes (H1 à H5 dans la figure 11).
82Une aulnaie va occuper le fond de vallée. Elle se développe très rapidement, mais de façon continue sur une quinzaine de centimètres, ce qui tendrait à exclure l’hypothèse d’un hiatus sédimentaire.
83En même temps, un développement des rudérales conjointement à l’apparition de la courbe des céréales, traduisent une activité agricole qui a pour conséquence un très net recul des essences forestières, que l’on constate également dans les courbes construites sans Alnus.
84En fin de zone, sur la couche 21, l’aulnaie, qui a malgré tout besoin d’un sol bien drainé, décroît et laisse place à une végétation herbacée de milieu humide. Pendant ce temps, le tilleul montre un nouvel essor.
85Le développement généralisé des aulnaies est récurrent à l’Atlantique récent, où les premières traces d’agriculture néolithique avec l’enregistrement des céréales sont nettement perçues ici.
86La séquence palynologique permet de mettre en évidence des variations du couvert forestier, de l’hydrométrie et de l’activité humaine (fig. 7) d’environ 7 300 à 6 000 BP.
87Comme cela a été souligné, des grains de pollen de plantes rudérales sont enregistrés, certes de manière ténue, mais régulière, voire cyclique tout au long de la séquence (fig. 7). Ces huit phases observées sont à discuter en fonction de la « qualité » de ces indices : s’agit-il réellement de rudérales ou de familles dont certaines de leurs espèces témoignent effectivement d’une présence humaine ? Cette présence a-t-elle un impact sur l’environnement boisé ? Et les variations de ce dernier peuvent-elles être imputées à un autre phénomène que l’activité humaine ?
88Dans la première occurrence (échantillon B9-25, phase R1), il s’agit de Rumex (oseille) qui peut être considérée comme une plante rudérale (Brun, 2007). Elle serait alors ici le témoignage d’une présence humaine. Cependant, la baisse des pourcentages des essences forestières ne peut pas encore être interprétée ici comme la conséquence directe de défrichements. En effet, ce recul ne correspond vraisemblablement pas à une réalité, mais à une dérive statistique, car il n’apparaît pas en concentrations absolues (fig. 8). Il ne semble imputable qu’au seul pic de Corylus qui réduit la représentation de l’ensemble des autres taxons, dont les essences forestières.
89Pour les occurrences R2 à R5, non seulement les rudérales enregistrées sont des familles à large écologie, mais de plus, les reculs de la représentation des arbres enregistrés sur cette partie correspondent à une légère augmentation des indicateurs d’humidité. Ainsi, les courbes des hygrophytes et aquatiques, d’une part, et des essences forestières, d’autres part, présentent une correspondance quasi parfaite, les unes reculant lorsque les autres se développent, et inversement (fig. 6 & 7).
90Dans les spectres polliniques qui correspondent aux phases R6 et R7, il est possible d’envisager une présence humaine de part l’enregistrement de pollen de rudérales (Urticaceae et autres rudérales à écologies plus larges, puis Rumex). En revanche, une nouvelle fois, le recul de la chênaie/tillaie peut aussi être en relation avec le développement d’un bas-marais, et non avec une activité humaine.
91Enfin, l’ensemble des échantillons qui composent la zone pollinique 3 témoigne de la présence de céréales et de rudérales (phase R8) ; l’activité humaine est ici incontestable. Par ailleurs, la forte chute de la représentation de la chênaie reste nette en excluant Alnus de la somme de base, ainsi qu’en concentration absolue (fig. 8). De plus, le minimum de la chênaie correspond à une phase où les indices d’humidité sont plutôt en retrait (entre les pics H5 et H6). Cela autorise à considérer ce recul comme l’enregistrement d’un défrichement, lié à l’activité agricole. La base de la zone est datée à 5 422 ± 43 BP, soit environ 6 300 ans cal. BP, attribuant ces occupations au Néolithique moyen.
92En considérant les taxons répertoriés de manière qualitative, et en cherchant d’autres indices dans la végétation enregistrée pour expliquer ces phases à rudérales, il a été possible de relativiser chacune d’entre elles et, pour la plupart, rejeter l’hypothèse d’une présence humaine. Il existe en revanche une bonne corrélation entre les reculs de la tillaie et les augmentations des indices d’humidité, cette essence supportant mal les sols trop humides (Rameau et al., 1989).
Fig. 11 : Frise chronologique et corrélation d’événements régionaux
a/ Fourchette chronologique d’un événement. b/ Fourchette chronologique d’un événement d’intensité variable. c/ Evénement court mais terminus mal connus. d/ Evénement de durée intermédiaire (décennies ?). e/ Datation radiocarbone (et référence). f/ Autre datation (archéologie, etc.). g/ Datation de la fin de l’événement. h/ Datation du début de l’événement.
93Les 6e et 5e millénaires (entre 8 000 et 6 000 ans cal. BP) voient le retour périodique de conditions plus humides certes peu marquées mais néanmoins présentes (H1 à H6, fig. 7). L’enregistrement a lieu dans la zone humide, hors chenal et à l’abri de l’activité directe du cours d’eau (ce qui n’exclut pas, de manière anecdotique, quelques écoulements intermittents depuis le versant, marqués par des lits limoneux en bordure de la tourbière). Ainsi, le postulat est posé qu’il correspond bien à l’image de la végétation et non à l’influence d’une évolution paléogéographique locale qui aurait été marquée par des hiatus ou des variations de la sédimentation (travertin ou remaniement de travertin, abondant dans cette section de vallée).
94Les indices de conditions plus humides sont enregistrés tandis que la croissance de la tourbière décline fortement et sans que soient observées des traces d’érosions ou d’apports détritiques importants. Ils sont les plus élevés dans la palynozone 3, avec les indices d’agriculture, l’ouverture de la forêt, le développement d’une aulnaie et même, à la fin de l’enregistrement, la dégradation de cette aulnaie au profit d’une zone humide plus ouverte.
95L’évolution morpho-sédimentaire de « l’Étang du Vignoble » est similaire à celle enregistrée dans la Somme où, depuis le Boréal, le fond de vallée est occupé par une large tourbière avec chenaux résiduels latéraux (Antoine et al., 2000). Au cours de l’Atlantique, la tourbière est incisée par un nouveau système chenalisé. Dans les deux cas, une déforestation anthropique due à la néolithisation de la région est considérée comme cause possible de cette modification majeure intra-holocène.
96Le ralentissement, à la fin de l’Atlantique, puis l’arrêt du développement tourbeux est conforme à d’autres données proches de la vallée (Ruchard et al., 1992 ; Deschodt, 2002) ; au dépôt extensif de tourbe et de travertin succèdent des formations détritiques en chenaux ou dans la plaine d’inondation. Les limons d’inondation sont absents du site du Vignoble mais largement représentés par ailleurs (Deschodt, 2001). Légèrement en amont du Vignoble, à Rouvignies-Haulchin, la vallée de l’Escaut est envahie par la tourbe. La tourbière est réincisée par un chenal méandriforme (Leriche, 2009). Le sommet de la tourbe fournit un terminus ante-quem à 6 962 ± 72 BP (environ 7 800 ans cal. BP) tandis qu’un élément archéologique dans le chenal fournit un terminus post-quem à 4 064 ± 49 BP (environ 4 600 ans cal. BP). En aval de Tournai, dans la partie belge du bassin, de nouveaux chenaux sont incisés à partir d’environ 5 000 BP (env. 5 700 ans cal. BP) (Kiden, 1991) et une reprise de l’activité fluviatile succède à des écoulements extrêmement restreints dans la basse vallée de l’Escaut (Verbruggen & Kiden, 1989).
97Dans le bas-pays du nord de la France, deux événements rapides liés à des conditions hydrologiques marquées sont enregistrés au début du Néolithique final. Si les datations n’autorisent pas un calage temporel très précis et encore moins une mise en évidence d’une simultanéité, il est probable qu’ils interviennent tous deux aux environs de 4 800 ans cal. BP (fig. 11).
98Pendant qu’au Vignoble les taux de pollens d’hygrophytes dépassent les 20 %, le versant en pente forte en vis-à-vis (constitué de craie sur marne avec un contact lithologique induisant la présence de sources) subit un glissement de terrain (Valenciennes « rue Bernier », Collette in Deckers & Delassus, 2009). L’événement est antérieur à une occupation néolithique datée d’environ 4 000 à 4 100 BP (date la plus ancienne sur os humain : 4 110 ± 40 BP, Poz-22467). Il est apparemment isolé dans le temps et l’espace et est, dans tous les cas, lié à des conditions hydrologiques fortes.
99La vallée de la Deûle, à Houplin-Ancoisne « Le Marais-de-Santes », enregistre une remontée de la nappe postérieure à 5 210 ± 40 BP (GrA-25616, reprise d’un charbon de bois par l’érosion) et antérieure à 4 165 ± 20 BP (GrN-28442, bois brûlé au sein du dépôt postérieur à l’érosion). Elle permet la réactivation de chenaux pléistocènes inscrits dans la morphologie d’une basse terrasse et s’accompagne d’une érosion de la berge (Houplin-Ancoisne, le Marais de Santes, Deschodt in Praud et al., sous presse). Légèrement plus en aval, à Houplin-Ancoisne « Station d’épuration », la stratigraphie, particulièrement homogène, du chenal holocène observé s’explique par un comblement entièrement postérieur à l’érosion. Il implique une vidange totale du chenal holocène dans certaines sections du lit mineur de la Deûle, suivie d’un nouveau comblement au Subboréal (réinterprétation des données de Deschodt et al., 2004).
100L’enregistrement de Valenciennes « le Vignoble » montre que l’évolution vers des conditions ponctuellement plus humides précède les marqueurs locaux de néolithisation (fig. 11). Ceci n’exclue pas que l’anthropisation ait pu se conjuguer aux conditions climatiques plus humides à l’échelle du bassin et permettre le franchissement de seuil dans le fonctionnement du réseau hydrographique.
101Dans le nord de la France, un schéma cohérent s’esquisse donc pour l’Atlantique (fig. 12) : une tendance générale à une humidité plus forte au cours de l’Atlantique aboutissant à une remontée de la nappe, à un changement de fonctionnement des vallées et à des phénomènes érosifs marqués à la fin de l’Atlantique. Toutefois les deux crises hydrologiques mises en évidence dans le bassin français de l’Escaut semblent intervenir tardivement par rapport aux indicateurs d’une dégradation climatique dans la deuxième partie du 5e millénaire (Bond et al., 2001 ; Berger, 2005).
102Le détail de l’évolution et des relations entre l’enregistrement sédimentaire de fond de vallée et l’évolution climatique est à rechercher à l’échelle régionale (Gronenborn, 2010 ; Macklin et al., 2010). Mais une grande prudence doit rester de mise sur des relations fondées sur la seule synchronicité (Houben et al., 2009 ; Notebaert & Verstraeten, 2010). Peut-être ces événements paroxysmaux observés ne sont-ils que des accidents liés à une complexité et une variabilité climatique non perçue dans d’autres enregistrements locaux. Toutefois, l’hypothèse d’une évolution multiséculaire (humidité croissante, avec dans le détail des alternances de phases plus sèches) qui déclenche à terme ces phénomènes est privilégiée.
103Plus à l’ouest, dans l’Audomarois, des assemblages entomologiques enregistrent un refroidissement (baisse des températures estivales) et une succession de phases humides et sèches entre environ 6 700 et 3 500 ans cal. BP (Gandouin et al., 2007). Cet enregistrement, plus tardif qu’au Vignoble, indique que l’alternance de ces phases, perçue dès environ 7 900ans cal. BP au Vignoble, se poursuit sur la fin de l’Atlantique et au Subboréal.
104A une échelle un peu plus large, de nombreuses vallées du Bassin parisien ou de la Belgique montrent une évolution similaire, avec un arrêt ou un ralentissement de la sédimentation organique, l’incision de nouveaux chenaux et des apports détritiques plus abondants, parfois exclusifs. Le phénomène est commun à toutes les rivières européennes de latitude moyenne (Notebaert & Verstraeten, 2010). Un recensement des données proches de Valenciennes (tab. 4) et le calage des fourchettes chronologiques des modifications (fig. 12) montrent qu’il n’est toutefois pas synchrone dans tous les enregistrements. Un décalage important peut exister entre les différents bassins versants mais aussi à l’intérieur d’un même bassin, parfois de faible superficie. Le cas est clairement mis en évidence dans le bassin de la Beuvronne, affluent de la Marne (Orth et al., 2004) ou dans de petits bassins affluents de la partie aval de l’Escaut comme la Dijle (Notebaert et al., 2011) et surtout la Mark (Huybrechts, 1989, 1999), où le colmatage argileux intervient précocement dès la première partie de l’Atlantique dans la section amont (datation vers 7 600 BP, environ 8 500 ans cal. BP). Dans la Somme, la tourbière de fond de vallée est ré-incisée entre 6 000 et 5 500 BP (entre env. 6 800 et 6 300 ans cal. BP) (Antoine, 1997). Dans les bassins de la moyenne vallée de l’Oise, de la Marne aval, de l’Yonne aval et de la Seine en amont de Paris, les marqueurs (arrêt de la tourbogénèse, érosions, apports détritiques) s’étalent de la fin de l’Atlantique au début du Subboréal (Pastre et al., 1997, 2002, 2003 ; Orth et al., 2004). Les « crises » perçues dans le bassin amont de l’Escaut participent de cette évolution.
105A l’échelle de l’Holocène, dans l’hémisphère nord, les éléments observés dans le bassin de l’Escaut s’inscrivent dans une tendance générale d’une dégradation climatique (plus frais, plus humide) liée au forçage orbital (Naughton et al., 2007 ; Magny et al., 2011, 2012). A une échelle plus restreinte, tous les auteurs accordent un rôle important à l’Homme et à la Néolithisation dans l’apport de sédiment détritique et les métamorphoses du système fluvial, souvent en association avec une dégradation climatique (Pastre et al., 1997, 2003 ; Orth et al., 2004 ; Chaussé et al., 2008). Le mode d’exploitation du sol est considéré comme prépondérant dans le cas de la Dijle (Notebaert et al., 2011), tandis que, dans le bassin voisin de la Mark, Huybrechts (1989) insiste sur une remontée de la nappe et le développement d’un plan d’eau en fond de vallée.
Fig. 12 : Chronologie des modifications des fonds de vallées tourbeux atlantique dans les bassins versants proches (détails et sources : tab. 4).
a/ Datation approximative ou synthétique des modifications. b/ Datation approximative ou synthétique antérieure aux modifications. c/ Datation approximative ou synthétique postérieure aux modifications. d/ Datation radiocarbone antérieure aux modifications. e/ Datation radiocarbone postérieure aux modifications. f/ Intervalle chronologique des modifications. g/ Crise hydrologique probable dans le bassin amont de l’Escaut (fig. 11). A/ Variations du niveau du lac Cerin (Jura), Magny et al. (2011). B/ Insolation estivale à 65°N, Berger (1978). C - phase de changements rapides, Magny et al. (2012).
Tab. 4 : Chronologie des modifications des fonds de vallées tourbeux atlantiques dans les bassins versants proches.
Localisation : voir figure 13 ; courbe de calibration : CalPal2007 Hulu (Weninger & Jöris, 2008).
106La partie étudiée du fond de vallée de l’Escaut est un pied de versant envahi par une tourbe au cours de l’Atlantique. La croissance de la tourbe ralentit et diminue fortement à partir d’environ 6 000 ans cal. BP. Par la suite, la zone étudiée devient une zone humide morphologiquement stable, n’enregistrant qu’un long hiatus, sans trace d’érosion, jusqu’aux apports massifs de colluvions limoneuses médiévales et modernes.
107La séquence fournit un enregistrement atlantique particulièrement dilaté (1,5 m) qui bénéficie d’un calage chronologique précis (sept dates). L’analyse palynologique témoigne d’un développement du tilleul localement particulièrement important dès l’Atlantique ancien. Ce ligneux est cependant sensible aux conditions édaphiques et présente ici des phases successives de recul. Celles-ci sont, pour la plupart, corrélées à des augmentations des indicateurs d’humidité, certes faiblement perçues, mais néanmoins enregistrées dans les courbes. Ces conditions plus humides se situent aux environs de 7 950, 7 750, 7 550, 7 150 et 6 900 ans cal. BP et après 6 000 ans cal. BP (fig. 7 & 11). Elles culminent avec la transformation du fond de vallée en zone plus ouverte et marécageuse et, paradoxalement, avec la fin de la tourbification (ré-incision de chenaux qui répondrait à une augmentation du débit ?). Les premiers marqueurs de plus forte humidité sont antérieurs à la néolithisation du secteur.
108Une corrélation est proposée avec, d’une part, la modification des écoulements enregistrés dans la vallée (fin de la sédimentation tourbeuse et travertineuse généralisée, incision de nouveaux chenaux, apports limoneux) et, d’autre part, des crises hydrologiques observées dans la vallée de l’Escaut (glissement de terrain) et de la Deûle (montée de la nappe, crise érosive) à la fin de l’Atlantique.
109Le phénomène s’inscrit dans une tendance supra-régionale de réponse des vallées tourbeuses à une dégradation climatique (plus humide) sensible sur le long terme (plusieurs millénaires) mais irrégulière dans le détail. De courtes périodes d’extrêmes climatiques difficiles à mettre en évidence et surtout un déséquilibre induit par la néolithisation et son impact croissant (érosion des sols, apport sédimentaire, bilan évapotranspiration) ont pu faciliter le franchissement de seuils et provoquer une réponse non linéaire des cours d’eau. Les différents bassins et parfois, à l’intérieur d’un même bassin, les différentes sections d’un cours d’eau, réagissent de manière diachrone. Dans la région considérée, les premières modifications du système fluvial interviennent dès la première partie de l’Atlantique (bassin de la Mark). La plupart des fonds de vallées semble être affectée au cours de la deuxième partie de l’Atlantique. Au début du Subboréal, le changement est généralisé.
Flux RSS
