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Gavarnie
Programme d’études taphonomiques en contexte périglaciaire
actuel : rapport d’activité 2005
Pascal Bertran 1et2, Cédric Beauval 2, Stéphane Boulogne 1, Michel Brenet 1, Emilie Claud
2
, Sandrine Costamagno 3, Catherine Ferrier 2, Bertrand Kervazo 4, François Lacrampe 2,
Véronique Laroulandie 2, Arnaud Lenoble 2, Jean-Baptiste Mallye 2, Bertrand Masson 6,
Vincent Mourre 2, Wilford O’Yl 1, M. Sasias 2, Céline Thiébaut 5 et Luc Vallin 6
INRAP, Pessac, 2 UMR 5199, Talence, 3 UMR 5608, Toulouse, 4 UMR 5808, Périgueux,
MMSH, Aix-en-Provence, 6 Service Régional de l’Archéologie, Lille
1
5
1. Introduction
Dans le cadre du programme, deux missions de terrain ont été organisées en 2005, l’une
du 4 au 7 juillet, principalement destinée à relever les expériences mises en place sur le site
du vallon d’Estaubé (altitude : 1840 m), l’autre du 13 au 15 septembre, consacrée au site de
la Brèche de Roland (altitude : 2765 m, ig. 1). En juillet, du fait du très faible enneigement,
l’occasion nous a été donnée d’observer la Grotte du Névé en pleine période de fonte. La
congère qui obstrue la cavité pendant tout l’hiver était alors partiellement fondue le long de
la paroi. Cette situation ne s’était pas encore présentée lors des précédentes missions ;
elle a permis de comprendre les particularités du régime thermique dans la grotte à cette
période (cf. infra). La mission de juillet a également permis de mettre en place une nouvelle
expérience de taille de silex sur la neige (L. Vallin et B. Masson), qui a pu être relevée en
septembre. Par ailleurs, un second enregistreur de température a été posé sur la corniche
qui domine l’entrée de la grotte (ig. 2). Cet enregistreur est destiné à obtenir des données
thermiques d’une part, sur deux parois d’orientation différentes et d’autre part, sur deux
proils de sol dans un contexte de plus faible couverture neigeuse qu’à l’entrée de la
grotte.
Parallèlement au relevé des expériences, la mission de septembre a été l’occasion d’enfouir
de nouveaux objets en silex dans le sol (E. Claud) et de documenter 3 proils-type de sols,
respectivement dans une coulée de soliluxion à front pierreux (altitude env. 2750 m),
dans des terrassettes (2700 m) et dans une coulée de soliluxion sous pelouse (1800 m).
L’expérience précédemment mise en place par C. Thiébaut dans l’émissaire d’un petit lac
temporaire a également été démontée.
D’une manière générale, l’hiver 2004-2005 a été caractérisé par un faible enneigement.
Des orages intenses se sont produits en début d’été alors que le sol était encore localement
saturé en eau par les eaux de fonte, ce qui a entraîné une forte érosion des versants par le
ruissellement. Les diverses observations géomorphologiques effectuées à l’occasion des
missions de juillet et de septembre sont illustrées sous forme de photos commentées en in
de rapport.
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2. Enregistrements thermiques 2004-2005
Contrairement à l’année précédente où un problème d’alimentation électrique s’était posé,
un enregistrement thermique complet a été obtenu du 14 septembre 2004 au 13 septembre
2005 (ig. 3 et 4). Le pas de temps entre deux mesures est resté inchangé, soit 8h (5h00,
13h00 et 21h00). A la surface du sol à l’extérieur de la grotte, les mesures mettent en
évidence 33 cycles de gel-dégel, correspondant à 204 jours avec gel (ig. 5 et 6). Les cycles
se produisent en majeure partie à la in de l’été et au cours de l’automne, de septembre
jusqu’à la mi-octobre, date à laquelle un gel continu s’établit pendant les 2 mois suivants.
Cette période totalise 21 cycles, soit environ les deux tiers du total annuel. Les cycles sont
très supericiels et le gel ne descend qu’en deux occasions jusqu’à 10 cm de profondeur (ig.
7). La seconde période favorable aux alternances de gel-dégel correspond au mois de juin,
qui s’accompagne de la fonte partielle de la congère obstruant l’entrée de la cavité. Cette
fonte s’effectue en surface mais aussi le long de la paroi en raison des températures restées
constamment positives près du plafond de la cavité pendant l’hiver. Comme le montrent les
enregistrements, l’espace localisé entre la congère résiduelle et la grotte constitue un milieu
tamponné. Les réchauffements sont de faible ampleur et les cycles gel-dégel sont limités
à une courte période (de 10 au 16 juin). C’est néanmoins à cette date que le sol extérieur
gèle jusqu’à 30 cm de profondeur. Quelques cycles se sont également produits pendant
le mois d’août, qui s’est caractérisé par des conditions météorologiques globales assez
médiocres.
La comparaison avec l’année 2003-2004 met en évidence des différences sensibles. Pour
la période allant de mi-septembre à mi-février, 2003-2004 se caractérise par des chutes
de neige précoces et abondantes en in d’automne (octobre et novembre) suivies par un
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hiver sec. La couverture neigeuse s’est donc rapidement constituée, mais n’a atteint qu’une
épaisseur médiocre pendant le maximum de froid hivernal. Les alternances de gel-dégel en
surface du sol ont donc été réduites pendant le mois d’octobre et les températures minimales
enregistrées restent élevées (-0,4°C). Un gel continu du sol s’est également produit de in
octobre jusqu’à la in de l’enregistrement, mi-février. A l’inverse, 2004-2005 est marqué
par des précipitations un peu plus tardives mais plus abondantes au cœur de l’hiver ; la
croissance de la congère à l’entrée de la cavité a joué un rôle d’isolant et permis au sol de
dégeler sous la neige de in décembre à mi-mars. Le nombre de cycles gel-dégel automnal
est également plus élevé et les températures minimales sont plus basses (-5,2°C).
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i
températureminimaleatteinte(˚C)
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i
0
L’enregistrement de cette année permet de décrire de manière plus complète le
comportement thermique de la cavité. D’une manière générale, on constate qu’à la fois le
nombre de jours avec gel et le nombre de cycles de gel-dégel sont plus faibles à l’intérieur
de la cavité qu’à l’extérieur. De même, les températures moyennes sont plus élevées et
les minimales atteintes sont moins basses. Les igures 8, 9 et 10 illustre trois types de
situations, respectivement mi-septembre lorsque la neige n’est pas encore tombée, in avril
lorsque la cavité est obturée par une congère et mi-juin, quand la fonte a libéré un espace
entre l’entrée de la cavité et la congère résiduelle. La première situation montre clairement
le fonctionnement en « piège à froid » de la grotte, lié à sa coniguration en boyau
16
septembre
2003 - 12
février 2004
sonde
16 septembre
2004 - 12
février 2005
température
jours avec gel
moyenne (°C)
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2,16
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nombre de cycles
plus basse température
température
de gel-dégel
atteinte (°C)
moyenne (°C)
jours avec gel
0
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nombre de cycles
plus basse température
de gel-dégel
atteinte (°C)
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sol (1)
1,45
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1.75
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-1.2
- 10 cm (1)
1,74
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1.95
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- 30 cm (1)
1,99
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2.07
0
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paroi (2)
1,11
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-3.8
1.6
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-2.8
sol (2)
1,14
122
8
-0.4
1.66
112
21
-5.2
- 10 cm (2)
1,15
33
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0
1.44
1
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- 30 cm (2)
1,76
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0
0.6
1.87
0
0
0.6
température
jours avec gel
nombre de cycles
plus basse température
de gel-dégel
atteinte (°C)
16
septembre
2004 - 12
septembre
2005
sonde
moyenne (°C)
(1): grotte
paroi (1)
2,43
0
0
0.2
sol (1)
2,30
35
20
-1.2
- 10 cm (1)
2,39
9
5
-0.2
- 30 cm (1)
2,31
3
2
0
paroi (2)
2,99
67
22
-2.8
sol (2)
2,61
204
33
-5.2
- 10 cm (2)
2,19
78
14
-0.4
- 30 cm (2)
2,35
1
1
0
(2): extérieur
légèrement descendant. Si les entrées d’air froid pénètrent bien dans la cavité et provoque
un refroidissement du sol jusqu’à des valeurs proches du 0°C, le réchauffement diurne
n’affecte que très peu la grotte, alors que le sol et la paroi extérieurs sont marqués par un
gradient thermique très prononcé dans la première dizaine de centimètres. Parallèlement,
la sonde implantée à 5 cm dans la paroi à l’intérieur de la grotte, à 1,1 m au-dessus du talus
détritique, n’a enregistré aucun gel pendant toute la durée des mesures. C’est elle qui a
livré la température moyenne la plus forte entre septembre 2004 et juillet 2005, soit 1,71°C.
Pendant le mois d’avril, la température reste extrêmement stable dans la cavité comme à
l’extérieur, du fait de l’isolation thermique de la neige. Au printemps, avec la fonte partielle
de la neige, le sol connaît quelques cycles de gel-dégel journaliers à la fois dans la cavité
et à l’extérieur. Les dégels restent très supericiels et une couche gelée résiduelle persiste
dans le sol à l’extérieur ainsi que probablement dans la paroi.
Les mesures conirment le caractère relativement doux du régime thermique de la cavité
dans son ensemble. Les moyennes des températures relevées au niveau du sol à l’extérieur
et à l’intérieur sont en effet respectivement de 2,61 et 2,30°C. Ceci est principalement dû
au rôle de la neige, qui isole le sol des variations thermiques atmosphériques. Ce rôle,
très important ici, est déterminé à la fois par les précipitations élevées qui caractérisent le
secteur (environ 1500 à 1800 mm/an) et la coniguration locale du site. Le ralentissement
du vent à l’entrée de la cavité favorise en effet l’accumulation de la neige et la constitution
de congères. Dans une telle situation, on peut s’attendre à ce que la dynamique du talus
soit sensiblement différente et probablement plus lente que celle des versants moins
enneigés. Les mesures de vitesse de cailloux marqués disposés sur le sol, actuellement
en cours de dépouillement, devraient fournir des renseignements intéressants à ce sujet.
En second lieu, la fusion de cette masse de neige assure une bonne alimentation en
eau du talus pendant une grande partie du printemps et de la saison estivale. Cette eau
percole à travers les dépôts et tend à redistribuer la fraction ine en profondeur mais aussi
latéralement. Un tel mécanisme explique probablement le faciès relativement ouvert et
homogène des accumulations détritiques observées sous le porche de la grotte, alors que
des apports substantiels de matériaux ins sont souvent visibles en surface. Ces apports
consistent essentiellement limons nivéo-éoliens et en petites coulées de débris pénétrant
neige
-1 C
1C
1C
profondeur(cm)
gelØ
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10
5C
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5C
RØgimethermiquedutalus l’entrØedelagrottedunØvØpendantl’annØe2005
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paroi,-5cm
paroi,-5cm
0,0˚C
0,6˚C
˚C
3,4
par
paroi,-5cm
oi,-5cm
sol,-10cm
sol,-10cm
0,4˚C
sol,-30cm
sol,-30cm
0,6˚C
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0,2˚C
0,6˚C
0,5
0,5˚C
˚C
-0,4˚C
surfacesol
0,0˚C
sol,-10cm
-0,2˚C
sol,-10cm
-0,2˚C
sol,-30cm
-30cm
sol,
0,2˚C
˚C
5,8
surfacesol
0,0˚C
˚C
0,4
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paroi,-5cm
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0,5
0,5˚C
˚C 10
surfacesol
sur facesol
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paroi,-5cm
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15juin2005,5h00
sur facesol
surfacesol
0,4˚C
0,4
˚C
sol,
sol,-10cm
-10cm
0,4˚C
-30cm
sol,-30cm
sol,
0,6˚C
2,5˚C
0˚C
sol,
sol,-30cm
-30cm
15juin2005,13h00
0,2˚C
25
- 5 cm
Température (°C)
20
paroi ouest
paroi sud
paroi est (entrée
de la grotte)
15
10
5
0
-5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
0 0 20 0 20 0 20 0 20 0 20 0 20 0 20 0 20 0 2 0 0 2 0 0 2 0 0 2 0 0 2 0 0
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/
/
/
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/2
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/
07 /07 /07 /07 /07 /07 /08 /08 /08 /08 /08 /08 /09 /09
/
10
05
30
25
20
15
10
05
30
25
20
15
10
05
35
30
surface
25
20
15
10
sol ouest
sol sud
sol est (entrée
de la grotte)
5
0
-5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
00
00
00
00
00
00
00
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00
00
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00
00
00
/2 7/2 7/2 7/2 7/2 7/2 8/2 8/2 8/2 8/2 8/2 8/2 9/2 9/2
7
/0 0/0 5/0 0/0 5/0 0/0 5/0 0/0 5/0 0/0 5/0 0/0 5/0 0/0
05
1
1
2
2
1
0
3
3
2
2
0
1
1
Enregistrements thermiques du sol et des parois de la colline qui domine
la Grotte du Névé, de juillet à septembre 2005.
dans la cavité à partir du versant extérieur. Le caractère semi-ouvert des dépôts, favorisant
un drainage rapide, et la faible pénétration du gel hivernal lié à la protection du sol par la
neige expliquent probablement pourquoi aucun corps de glace n’a été observé en coupe
dans les talus en tout début d’été dans toutes les entrées de grottes et d’abris sondées,
contrairement à nos attentes. Pour des milieux plus froids, ce type de situation sera très
défavorable à la formation d’un pergélisol.
De manière à mieux caractériser le régime thermique des parois et des sols moins enneigés,
un nouvel enregistreur a été posé en juillet dans la partie haute de la corniche surplombant
la grotte. Deux proils complémentaires (paroi, surface du sol, - 10 cm et – 30 cm) ont
été installés, l’un en exposition ouest, l’autre en exposition sud. Les premières données
obtenues (ig. 11) montrent des différences très signiicatives entre les enregistrements
effectués sur la corniche et à l’entrée de la grotte. Les luctuations thermiques diurnes sont
en effet très bien marquées sur la corniche aussi bien au niveau du sol que dans la paroi,
l’amplitude dépassant en plusieurs occasions 15°C à la surface du sol, tandis qu’elles sont
très faibles à l’entrée de la grotte (amplitude diurne de l’ordre de 3 à 4°C). Les principales
raisons semblent être la plus courte durée d’insolation du talus à l’entrée de la grotte et l’effet
tampon exercé par les circulations d’air entre la cavité et l’extérieur. Dans ces conditions
et en raison du déneigement plus précoce de la corniche, on peut s’attendre à ce que le
nombre de cycles de gel-dégel annuel y soit sensiblement plus élevé qu’à l’entrée de la
grotte.
3. Faciès et microfaciès des dépôts
Au cours des différentes missions, de nombreuses données ont été récoltées sur le faciès et
le microfaciès des dépôts en porche de grotte et sur les versants. Les sites de prélèvement
sont répartis entre le vallon d’Estaubé et la Brèche de Roland et permettent donc de
documenter les sols de l’étage alpin à l’étage périglaciaire. Les premiers résultats de ces
études sont illustrés sur les planches commentées 6 et 7.
4. Déplacement et altération des vestiges
Le dépouillement des mesures de déplacement fait actuellement l’objet d’un mémoire de
master par M. Sasias (UMR 5199) et seules quelques observations sont présentées ici.
D’une manière générale, les modiications subies par les différentes cellules expérimentales
sont devenues très visibles, quoique d’intensité variable. Le cas du site 3, un petit amas de
débitage implanté sur le versant qui domine la grotte est illustré sur les igures 12 à 14. Ce
petit amas repose sur une pente relativement forte (20 à 22°). L’analyse des modiications
indique :
1) Une translation générale des pièces vers l’aval. La plus grande dimension de la
concentration d’objets atteignait environ 50 cm lors de la mise en place en septembre
2003 ; elle dépasse 70 cm en septembre 2005.
2) Une érosion partielle par le ruissellement du sous-amas initialement situé entre les
jambes du tailleur. Une rigole s’est en effet creusée sur la partie gauche de l’amas à
la suite des orages estivaux et a entraîné de nombreuses pièces à plus d’un mètre
de distance vers l’aval.
3) Une réorientation des objets allongés dans la pente. La fabrique mesurée au moment
de la constitution de l’amas montre une disposition dominante planaire des objets (L
= 0,85%). En septembre 2005, une orientation préférentielle apparaît (L = 29,7%),
la plupart des lames ayant pivoté de manière à se mettre parallèlement à la pente.
Malgré l’interaction entre les différents objets qui était susceptible de créer des
blocages locaux, l’orientation préférentielle est statistiquement signiicative.
Après deux ans de fonctionnement, certains paramètres contrôlant la nature et la vitesse
des déplacements ont déjà pu être identiiés. Ainsi, les distances de déplacements sont
nettement plus importantes pour les os que pour les silex (ig. 15), et pour les os frais que
pour les os secs ou fossiles (ig. 16 et 17 ; tabl. 1). Ces déplacements d’os frais, parfois
sur de grandes distances, sont essentiellement dus aux charognards (Planche 08). Les
grands rapaces (vautours, gypaètes…), mais aussi les corvidés et les renards, semblent
en être les principaux responsables. Notons également que la moitié des os frais disposés
dans la cellule ont disparu lors de la première année de l’expérimentation. Par ailleurs,
la fragmentation affecte plus rapidement les os fragilisés par une combustion ou par la
fossilisation. Ainsi, de nombreuses issures apparaissent sur les os fossiles (Planche 09), et
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bloc-siège
N
pied
pied
pente 23°
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bloc-siège
septembre 2005
10 cm
septembre 2003
10 cm
N
GAV3
septembre2003
N=55
L=0,85%
p=0,996
N
GAV3
septembre2005
N=35
L=29,7%
p=0,045
Fabriquedel’amasGAV3
DiagrammedeSchmidt,hØmisphŁreinfØrieur
plus de la moitié des os brûlés n’a pas été retrouvée (identiiée) sur le terrain en 2005.
Par ailleurs, la coniguration initiale des objets lithiques, en amas ou dispersée, inluence
la vitesse des déplacements des objets sur les coulées de soliluxion (tabl. 1). Les silex
disposés en amas se déplacent globalement sur des distances plus courtes que les pièces
isolées. Nous avons également pu comparer les déplacements hivernaux (septembre 2004juillet 2005) et estivaux (juillet 2005-septembre 2005). Les déplacements hivernaux sont
extrêmement limités. En revanche, des distances parcourues élevées sont enregistrées
au cours de l’été 2005. Ces distances sont corrélées au nombre de cycles gel-dégel. En
hiver, la neige maintient une température constante. En revanche, une trentaine de cycles
sont enregistrés pendant la période estivale entre la fonte du couvert neigeux en juillet et sa
reconstitution in octobre.
Les résultats obtenus en 2005 conirment les premières observations de 2004. L’altération
des vestiges osseux devient visible sur les vestiges les plus fragiles, et les vitesses de
déplacement sont, pour les objets non perturbés par des agents biologiques, conformes
aux données de la littérature sur les déplacements en contexte périglaciaire. Quelques
obstacles ont cependant perturbé cette étude en 2005. En effet, les orages estivaux ont
provoqué des érosions importantes sur le versant situé au nord de la grotte et ont par la
même occasion entraîné de nombreux vestiges ; par ailleurs, des coulées de débris ont en
grande partie recouvert les objets disposés sur le talus interne de la grotte. Pour ces derniers,
l’enregistrement des coordonnées ne sera désormais possible que lors du démontage des
cellules au terme de l’expérimentation.
Localisation générale des cellules expérimentales
2003_2005
AMAS
SITE 1
LIGNES
SITE 4
AMAS
SITE 2
LIGNES
AMAS 1
GROTTE
AMAS 2
AMAS 3
AMAS
SITE 1
SITE 4
SITE 2
GROTTE
MOY
MIN
MAX
NB
LIGNES Moy
MIN
MAX
N
MOY
MIN
MAX
NB
AMAS
MOY
MIN
MAX
NB
LIGNES MOY
MIN
MAX
NB
AMAS 1 MOY
MIN
MAX
NB
AMAS 2 MOY
MIN
MAX
NB
AMAS 3 MOY
MIN
MAX
NB
MOY
MIN
MAX
NB
Moy
MIN
MAX
N
MOY
MIN
MAX
NB
MOY
MIN
MAX
NB
MOY
MIN
MAX
NB
MOY
MIN
MAX
NB
MOY
MIN
MAX
NB
MOY
MIN
MAX
NB
SILEX
FAUNE
DEPL PLAN DEPL 3D DEPL PLAN DEPL 3D
10,3
10,4
163,2
165,0
0,6
0,6
1,1
1,2
39,1
39,3
929,3
929,3
23
23
30
30
6,7
6,8
0,4
0,6
80,6
80,6
70
70
17,4
19,5
2,7
3,2
105,5
117,6
54
54
4,8
4,9
0,6
0,8
8,6
8,8
9
9
3,5
3,6
0,1
0,3
15,1
15,2
51
51
5,8
6,4
0,7
0,9
23,4
25,5
21
21
118,9
119,7
0,7
0,9
2100,0 2100,0
19
19
6,9
7,6
1,2
2,0
23,6
26,6
9
9
DEPLACEMENTS SEPT. 2004-JUIL. 2005
DEPLACEMENTS JUIL. 2005-SEPT. 2005
SILEX
FAUNE
SILEX
FAUNE
DEPL PLAN DEPL 3D DEPL PLAN DEPL 3D DEPL PLAN DEPL 3D
DEPL PLAN DEPL 3D
1,2
1,5
10,8
11,0
10,5
10,9
50,4
51,6
0,0
0,4
0,0
0,0
0,4
1,1
1,4
2,0
4,8
4,8
173,4
174,7
38,0
38,2
236,4
238,9
26
26
36
36
19
19
14
14
1,3
1,5
10,8
5,4
5,6
0,1
0,2
0
0,1
0,1
22,7
22,8
173,4
79,4
79,4
73
73
36
66
66
10,8
11,9
0,8
1,2
139,6
150,4
61
61
1,7
1,8
2,1
2,2
0,9
1,0
0,4
0,5
3,4
3,4
4,8
5,0
9
9
9
9
1,2
1,4
1,9
2,0
0,0
0,4
0,2
0,2
7,0
7,0
4,6
4,8
56
56
51
51
2,0
2,1
0,2
0,4
5,9
6,3
22
22
5,0
5,8
0,2
0,4
22,0
22,0
21
21
8,1
8,6
0,9
0,9
68,8
68,9
15
15
Légende des planches photographiques
Planche 01 : Ces quatre photos illustrent la dynamique supericielle du talus interne de
la Grotte du Névé entre le 17 septembre 2003 et le 13 septembre 2005. En 2003, le sol
sur lequel ont été déposés des artefacts lithiques et osseux est recouvert par un pavage
caillouteux de manière à peu près uniforme. En 2004, une première coulée de débris s’est
mise en place sur le talus à l’aval d’un petit chenal incisé dans la partie apicale à l’aplomb
de l’entrée. Cette coulée a enfoui une partie des artefacts. En juillet 2005, la même coulée
est encore visible ; on distingue cependant nettement le pavage qui tend à se reconstituer
à la surface, sous l’inluence de la cryoexpulsion et du ruissellement diffus (les écoulements
proviennent de l’extérieur de la cavité et de l’égouttement des parois). Suite à des orages
estivaux, une nouvelle coulée est visible en septembre 2005. La presque totalité des
artefacts a été recouverte par les dépôts. Le caractère semi-ouvert des dépôts que l’on
observe en coupe indique qu’une grande partie de la fraction ine apportée dans la cavité
par les coulées et sous forme de dépôts nivéo-éoliens est redistribuée en profondeur par
les percolations.
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Planche 02 : Cellule 3, amas nord. Les artefacts lithiques apparaissent de couleur claire
sur le sol caillouteux. La photo 1 illustre l’état de l’amas au moment de son abandon en
septembre 2003. Au cours de deux années qui suivent, on constate un réagencement
progressif des pièces. Un nombre important de pièces disparaît également car probablement
enfouies dans le sédiment. Les mesures au théodolite mettent en évidence une translation
générale vers l’aval, de l’ordre de 5 cm en deux ans. La photo 3 correspond à une vue
moins rapprochée du site, où l’on distingue une rigole qui entaille la coulée de soliluxion sur
le côté gauche. Quelques pièces ont été entraînées vers l’aval par les écoulements et ont
parcourue une distance supérieure à 1 m pendant l’été 2005.
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Planche 03 : Cellule 1, amas reconstitué. L’évolution se traduit par une dispersion des
objets, les contours de l’amas devenant de plus en plus diffus, et par la disparition de la
fraction ine (colorée en orange et en rouge), qui s’iniltre dans le pavage. Les relevés au
théodolite mettent en évidence des mouvements assez erratiques des pièces, malgré un
mouvement d’ensemble vers l’aval. La pente est orientée vers la gauche de la photo.
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Planche 04 : Grottes du Col des Isards.
1 : Bouchon de glace massive litée dans la grotte des Isards n°1 ou Grotte du Mur (photo
C. Beauval).
2 : Névé préservé au fond d’un puit à l’entrée d’une petite grotte près du Col des Isards.
3 : Conduit horizontal, même cavité que sur la photo 2. Sur les parois, subsistent un
modelé en « coups de gouge », caractéristique d’une morphogenèse de la cavité en milieu
phréatique. Ce modelé indique que les parois ne participent pas à la formation du remplissage
détritique visible sur le sol. Les débris proviennent de la gélifraction des afleurements à
l’entrée de la cavité et progressent vers l’intérieur sous l’action des processus périglaciaires,
probablement de la soliluxion.
4 : Taches de terre (ostioles) perçant le pavage qui recouvre le sol de la grotte (même cavité
que les photos précédentes). Ces igurés, observés à une vingtaine de mètres de l’entrée,
montre que la cavité est affectée par des cycles de gel-dégel. Dans le secteur, ce type de
coniguration est typique des cavités à plusieurs entrées, où les circulations d’air contrôlent
le régime thermique à l’intérieur.
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Planche 05 : Proils-type de sols. Les surfaces sur lesquelles se développent ces sols ont
été désenglacées à une date indéterminée au cours de l’Holocène. Elles se situent toutes
en deçà de la limite des glaciers pendant le Petit Age Glaciaire.
1 et 2 : Coulée de soliluxion à front pierreux, 2800 m d’altitude, orientation sud-ouest. La
photo 1 a été prise in juin 2003, au moment de la fonte des neiges. Le front pierreux, bien
drainé, apparaît de couleur claire tandis que la nappe riche en matrice est saturée en eau de
fonte. La coupe met en évidence, sous le pavage supericiel, une couche riche en matrice
appauvrie en cailloux par la cryoexpulsion, avec une structure lamellaire à vésiculaire liée
à la glace de ségrégation, enin, une couche grossière provenant de l’enfouissement d’un
ancien pavage. La pente est d’environ 12°.
3 et 4 : Terrassettes, 2700 m d’altitude, orientation sud-est. La végétation est discontinue
et se développe surtout au niveau du front des terrassettes ; elle couvre 10 à 20% du sol.
La coupe montre un matériel diamictique à stratiication très rudimentaire. Un horizon A
organo-minéral brun foncé à structure microgrumeleuse se développe sous les touffes
herbacées. Il est remplacé sous le replat de la terrassette par un pavage et une croûte de
battance vésiculaire. Un horizon Sca brun incipient, largement prospecté par les racines, se
développe en profondeur. Sa structure est lamellaire avec des zones microgrumeleuses liée
à l’activité biologique. La pente est d’environ 18°.
5 et 6 : Coulées de soliluxion sous pelouse, 1800 m d’altitude, orientation nord-est.
La pelouse alpine couvre de manière continue le sol, qui forme de gros bourrelets de
soliluxion. Le matériel de la coulée est un diamicton à stratiication rudimentaire, marqué
par des lentilles caillouteuses plus ou moins distinctes. Il recouvre un paléosol étiré dans la
pente. L’horizon A supericiel, brun foncé, atteint 30 cm d’épaisseur à proximité du front de la
coulée. Il possède une structure microgrumeleuse à grumeleuse d’origine biologique dans
les 15 premiers centimètres, lamellaire ine (ségrégation de glace) en dessous. L’horizon S,
brun jaune vif, très argileux et en partie décarbonaté, a une structure lamellaire moyenne.
La couleur brun noir de l’horizon A enfoui est lié à l’hydromorphie. La pente moyenne est
d’environ 15°.
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Planche 06
Paléosol enfoui par des silts sableux ruisselés, massif du Taillon, 2700 m. En surface, se
développent des polygones triés de diamètre semi-métrique. L’échelle est identique pour
toutes les clichés (longueur du champ couvert par la photo : environ 1 cm).
Photo 1 : Croûte de battance dans des silts sableux carbonatés, profondeur du prélèvement
= 3 cm. La porosité est vésiculaire ; elle résulte de l’effondrement de cavités au cours
d’une période où le sol était à l’état boueux. Ceci s’est vraisemblablement produit au début
de l’été, lorsque le sol est bien alimenté en eau par la fonte de la neige et que les gels
nocturnes provoquent la formation de pipekrakes. La fonte rapide des aiguilles de glace au
cours de la journée favorise alors la liquéfaction des quelques centimètres supericiels du
sol. Ces structures vésiculaires sont typiques des sols à faible stabilité structurale, dans des
environnements très peu végétalisés. On distingue également une structure lamellaire ine,
peu développée, qui s’est développée plus tardivement.
Photo 2 : Silts sableux ruisselés réorganisés par les cycles de gel-dégel, même provenance
que la photo 1, profondeur = 7 cm. Les vésicules deviennent aplaties et forment des
chapelets, qui proviennent de l’effondrement partiel d’une structure lamellaire.
Photo 3 : Sommet du paléosol, profondeur = 30 cm. Sable argileux décarbonaté, brun, à
structure lamellaire. Le sédiment apparaît bien trié et très homogène ; il peut représenter
du matériel de sol redéposé par le ruissellement. La partie supérieure des agrégats est
recouverte de silts carbonatés illuviés à partir des niveaux sus-jacents, en relation avec les
percolations intenses qui accompagnent la fonte des neiges.
Photo 4 : Paléosol, profondeur = 35 cm. Graviers calcaires altérés à matrice sabloargileuse partiellement décarbonatée. L’enfouissement du sol s’est accompagnée d’une
fragmentation et d’un mélange des horizons par les cycles de gel-dégel. Le lavage favorisé
par la disparition de la végétation a entraîné la formation de coiffes épaisses sur les graviers
et un appauvrissement en fraction ine du fond matriciel.
1
3
2
4
Planche 07
Coulées de soliluxion sous pelouse et paléosol, vallon d’Estaubé, 1800 m. L’échelle est
identique pour toutes les clichés (longueur du champ couvert par la photo : environ 1 cm).
Photo 1 : Horizon A11, profondeur = 2 cm. Silt partiellement décarbonaté, coloré en brun par
la matière organique. On observe un entassement d’agrégats arrondis de quelques centaines
de microns de diamètre, qui résultent de l’interaction entre la faune du sol (déjections) et
les phénomènes physiques (gel-dégel, retrait-gonlement). Les petits agrégats, de taille
inférieure à 100 microns, correspondent à des déjections de collemboles. Le lacis racinaire
est dense. L’une des racines a été consommée par des acariens oribates, dont on distingue
les petites déjections ovales caractéristiques.
Photo 2 : Horizon A12, profondeur = 10 cm. En profondeur, l’activité biologique se réduit
et les processus physiques deviennent prédominants. La structure s’organise en lamelles
sous l’action de la glace de ségrégation.
Photo 3 : Horizon Sca, profondeur = 35 cm. Matrice de silt argileux décarbonaté brun jaune
emballant des graviers calcaires peu altérés. La juxtaposition de matériaux à des stades
d’altération variable résulte du mélange de différents horizons provoqué par la soliluxion.
La structure lamellaire est plus grossière que dans l’horizon sus-jacent, en raison de la
diminution du gradient thermique avec la profondeur pendant l’engel.
Photo 4 : Horizon A enfoui, profondeur = 55 cm. Silt argileux décarbonaté, à porosité de
biotubules. Ces biotubules, qui ne sont pas atteints par le front de gel actuel, sont liées au
chevelu racinaire de la végétation implantée au niveau du front de la coulée, actuellement
situé à 1 m à l’aval. La structure originelle de cet horizon a été totalement modiiée au
cours de l’enfouissement à la fois par les processus physiques et par l’activité biologique.
On peut également observer de nombreux fragments de charbons de bois plus ou moins
désagrégés. Ils témoignent de brûlis sans doute associés au pastoralisme dans la vallée.
1
2
3
4
Planche 08
1. Fémur de bovidé déplacé par les charognards.
2. Traces de charognage.
1
2
Planche 09
1. Diaphyse de cerf fossile avant la mise en place
2. Diaphyse de cerf fossile après 1 an d’exposition
3. Diaphyse de cerf fossile après 2 ans d’exposition
4. Mandibule de cerf fossile avant la mise en place
5. Mandibule de cerf fossile après 1 an d’exposition
6. Mandibule de cerf fossile après 2 ans d’exposition
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Expérimentation de façonnage de pièces bifaciales dans le cirque d’Estaubé
(Pyrénnées) par Michel Brenet
Problématique
Le site acheuléen de Cantalouette 1, fouillé en 2004 sur le plateau du Pécharmant (Creysse,
Dordogne), a livré 116 outils bifaciaux et ébauches et plus de 2000 déchets de façonnage sur une
surface de quelques 43 m². Le niveau archéologique, au contact des argiles à silex maestrichien, était
préservé dans une dépression de type doline (ig. 1 et ig. 2).
L’analyse techno-économique montre que la quasi-totalité des pièces bifaciales ont été confectionnées
sur place ; quelques pièces importées et très élaborées, en silex non strictement local, ont de même
été décrites. La production d’un outillage sur éclat plus discret a également été identiiée. Parmi les
pièces façonnées, on note près de 36 ébauches et 80 éléments aboutis qui présentent, dans certains cas,
d’importants réaménagements des parties actives successifs à de possibles moments d’utilisation. De
plus, il apparaît que certains groupes pièces se différencient par l’association de types de tranchants
et de leurs positionnements (ig. 3 et ig. 4).
Un premier test tracéologique effectué par Joseba Rios Garaizar sur 14 pièces bifaciales a montré que
celles-ci étaient affectées par de fréquentes altérations mécaniques microscopiques « causées par le
contact dynamique des vestiges lithiques avec le sédiment… Il s’agit probablement d’une altération
causée par l’effet d’un faible mouvement sous une pression élevée ». L’étude archéo-géologique en
cours (Lenoble in Brenet et al. en cours) fait apparaître que le niveau d’occupation est au contact
d’un pavage résiduel. Toutefois l’étude morpho-technique des tranchants des pièces montre que de
nombreuses traces et enlèvements ne sont pas consécutives à des perturbations taphonomiques mais
sont issues du ou des modes de fonctionnement des pièces sur des matériaux dur ou semi-dur et/ou
de leur fréquents réavivages.
La question de différencier les traces d’origine naturelle des traces macroscopiques dues à des actions
anthropiques se pose pleinement si l’on veut approcher les diverses modes de fonctionnement des
groupes de pièces identiiés et plus particulièrement ce qui les distingue. A l’échelle de l’ensemble
archéologique c’est bien la problématique de la nature du site qui est ici en cause. S’agit-il uniquement
d’un atelier de confection de pièces destinées à être utilisées après exportation ? Ou bien sommes
nous en présence d’une occupation complexe avec confection d’un outillage bifacial en partie utilisé
sur place et en partie exporté et d’un outillage sur éclat destiné à une consommation immédiate ?
La démarche expérimentale présentée ici entre dans le cadre d’une étude transdisciplinaire plus vaste
sur les modes de confection, de fonctionnement et de circulation des outils bifaciaux d’occupations de
plein-air du Paléolithique ancien dans le Bergeracois. Il s’agit de tenter d’approcher les comportements
et les relations potentielles de groupes humains ayant parcouru un même territoire et partagé des
connaissances et une technologie communes relatives à la production de pièces bifaciales.
Etudes transdisciplinaires
Conjointement avec l’analyse technologique du façonnage des pièces (Brenet et al. en cours) et de
leurs réfections, une étude fonctionnelle de celles-ci est actuellement engagée par Aude Coudenneau
(UMR 6636, MMSH) sous la direction de Hugues Plisson (UMR 6130 du CNRS) par une lecture
tracéologique systématique des macro-traces.
Un référentiel de façonnage de pièces bifaciales des types morpho-techniques décrits à Cantalouette
1 est également en cours. Il a pour objectif à la fois de quantiier les déchets de fabrication et de
réaliser des outils bifaciaux qui pourront être utilisés ultérieurement sur différents matériaux. Ces
pièces seront observées selon les mêmes critères que le matériel archéologique : technologique et
fonctionnelle (macro et micro-traces).
La réalisation d’un amas de façonnage de pièces bifaciales à Estaubé, a dans un premier temps pour
objectif de vériier si des altérations microscopiques du même type que celles mises en évidence sur le
matériel archéologique peuvent apparaître à la suite du simple empilement des déchets de confection
et des pièces, de leur abandon en surface et des quelques mouvements qui seront observés dans les
premiers mois. Des observations sur la dispersion de l’amas sont programmées tant que les pièces
bifaciales ne seront pas prélevées.
Il a été montré qu’à Cantalouette 1 qu’un tiers des pièces a été façonné sur éclats, souvent corticaux,
débités sur de gros nucléus centripètes. Nous avons préalablement effectué un débitage expérimental
de 3 nucléus ayant produits 35 gros éclats destinés à être façonnées pour ces comparaisons et
observations fonctionnelles et taphonomiques (tab. 1).
Topographie du lieu et protocole expérimental
Le façonnage expérimental a été réalisé le 6 juillet 2005 sous l’abri dans lequel d’autres
expérimentations sont actuellement conduites dans le cirque d’Estaubé à 1800 mètres d’altitude. Le
poste de taille est protégé des chutes de gélifracts de la paroi et situé sur une légère pente de moins
de 5 %. Le sol était à cette période végétalisé par une pelouse alpine (ig. 5 et ig. 6). Tous les blocs
épars de calcaire présents ont été enlevés. Un carroyage discret a été installé au sol sans perturber
la végétation ain de faciliter les prises de vues en cours d’expérimentation et les prélèvements
postérieurs.
L’expérimentateur est assis en amont de la zone de réception des déchets de taille sur un bloc de 15
cm de hauteur. Les opérations de taille ont été effectuées, vers l’aval, entre les jambes du tailleur toujours immobile et en position unique - avec la matrice à façonner tenue dans la main gauche, le
percuteur dans l’autre main (ig. 7a et 7b). Seuls deux percuteurs ont été employés tout au long des
opérations de façonnage des différents éclats et ont été pesés au début de chaque séquence. Il s’agit,
en regard des percuteurs archéologiques dits durs/tendres, d’un petit galet aplati de grès et d’un petit
nodule de silex à cortex érodé prélevé dans les altérites proches du site (ig. 8a et 8b).
Chaque éclat/matrice a été mesuré, pesé et photographié, la pièce façonnée également. Une
couverture photographique a été réalisée, quand cela a été possible, tout au long de certaines
séquences opératoires. Un cliché zénithal des déchets de façonnage est également effectué à la in de
la confection de chaque pièce.
Les 7 répliques bifaciales ont été confectionnées sur le modèle d’un seul groupe technologique
archéologique qui a été qualiié de pièces à tranchants convergents et apicale oblique (ig. 3 et
ig. 9, tab. 2). Le temps de réalisation de chacune des séquences a été enregistré depuis le premier
enlèvement jusqu’au dernier éclat de mise en fonction.
Les pièces façonnées ont été déposées toujours avec la partie apicale en amont, certaines sur leurs
déchets de taille, et les autres à l’extérieur de l’amas, à côté ou encore au dessous, (ig. 10).
Les pièces bifaciales et certains de leurs éclats de façonnage ont été différenciés et marqués par code
de couleur ain de faciliter leur identiication sur les clichés et au cours du relevé topographique inal
effectué au Théodolithe à infra-rouge.
L’amas de façonnage, après le dernier relevé topographique, est laissé en place aux intempéries, sans
aucune protection.
Premières données préliminaires
Au cours de l’expérimentation, sept pièces archéologiques ont été façonnées à partir de 7 éclats
choisis parmi les 14 amenés sur place. Le poids de chacune des pièces façonnées varie de 15 % à 60 %
du poids de chacun des éclats matrice (tab. 2). Cette variabilité est en partie due à l’inégale qualité du
silex des blocs et même des éclats provenant du même nucléus et à quelques erreurs de taille ; ce qui
a nécessité pour certaines pièces un investissement technique plus poussé et une plus grande masse
de déchets. Quatre pièces ont été déposées au sein de l’amas et trois à l’extérieur.
Le temps de réalisation pour chacune d’elle a varié de 3 mn 30 à 5 mn 30. Le percuteur en silex
cortical a perdu 3 gr au cours de l’expérience, le percuteur en grès n’a pas changé de poids (ig. 8b).
L’espace occupé par l’amas de façonnage de l’ensemble des pièces est inférieur à 1 m² (0,75 m X 0,60
m), quelques rares éclats ayant été projetés à plus de 1 mètre. Il n’est apparu aucune déformation de
la concentration dans le sens de la pente (ig. 10).
Perspectives
Dans l’attente des futures analyses tracéologiques des pièces, il nous apparaît important d’effectuer
des relevés réguliers des déformations spatiales potentielles de la concentration et des mouvements
des pièces elles-mêmes. Ces observations permettront de mieux comprendre d’éventuelles altérations
des pièces. Ces relevés photographiques numériques et topographiques seront effectués le plus
régulièrement possible dans les mois à venir.
Nous envisageons également de mettre en place sur le même lieu un autre amas expérimental de
façonnage avec des outils bifaciaux ayant déjà été utilisés sur divers matériaux (travail du bois,
découpe de carcasse). Les mêmes observations taphonomiques et tracéologiques prévues sur le
premier amas seront réalisées.
Figure 4: Cantalouette 1, mise en parallèle des productions de façonnage et de débitage.
N
°
expérimentation
Matière
première
Pds
Long
(mm)
Larg
(mm)
Ep
(mm)
Mi Br 03
Bloc silex
bergeracois
11
kg
330
220
180
Mi Br 04
Bloc silex
bergeracois
10
kg
310
300
110
Modalité de
débitage
Débitage
bifacial
centripète
Débitage
bifacial
centripète
Mi Br 05
Bloc silex
bergeracois
4,5
kg
260
200
85
Unifacial
centripète
Nb
éclats
Percut
1
Percut
2
16
3500
gr
1873
gr
15
4
Tableau 1 : Données concernant les expérimentations de débitage des éclats/supports destinés à être
façonnés.
Tableau 2 : Données concernant les éclats/supports et les pièces bifaciales façonnées
Percut
3
Percut
4
1021
gr
1122
gr
Matricule
support
MiBr
04
–1
MiBr
05
–3
MiBr
03
–4
MiBr
05
–3
MiBr03
- 11
MiBr
03
–8
MiBr 04 - 8
Techno
Ecl. cort.
100 %
Ecl. cort.
100 %
Ecl à dos
cort.
Ecl à dos
cort.
Plein
debitage
Ecl. cort.
< 50 %
Ecl. cort.
< 50 %
Temps
5mn
Asymétrique
94
69
25
187
4mn30
Asymétrique
72
45
19
75
3mn30
Symétrique
88
70
23
134
505
Percut.
Percut 1
et 2
Percut 1
et 2
Percut 1
et 2
Percut 1
et 2
Structure
volumétrique
bifaciale
4mn15
Symétrique
110
77
34
295
33
616
Percut 1
5mn30
Symétrique
121
83
28
269
92
37
455
Percut 1
4mn10
Asym. Alternée
80
65
31
158
145
29
392
Percut 1
5mn15
Symétrique
110
81
28
253
Long
Larg
Epais
Poids
137
108
27
418
120
145
37
513
110
90
22
251
132
113
34
121
152
130
105
Long
Larg
Epais
Pds
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