David etal 2012

Variabilités environnementales, mutations socialesNature, intensités, échelles et temporalités des changements

ASSOCIATION POUR LA PROMOTION ET LA DIFFUSION DES CONNAISSANCES ARCHÉOLOGIQUES

T2, 357 Boulevard DelmasF-06600 Antibes

Relecture des textesAnne Guérin-Castell et Clark Warren

Secrétariat d'édition, maquette et traitement des illustrationsAntoine PASQUALINI

Illustrations de couverture (de haut en bas)1. Carte du changement de densité d'occupation entre les ive-ier s. av. n. è.

et les ier-ive s. de n. è. dans la vallée de l'Argens et le massif des Maures (Var, France). F. Bertoncello, C. Gandini - ArchaeDyn, ACI Espace et Territoire ET28, 2008.

2. Troupeau de moutons dans une Dehesa à frênes et chênes lièges. Vallée du Tietar, Extremadura, Espagne, 2006 (cl. Claire Delhon).

3. Défrichements dans le cadre d'une agriculture sur brûlis à Djaba, Cameroun (cl. Olivier Langlois).

4. Barrage de Kharbaqa pour l'irrigation du domaine de Qasr el Khair dans la steppe aride, Syrie. (cl. Frank Braemer).

Pour toute information relative à la diffusion de nos ouvrages,merci de bien vouloir contacter

LIBRAIRIE ARCHÉOLOGIQUE1, rue des Artisans, BP 90, F-21803 Quetigny CedexTél. : 03 80 48 98 60 - [email protected] internet : www.librairie-archeologique.com

© APDCA, Antibes, 2012

ISBN 2-904110-52-6

VARIABILITÉS ENVIRONNEMENTALES, MUTATIONS SOCIALES Nature, intensités, échelles

et temporalités des changements

ACTES DES RENCONTRES20-22 octobre 2011

Sous la direction de

Frédérique Bertoncello et Frank Braemer

Avec le concours du CEPAM : Cultures et Environnements. Préhistoire, Antiquité, Moyen Âge

(Centre national de la recherche scientifique et Université de Nice-Sophia Antipolis) et de la ville d'Antibes

XXXIIe RENCONTRES INTERNATIONALES D’ARCHÉOLOGIE ET D’HISTOIRE D’ANTIBES

Éditions APDCA – Antibes – 2012

7

Variabilités enVironnementales, mutations sociales . nature, intensités, échelles et temporalités des changements.XXXIIe rencontres internationales d’archéologie et d’histoire d’AntibesSous la direction de F. Bertoncello et F. BraemerÉditions APDCA, Antibes, 2012

Sommaire

11 Frédérique Bertoncello, Frank Braemer

Introduction

Mesurer le changement environnemental : forçages climatiques et signatures anthropiques

17 Michel magny, Odile Peyron, Laura Sadori, Elena ortu, Giovanni Zanchetta, Boris Vannière, Willy tinner

Changements dans la saisonnalité des précipitations en Méditerranée centrale au cours de l’Holocène. Implications pour l’histoire des sociétés

27 Vincent olliVier, Sébastien Joannin, Paul roiron, Samuel nahaPetyan, Christine chataigner

Signatures et impacts des changements climatiques rapides sur la travertinisation, la morphogenèse et les sociétés holocènes des régions circumcaspiennes

37 Mauro cremaSchi, Andrea ZerBoni

Adapting to increasing aridity : The cuvette of Palmyra (central Syria) from late Pleistocene to early Holocene

53 Rémi daVid, Chantal leroyer, Florence maZier, Philippe lanoS, Philippe dufreSne, Gisèle allenet de riBemont, David aouStin

Les transformations de la végétation du Bassin parisien par la modélisation des données polliniques holocènes

Mesurer le changement environnemental : forçages anthropiques

71 Nicolas Poirier, Eymeric morin, Samuel leturcq, Camille Joly

Comment mesurer l’impact érosif des dynamiques de l’occupation du sol ? Approche pluridisciplinaire dans la vallée de la Choisille (Indre-et-Loire, France)

85 Damien ertlen, Anne geBhardt, Nathalie Schneider, Frédérique durand, Yohann thomaS, Matthieu michler, François Schneikert, Éric BoëS, Dominique SchwartZ

Anthropisation et érosion agraire dans un paysage lœssique (Bas-Rhin, France)

Variabilités enVironnementales, mutations sociales .

8

93 Lydie Joan, Dominique Sordoillet

La Basse Vallée de l’Ognon de l’Antiquité au Moyen Âge : évolution du paysage et dynamique du peuplement

101 Pier Luigi dall’aglio, Enrico giorgi, Michele Silani, Martina aldroVandi, Carlotta franceSchelli, Olivia neSci, Daniele SaVelli, Francesco troiani, Luisa Pellegrini, Davide ZiZioli

Ancient landscape changes in the North Marche region : an archaeological and geomorphological appraisal in the Cesano valley

Mesurer les transformations des sociétés : modéliser le comportement des communautés

115 Xavier rodier, Lahouari kaddouri

Modéliser les dynamiques spatiales en sciences humaines

127 Marco madella, Bernardo rondelli, SimulPast Team Social and environmental transitions: Simulating the past to understand

human behaviour (SimulPast)

139 Laure nuninger, Philip Verhagen, François-Pierre tourneux, Frédérique Bertoncello, Karen JeneSon

Contextes spatiaux et transformation du système de peuplement : approche comparative et prédictive

155 Lucile Pillot, Laure Saligny L’évolution de l’occupation humaine : l’analyse spatiale exploratoire

des données. Le problème de l’incertitude et de l’hétérogénéité des données en archéologie

175 Frédérique Bertoncello, Élise foVet, Cécile tannier, cristina gandini, laurence lautier, Pierre nouVel, Laure nuninger

Configurations spatiales et hiérarchiques du peuplement antique : des indicateurs quantitatifs pour une confrontation interrégionale

191 Nicolas Poirier Mesurer la durabilité et l’intensité des activités agraires dans la longue durée :

approches statistiques et spatiales des espaces cultivés au sein du programme Archaedyn

199 Maurits W. ertSen

Modelling human agency in ancient irrigation

Réponses des sociétés aux changements environnementaux

213 John Bintliff

Environmental degradation and the decline of ancient complex societies in the Mediterranean region

221 Philippe leVeau

Phénomènes météorologiques extrêmes et stratégies d’adaptation urbaine au Maghreb durant les premiers siècles de l’ère

233 Geertrui Blancquaert, Chantal leroyer, Thierry lorho, François malrain, Véronique Zech-matterne

Rythmes de créations et d’abandons des établissements ruraux du second âge du Fer et interactions environnementales

247 Élise foVet, krištof oštir

Potentialités agronomiques et peuplement antique en Languedoc oriental : l’apport des ressources de la télédétection satellitaire

261 Eva kaPtiJn

The impact of climate on daily life

273 Luca mattei, Luis martíneZ VáZqueZ, Sonia Villar mañaS

Islamic society in a new environment : adaptation or transformation. The south of the Iberian Peninsula in the Middle Ages

281 Guillermo garcía-contreraS ruiZ

Hydrogeological conditions in the medieval settlement pattern in the Northeast valleys of Guadalajara (Spain)

293 I Lin wu

Discontinuité d’occupation sur l’Est de Taiwan aux environs de 2500 B.P. : une cause climatique ou une mauvaise discrimination chronologique ?

Restituer l'évolution des environnements : interactions des processus climatiques et anthropiques

301 Gwenolé kerdiVel

Vers un modèle de peuplement : apports et limites d’une archéologie spatiale à petite échelle dans le Nord-Ouest de la France au Néolithique

309 Kevin ferrari, Piero Bellotti, Pier Luigi dall’aglio, Lina daVoli, Marta maZZanti, Paola torri

Environment and settlements near the Garigliano river mouth : history of an evolving landscape

323 Josep Maria Palet, Ramon Julià, Santiago Riera-mora, Hèctor A. Orengo, Llorenç Picornel, Yolanda Llergo

The role of the Montjuïc promontory (Barcelona) in landscape change : human impact during roman times

335 Arnau garcia, Marta flóreZ, Meritxell lladó, Arnau trullÉn, Josep M. Palet, Santiago giralt

Settlement evolution, field systems and sedimentary processes in a Mediterranean mid-mountain (Montseny Massif, Catalunya)

343 Michele MatteaZZi

Between Brenta and Adige : environmental changes and land use in the low Venetian plain (northern Italy) during Roman times

9

Sommaire

53

Variabilités enVironnementales, mutations sociales . nature, intensités, échelles et temporalités des changements.XXXIIe rencontres internationales d’archéologie et d’histoire d’AntibesSous la direction de F. Bertoncello et F. BraemerÉditions APDCA, Antibes, 2012

Les transformations de la végétation du Bassin parisien par la modélisation des données polliniques holocènesRémi DaviDa, Chantal Leroyera et b, Florence Mazierc, Philippe Lanosd et e, Philippe Dufresned et e, Gisèle aLLenet De ribeMonta et f, David aoustina

RésuméLa synthèse palynologique du Bassin parisien repose sur un corpus de 91 séquences de fonds de vallées qui résume l’histoire de la végétation holocène régionale. Parmi elles, 22 ont été utilisées pour reconstruire quantitativement le couvert végétal, en utilisant un nouveau modèle de reconstitution des paysages, REVEALS. Il corrige la relation non linéaire entre pollen et végétation et permet ainsi de convertir les assemblages polliniques en surfaces de couverture relatives aux différents taxons végétaux. Les dyna-miques de ces plantes, ou groupes de plantes, reconstituent alors l’évolution de la struc-ture des paysages du Bassin parisien durant l’Holocène.Mots clés : couvert végétal, modèle REVEALS, pollen, Holocène, Bassin parisien.

AbstractThe palynological synthesis of the Paris Basin is based on a corpus of 91 cores taken from paleochannels of flood plains which summarize the regional Holocene vegetation his-tory. Twenty two of these fossil pollen records are used here to quantitatively reconstruct the vegetation cover using a new landscape reconstruction model- “REVEALS”. It cor-rects the nonlinear pollen-vegetation relationship and can convert pollen assemblages into vegetation cover percentages. The variations of these plants, or plant groups, allow us to reconstruct the evolution of the Paris basin landscapes during the Holocene.Keywords : vegetation cover, REVEALS model, pollen, Holocene, Paris basin.

a. Centre de Recherches en Archéologie, Archéosciences, Histoire (UMR 6566 CNRS/CReAAH), Université Rennes 1, 263 Av. du général Leclerc, 35042 Rennes Cedex, France.b. Ministère de la Culture, Paris, France.c. Laboratoire de Géographie de l’Environnement (UMR 5602 CNRS/GEODE), Université du Mirail, 5 Allées A. Machado, 31058 Toulouse Cedex 1, France.d. Institut de Recherche sur les ArchéoMATériaux (UMR 5060 CNRS/IRAMAT)Université Bordeaux 3, Maison de l’Archéologie, Esplanade des Antilles, 33607 Pessac, France.e. Géosciences-Rennes (UMR 6118 CNRS), Université Rennes 1, 263 Av. du général Leclerc, 35042 Rennes Cedex, France.f. INRAP GSO, (UMR 6566 CNRS/CReAAH), CNP, 38 rue du 26° R.I., 24000 Périgueux, France.

Rémi DaviD et al.

54

Problématique

Les analyses polliniques permettent de suivre les dynamiques des différents taxons au cours du temps, de cerner les phases d’anthropisation et de définir une histoire de la végétation. Cependant lorsque le paléoenvironnementaliste, l’archéologue ou toute autre personne cherche à se représenter un paysage du passé, ce sont plutôt des proportions de taxons dans la végétation qu’ils vont essayer de visualiser. Or, pour cela, il faut pouvoir quantifier ces proportions.

Noyon

Meaux

Joigny

Fontainebleau

Melun

Romilly

Troyes

Compiègne

Creil

Beauvais

Pontoise

Lagny

Montereau

Montargis

Grand Morin

VanneAlain

Seine

Sens

Paris

Yonne

Yonne

Loing

Seine

Essonne

Marne

Oise

Seine

axes majeurs

affluentsmarais

Modélisation REVEALSséquence non sélectionnéeséquence sélectionnée

Distribution alluviale

0 km 20

N

1

2 3

45

67

8

910

11

12

13

1415

16

17

18 2021 22

23 2425

26 29

30

31

3233

353637

3839

40

19

4142

2728

34

43

44

45

46

47

4849

50

5152

53

100 km

Fig. 1. Carte de répartition des 53 sites étudiés dans le Bassin parisien (modifiée d’après Leroyer, Allenet, 2006).

Les transformations de La végétation du Bassin parisien

55

Malheureusement, les comptages polliniques ne permettent pas de le faire de façon simple et directe, et cela pour plusieurs raisons.

Tout d’abord, la pluie pollinique ne représente pas directement le couvert végétal. En effet, la production pollinique puis la dispersion de ces grains de pol-len ne sont pas équivalentes pour toutes les plantes (Heim, 1970 : 181).

La conservation inégale des pollens (Havinga, 1984 : 541-558) influe également sur l’image de la pluie pollinique, de même que les conditions de sédimentation qui différent selon que l’on se trouve en tourbière, en lac ou en fond de vallée.

Un spectre pollinique ne peut donc pas être directement considéré comme un spectre de la végétation. Cependant, si l’on ne peut pallier l’intégralité de ces biais, on peut néanmoins en intégrer un maximum dans un modèle mathé-matique pour tenter d’approcher plus précisément les abondances relatives de chaque taxon dans la végétation et ainsi restituer une image plus fidèle des pay-sages anciens.

Matériel et méthode

Contexte de l’étude

Contexte géographique, hydrologique et anthropique

Le Bassin parisien a fait l’objet d’une large synthèse palynologique qui repose sur l’étude de 53 sites, soit 91 séquences polliniques (Leroyer, 1997 : 426-452 ; Leroyer et alii, 2011 : 81-82).

À l’exception de trois d’entre eux, qui sont issus de mares en position de pla-teau, ils proviennent tous de fonds de vallées appartenant au bassin de la Seine. Ces sites correspondent à des paléochenaux principaux et secondaires ainsi qu’à d’anciennes zones palustres développées en marge des paléoécoulements (Pastre et alii, 2002 : 29-44). Ces milieux sont généralement remblayés par des argiles plus ou moins organiques ou des tourbes, dont la mise en place s’est établie au rythme de la déconnection d’avec les apports alluviaux longitudinaux (CHaussé et alii, 2008 : 967-980). Ils restent aujourd’hui encore alimentés par les aquifères fluviaux qui maintiennent des conditions humides propices à la conservation du pollen piégé dans ces dépôts. Ces milieux présentent aussi l’intérêt d’avoir souvent été fréquentés par des groupes humains (fig. 1).

Le but de cette synthèse étant de définir les grandes étapes de l’histoire de la végétation, mais aussi de suivre l’impact des occupations humaines sur l’en-vironnement végétal, les interventions, presque toutes réalisées en contexte de sauvetage archéologique, ont été organisées selon une répartition qui obéit à trois logiques (Leroyer, aLLenet, 2006 : 63-72).

La première vise à appréhender une variabilité géographique avec l’échantil-lonnage de différents bassins alluviaux (Seine, Oise, Marne, Yonne, Vanne) selon un transect nord-ouest à sud-est.

Rémi DaviD et al.

56

La seconde tient compte de la hiérarchie des réseaux hydrographiques selon un gradient allant des axes majeurs à leurs affluents et, enfin, aux marais qui leur sont associés.

La troisième privilégie le contexte archéologique, avec une liaison plus ou moins forte avec les implantations humaines : carottages dans des zones exemptes d’occupation, dans des secteurs de fort peuplement pendant une période et, enfin, directement associés à un site. Dans certains cas, plusieurs profils qui s’éloignent progressivement de l’habitat ont pu être réalisés (Leroyer, 1998 : 407-415). Ce protocole permet de réellement appréhender l’impact anthropique selon les périodes.

La synthèse de ces travaux montre que la dynamique de végétation s’avère identique de l’Oise à la Seine, sans impact particulier de la hiérarchie des réseaux hydrographiques. En revanche, les contextes locaux sont clairement enregistrés : épaisseur de la lame d’eau, importance des boisements ripariaux et anthropi-sation du milieu. Ainsi, jusqu’à la fin du Néolithique, les activités humaines ne sont perçues qu’à proximité immédiate des occupations et leur enregistrement s’atténue même au-delà d’un rayon de 40 à 50 mètres autour de la zone d’habitat (Leroyer, 1997 : 426-452 ; 1998 : 407-415).

Histoire de la végétation du Bassin parisien

L’histoire de la végétation holocène est résumée par l’individualisation de sept zones d’assemblage pollinique régionales (ZAPR), numérotées de IV à X (fig. 2). Chacune est définie par les variations d’au moins deux ligneux majeurs (Leroyer, 1997).

La zone IV, attribuée au Préboréal, est caractérisée par une large prédo-minance du pin (Pinus), d’abord majoritaire devant Betula (IVa) puis devant Corylus (IVb).

La zone V, corrélée au Boréal, traduit l’essor du noisetier (Corylus) tandis que le chêne (Quercus) et l’orme (Ulmus) progressent.

La zone VI, rapportée à l’Atlantique ancien, est définie par l’apparition puis la diffusion du tilleul (Tilia) et une légère recrudescence du pin.

La zone VII, attribuée à l’Atlantique récent, connaît la représentation maxi-male du tilleul, l’apparition de l’if (Taxus) et le développement de l’aulne (Alnus).

La zone VIII, corrélée au Subboréal, est définie par une large prédominance de l’aulne. Le tilleul et l’if reculent, mais le hêtre (Fagus) apparaît.

La zone IX, rattachée au début du Subatlantique, est caractérisée par la hausse du hêtre et l’apparition du charme (Carpinus).

La zone X, qui couvre le reste du Subatlantique, est marquée par la présence du châtaignier (Castanea) et du noyer (Juglans) aux côtés des autres ligneux.


57

Modélisation

Formulation mathématique du modèle REVEALS

Le modèle REVEALS s’exprime comme suit :

Avec Vi,k : Estimation de l’abondance relative de l’espèce i autour du site k (sans dimension)ni,k : Nombre de grains de pollen de l’espèce i au site k (en grains)α i : Productivité pollinique de l’espèce i (sans dimension)gi : Fonction de dispersion et déposition du pollen de l’espèce i (lac ou tourbière)zmax : Distance maximale d’origine du pollen de la végétation régionale (en mètres)r : Rayon du bassin de sédimentation k (en mètres)t : Nombre total de taxons utilisés pour calculer la composition de la végétation

ni,k / αi,k . ∫z

r

max gi(z) dz

∑tj=1 nj,k / αj,k . ∫

z

r

max gj(z) dz

Vi,k ≡

Fig. 2. Diagramme de synthèse résumant l’histoire de la végétation du Bassin parisien (modifié d’après Leroyer et alii, 2011).

Subb

oréa

lB

oréa

lPr

ébor

.Su

batla

ntiq

ie

X

VIII

IV

V

VI

VII

IX

Atla

ntiq

ue

Quercus

Ulmus

Tilia

Alnus

Taxus

Fagus

Carpinus

Castanea

Juglans

Fraxinus

Salix

Juniperus

Acer

Pinus

Betula

Corylus

Bro

nze

Fer

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t.M

.-A

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éolit

hiqu

e

ka c

al.

B.C

. /

cal.

A.D

.

5

2

1

0

2

1

3

4

6

7

8

9

– 1% entre 1 et 5% entre 5 et 10% entre 10 et 20% entre 20 et 30%

entre 30 et 50% + 50%

Rémi DaviD et al.

58

TaxonsProduction pollinique relative / Gramineae

PPE (SE)

Vitesse de chute dans l’air des grains de pollen

(m/s)

Abies 6.88 (1.44) 0.120

Alnus 9.07 (0.10) 0.021

Artemisia 3.48 (0.20) 0.025

Betula 3.09 (0.27) 0.024

Calluna vulgaris 0.82 (0.02) 0.038

Carpinus 3.55 (0.43) 0.042

Cerealia-t 1.85 (0.38) 0.060

Corylus 1.99 (0.20) 0.025

Fagus 2.35 (0.11) 0.057

Filipendula 2.81 (0.43) 0.006

Fraxinus 1.03 (0.11) 0.022

Gramineae 1.00 (0.00) 0.035

Juniperus 2.07 (0.04) 0.016

Picea 2.62 (0.12) 0.056

Pinus 6.38 (0.45) 0.031

Plantago lanceolata 1.04 (0.09) 0.029

Plantago media 1.27 (0.18) 0.024

Plantago montana 0.74 (0.13) 0.030

Quercus 5.83 (0.15) 0.035

Rumex acetosa-t 2.14 (0.28) 0.018

Salix 1.22 (0.11) 0.022

Secale-t 3.02 (0.05) 0.060

Tilia 0.80 (0.03) 0.032

Ulmus 1.27 (0.05) 0.032

Fig. 3. Tableau récapitulatif des valeurs moyennes des PPE européens et des vitesses de chute dans l’air des grains de pollen des taxons étudiés.


59

Ce modèle signifie que la proportion de chaque taxon dans la végétation régionale est exprimée comme étant le résultat du ratio du nombre de grains de pollen comptés pour chaque taxon, pondéré par leur productivité pollinique respective et par une fonction de dispersion et déposition du pollen, par rapport à la somme totale de ces facteurs pour chaque taxon (sugita, 2007 : 229-241).

Impact des différents facteurs sur les résultats du modèle

La productivité pollinique relative correspond au ratio du nombre moyen de grains de pollen émis par une plante d’un taxon donné par rapport au nombre moyen de grains émis par une plante du taxon des Gramineae. On la nomme usuellement PPE pour Pollen Productivity Estimate. Elle a été mesurée pour de nombreux taxons végétaux dans 11 régions du nord et de l’est de l’Europe (Broström et alii, 2008 : 461-468). Ces mesures effectuées pour les mêmes taxons dans plusieurs régions européennes ont ensuite été moyennées selon un proto-cole visant à obtenir une valeur considérée comme applicable à l’ensemble de l’Europe (mazier et alii, sous presse).

La vitesse de chute dans l’air des grains de pollen des différents taxons dépend de leur taille, de leur densité et de leur morphologie. Lorsque cette vitesse n’a pas été mesurée, elle a été calculée selon la loi de sédimentation dans les fluides de Stokes. Les PPE européens sont reportés dans un tableau au côté des vitesses de chute dans l’air des grains de pollen (fig. 3).

La taille des bassins de sédimentation va également influer sur cette fonction. La figure 4 présente les résultats de la végétation estimée par REVEALS à partir de paysages simulés, sous la forme d’une succession de diagrammes où les abscisses correspondent aux différents sites et les ordonnées aux proportions des taxons dans la végétation estimée (sugita, 2007 : 229-241).

Les simulations de grands bassins permettent d’obtenir une moyenne à écart type réduit car les valeurs estimées sont faiblement dispersées. Plus l’on diminue la taille des bassins, plus les valeurs estimées vont varier entre les sites, reflétant ainsi l’impact grandissant de la végétation locale sur la pluie pollinique. Les moyennes présentent alors de forts écarts types. Cependant, on peut observer que les valeurs des moyennes restent semblables, que l’on simule de grands ou de petits bassins de sédimentation. Dans notre étude, les sites du Bassin parisien correspondent à des bassins de petite à moyenne dimension (0,16 à 12 ha).

La nature du remblaiement dans les bassins de sédimentation joue également un rôle dans le calcul de la végétation estimée. En effet, la fonction de dispersion du pollen utilisée pour le calcul est différente selon qu’il s’agit d’une tourbière ou d’un lac. La première décrit le mode de sédimentation du pollen en tourbière où, une fois déposé à la surface du bassin, le pollen est directement enfoui sous les couches sédimentaires suivantes (PrentiCe, 1985 : 76-86). La seconde formule la remobilisation du pollen du fond du lac par les courants convectifs annuels qui brassent le pollen sur toute la colonne d’eau (sugita, 1993 : 239-244 ; 1994 : 881-897 ; sugita et alii, 1999 : 409-421).

Rémi DaviD et al.

60

Fig. 4. Impact des dimensions des bassins de dépôt simulés sur les proportions moyennes de différents taxons dans la végétation estimées par REVEALS et sur leurs écarts-types (modifié d’après Sugita, 2007).


61

Validation du modèle REVEALS

Ce modèle a été testé sur des séquences polliniques lacustres dans deux régions de Suède (HeLLman et alii, 2008 : 21-42). Les résultats des estimations de la végétation par REVEALS comparés avec la végétation actuelle en place montrent que le modèle reconstitue bien les grands ensembles de végétation tels que les terrains boisés ou les herbacées. Il fournit aussi des estimations raisonnables pour des taxons individuels comme Pinus, Picea, Betula, Corylus, Alnus, Tilia, Salix spp., Juniperus, Gramineae, Cerealia-t et Secale-t. Les résultats semblent cependant moins concluants pour Quercus.

Application aux données du Bassin parisien

Les contraintes méthodologiques du modèle REVEALS nous ont conduits à ne sélectionner qu’une petite partie des séquences disponibles dans le corpus de données du Bassin parisien. En effet, la nécessité d’établir un modèle d’âge pour chacune d’entre elles élimine de fait les séquences discontinues et toutes celles qui ne présentent pas trois datations sur une partie au moins du profil (Mazier et alii, sous presse). Ainsi, sur 91 séquences disponibles au départ, seulement 22 ont été sélectionnées pour participer au calcul de la végétation estimée (fig. 1).

Premiers résultats

Le diagramme (fig. 5) illustre les premiers résultats de modélisation du cou-vert végétal obtenus pour le Bassin parisien. Les périodes culturelles ont ici servi de cadre temporel à la modélisation de la végétation. Les ZAPR correspondantes sont indiquées à droite. Des échelles variables ont été définies pour améliorer la visibilité de certains taxons faiblement représentés. Le facteur multiplicateur est alors signalé sous le nom du taxon.

Le nombre de séquences polliniques renseignant chaque période est repré-senté à gauche. La partie claire de l’histogramme indique le nombre de profils pour lesquels la nature sédimentaire tourbeuse nous a amenés à leur appliquer la fonction de dispersion des tourbières. La partie sombre regroupe ceux dont la sédimentation plus silteuse nous a orientés vers celle des lacs.

Cet histogramme peut être considéré comme une représentation graphique de la crédibilité à accorder aux résultats de chaque période puisque le nombre de séquences vient compenser la taille réduite des bassins et permet d’obtenir une moyenne cohérente pour la proportion d’un taxon dans la végétation estimée (sugita, 2007 : 229-241). La raréfaction du nombre de profils à partir de la fin du Néolithique, et surtout durant les périodes du Bronze final 2 et de La Tène, rend ces données peu fiables : le crédit accordé à ces résultats sera donc moindre que pour les périodes antérieures.

Si l’on retrouve bien la même dynamique de végétation, les proportions entre les différents taxons sont souvent modifiées.

62

2000

10000

-1000

-2000

-3000

-4000

-5000

-6000

-7000

-8000

-9000

-10000

012 Betula0

816

Pinus010 Salix0

1020

3040

50

Corylus

012 Ulmus0

1020

Quercus010

2030

TiliaFraxinus(échelle x2)

03

010

20

Alnus

04

Abies(échelle x2)

00.3

Picea(échelle x30)

010

20

Fagus

02 Carpinus

(échelle x2)

020

4060

80

Gramineae

00.8

Artemisia(échelle x10)

08 Plantago media

08 Plantago lanceolata

01.6

Rumex acetosa

(échelle x10)

016

Cerealia-t02

Secale-t(échelle x10)

00.5

Filipendula(échelle x30)

00.6

Calluna vulgaris

(échelle x30)

00.4

Juniperus(échelle x30)

02

46

810

1214

Nombre de sites

(sédim. L et T)

Méso anc.

Méso m

oy.

Méso réc/fin

Néo anc.

Néo m

oy. 1N

éo moy. 2

Néo m

oy. 3

Néo réc.

Nf 1

Nf 2

Br anc.

Br m

oy.B

f 1B

f 2H

sttLT 1

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Fig. 5. Évolution de la végétation holocène du Bassin parisien modélisée par REVEALS.


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Discussion

Proportions des taxons arboréens

Le poids des différents taxons arboréens dans les comptages polliniques est représenté par des classes de pourcentages dans le diagramme de synthèse de l’histoire de la végétation du Bassin parisien (fig. 2).

Si l’on compare ces classes avec les résultats de la modélisation, on constate que, dès le Mésolithique ancien, le pin est largement minoré par le calcul au profit du noisetier, qui est, lui, majoré de par sa production pollinique bien plus faible, tout comme le saule.

On retrouve la minoration de Pinus au Mésolithique moyen, mais l’effet du modèle sur les proportions de Corylus parait moins marqué que précédem-ment. Il atteint néanmoins des niveaux de 30 à 45 % du couvert végétal estimé, ce qui constitue ses proportions les plus élevées pour l’Holocène. Quercus, dont le poids augmente dans les comptages, n’est ici que faiblement représenté. Son importance dans la végétation est minorée, du fait de sa relativement forte pro-duction pollinique.

Cette situation persiste pour Quercus durant le Mésolithique récent, tandis que Tilia, qui fait alors son apparition dans les comptages, semble connaître une expansion majeure dans la végétation estimée. Sa très faible productivité polli-nique relative amène le calcul à rehausser largement ses proportions.

Au Néolithique, le rôle du tilleul apparaît prépondérant dans la végétation estimée, ce que ne laissait pas forcément supposer l’analyse pollinique. À l’in-verse, la prédominance de l’aulne à partir du Néolithique moyen, et surtout du Néolithique récent, est très largement pondérée par sa production pollinique massive. Là où il peut atteindre plus de 50 % des grains de pollen, il ne dépasse guère les 20 % du couvert végétal estimé. On peut suivre l’apparition de Fagus à partir du Néolithique récent.

À l’âge du Bronze, Alnus entame son recul, tout comme Tilia et Corylus. Quercus et Ulmus voient d’abord leurs proportions augmenter dans la végétation, puis décliner à leur tour au Bronze moyen et final. Fagus est le seul taxon arboréen qui progresse durant cette période.

Cette dynamique se poursuit durant l’âge du Fer et le Haut-Empire jusqu’à atteindre des taux très faibles pour tous les taxons arboréens. Seul Fagus conserve un niveau équivalent à celui de la fin de l’âge du Bronze.

À partir du Bas-Empire, la part de Fagus et Quercus dans la végétation estimée grimpe jusqu’à des sommets encore jamais atteints durant l’Holocène. Corylus et Betula augmentent eux aussi sensiblement. Si cet écart semble révéler un évé-nement notable durant le Bas-Empire et surtout le haut Moyen Âge, ce violent contraste dans la végétation estimée semble plus vraisemblablement être le fait de l’intégration, pour ces périodes, des trois séquences polliniques prélevées en mares intra-forestières. Celles-ci présentent des pourcentages de grains de pol-len arboréen caractérisant plutôt la végétation entourant immédiatement ces

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mares et sans commune mesure avec ceux observés dans les séquences de fonds de vallées.

Si l’on considère l’ensemble de l’Holocène, il ressort que la représentation de certains taxons comme Pinus, Alnus et Quercus apparaît systématiquement mino-rée dans la végétation estimée, tandis que Tilia semble toujours majoré. L’effet de la modélisation sur Corylus, Ulmus et Fagus semble plus neutre ou moins clai-rement tranché.

Proportions des taxons non arboréens

Pour la comparaison, nous utiliserons deux diagrammes de synthèse (fig. 6). L’un (à gauche) a été établi sur la base de séquences prélevées à proximité des sites archéologiques ou dans des zones de forte densité de peuplement attestée pour les périodes étudiées. L’autre (à droite) provient de séquences échantillon-nées en milieu considéré comme plus naturel, où aucune occupation humaine n’a été détectée pour ces périodes.

Les analyses polliniques témoignent d’un rôle plus faible des graminées durant le Mésolithique que durant la suite de l’Holocène. En revanche, ce rôle paraît rehaussé par le modèle dans la végétation estimée, particulièrement au Mésolithique ancien, puis décline par la suite.

L’impact des groupes du Néolithique ancien et moyen ne se marque claire-ment dans les comptages polliniques qu’à proximité des sites archéologiques ou dans les secteurs de fort peuplement. Dans ces zones, on voit apparaitre les pre-miers grains de pollen de céréales, associés à ceux de Plantago lanceolata. On ne les retrouve pas forcément dans les séquences qui proviennent de milieux naturels. La modélisation les fait tout de même ressortir clairement dans des proportions de l’ordre de quelques pourcents du couvert végétal. Les graminées continuent, quant à elles, d’être majorées dans la végétation estimée par rapport aux comp-tages polliniques.

Du Néolithique récent au Bronze moyen, les activités agropastorales semblent s’intensifier. Elles sont perçues, même si les profils n’ont aucune liaison avec des sites archéologiques. La part du pollen de Gramineae augmente elle aussi sensi-blement. Dans la végétation estimée, cela se traduit par une augmentation des proportions de graminées, des céréales et du cortège des rudérales. On y note cependant une recolonisation du milieu par les ligneux au Néolithique final, qui fait écho à l’augmentation rapide de l’importance de l’aulne observée précé-demment. La surreprésentation pollinique de ce taxon qui occupe alors les fonds de vallées crée un filtre qui rend difficile la perception de l’ouverture du milieu à partir des seuls comptages polliniques. Cette diminution de l’emprise anthro-pique sur le milieu, qui était déjà légèrement perceptible dans les proportions polliniques, particulièrement en contexte archéologique, est ici plus clairement mise en évidence par la modélisation.


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À partir du Bronze final et durant l’âge du Fer, des défrichements, associés à une augmentation de la part des céréales, sont régulièrement enregistrés dans la pluie pollinique. Cette impression d’ouverture du milieu progresse durant l’époque gauloise de La Tène. C’est également ce que l’on observe dans les proportions de végétation modélisées, même si ce processus semble ici prendre son origine dès l’âge du Bronze moyen, voire ancien. Les céréales sont alors en nette progression dans les estimations, tout comme les Gramineae, qui atteignent des taux supérieurs à ce qui a précédé durant l’Holocène. Cette période traduit un essor de la céréaliculture et l’apparition de cultures spéci-fiques liées aux textiles.

Peu de modifications sont perçues par l’analyse pollinique durant le Haut-Empire, mais certains bassins indiquent une pression sur la forêt plus importante qu’à la période gauloise, accompagnée d’une stabilité des activités agropastorales. En revanche, des divergences sont perceptibles dans la végétation estimée. Si la part des graminées reste stable, celle de Cerealia-t chute sensiblement jusqu’à

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Fig. 6. Diagrammes de synthèse des séquences polliniques du Bassin parisien, illustrant la dynamique d’ouverture de la végétation holocène du Bassin parisien, à gauche en milieu naturel, à droite près de sites archéologiques (modifié d’après Leroyer).

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revenir à son niveau de l’âge du Bronze. Cependant, ces résultats doivent être rela-tivisés du fait du faible nombre de sites renseignant les périodes depuis l’âge du Fer.

Durant le Bas-Empire et le haut Moyen Âge, si certains profils polliniques attestent d’une large déprise humaine, d’autres ne témoignent que d’un léger recul des marqueurs d’anthropisation. La végétation modélisée donne ici pour cette période des résultats différents de celles l’entourant. Les Gramineae voient ainsi leur proportion chuter jusqu’à leur taux le plus faible de l’Holocène. Les céréales sont faiblement représentées et l’on a vu que la part des taxons forestiers fait un bond jusqu’à des valeurs sans précédent. Si une déprise anthropique a probablement eut lieu durant le haut Moyen Âge, l’intégration au calcul des trois mares intraforestières renvoie ici plutôt à une image locale de la végétation située dans leur environnement immédiat qu’à la végétation régionale, ce qui accentue alors l’impression de crise.

À partir du Moyen Âge central, une reprise des activités est plus ou moins fortement perçue par les analyses polliniques. L’impact anthropique devient à nouveau très fort entre les xiie et xive siècles avec une profonde modification dans l’organisation des activités agropastorales, qui se marque par un essor de la céréali-culture aux dépens du pastoralisme et une diversification des cultures (fructicoles, textiles). On retrouve cette multiplication des types de plantes cultivées dans la végétation estimée avec l’exemple de Secale-t, dont les proportions augmentent sensiblement jusqu’à près de 2 % à la fin du Moyen Âge. Les Gramineae, tout comme Cerealia-t, retrouvent leurs proportions très fortes de la toute fin de l’âge du Fer et atteignent même leurs taux les plus élevés de l’Holocène.

Conclusion

Cette première application du modèle REVEALS aux analyses polliniques de fonds de vallées du Bassin parisien fait apparaître des variantes notables entre l’image ren-voyée par les données polliniques et la végétation modélisée pour certaines périodes.

Ainsi, la part des pins paraît bien moindre durant le Mésolithique, au profit du noisetier et du saule. La fin du Mésolithique et le début du Néolithique, considé-rés comme des phases d’expansion majeure de la chênaie, voient le rôle du tilleul devenir prépondérant. Enfin, le poids écrasant de l’aulne durant la deuxième moitié du Néolithique et la majeure partie de l’âge du Bronze apparaît totalement atténué par le modèle. L’importance des graminées apparaît plus marquée au début de l’Holocène, mais légèrement moindre à la fin.

Il sera intéressant d’effectuer de nouvelles modélisations des données polli-niques de fonds de vallées du Bassin parisien en modifiant certains paramètres de départ, comme la taille des bassins ou la fonction de dispersion utilisée (lac ou tourbière). Augmenter la taille du corpus de données nous permettra aussi d’apporter plus de crédibilité aux résultats pour les périodes pauvres en informa-tions comme l’âge du Fer ou les périodes historiques.


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