Axe 1. L’étude paléoenvironnementale : climatologie et hydro-géomorphologie de la Méditerranée

Autour du CEREGE, d’ArScAn, du laboratoire de technophysique de l’université de Mayence, de l’ASCSA et de l’université de Londres, les partenaires s’interrogeront sur les ressources hydriques dont disposent les populations étudiées au 1er Millénaire av .J.-C. Il s’agira d’abord de comparer les différentes approches sur l’investigation du climat méditerranéen.

 A partir de la modélisation opérée par le CEREGE (J. Guiot) pour une analyse systémique, les chercheurs engagés compareront des études de cas. Spécialiste de la reconstitution des climats anciens par la modélisation et les données polliniques, de l’impact des changements climatiques sur la végétation en Méditerranée et les ressources en eau, Joël Guiot travaille avec les modélisateurs des paléoclimats (projet PMIP) ; il a initié au sein du labex OT-Med des collaborations avec des archéologues et des économistes pour comprendre la réponse des sociétés humaines anciennes aux changements du climat. Les études des collègues du CEREGE permettront de mettre en perspective milieux sédimentaires (Apollonia d’Albanie) avec les milieux karstiques de Syracuse ou Corinthe. Dans ce type de système hydrogéologique, le temps de transfert des eaux étant relativement court, la ressource en eau est essentiellement contrainte par la variabilité climatique haute fréquence. Pour reconstituer la variabilité climatique avec une haute résolution et évaluer la disponibilité passée de la ressource en eau, on pourra recourir à l’étude de spéléothèmes.

Il sera ainsi fait appel aux géo-sciences : un des objectifs est d’établir comment fonctionne l’hydrosystème actuellement, et d’identifier si l’eau souterraine et l’eau de surface empruntaient les mêmes chemins d’écoulement il y a deux mille à deux mille cinq cents ans. A cette échelle de temps, le réservoir géologique (ou l’aquifère) évolue peu, et l’on peut supposer dans un premier temps qu’à conditions climatiques égales, l’eau souterraine circule de la même manière aujourd’hui ; tandis que les écoulements de surface peuvent varier plus fortement car ils sont soumis aux changements importants de l’occupation du sol et de l’intensité des pluies. Il est donc nécessaire de caractériser le type de roche réservoir sur les cas d’étude, et d’établir si les aquifères ont un fonctionnement de type milieu karstique ou milieu poreux.

Par ailleurs, il faudra expliquer aussi pourquoi, sur certains sites antiques, il n’y a pas beaucoup de sources. De nombreuses populations se sont installées sur des promontoires, ce qui réduit l’accès à la nappe d’eau souterraine parfois accessible à des profondeurs importantes. De ce fait, la difficulté d’accès à ces ressources limite le recours au puits et il faut imaginer un transport (manuel ou attelé, technique /aqueduc), ou un stockage sur place par des citernes. La présence d’eau potable par des sources, l’exploitation d’une nappe d’eau souterraine par des puits, ou encore le stockage d’eau de pluie dans des citernes, sont fortement contraints par la nature lithologique du sous-sol. Dans le cas de sources karstiques, il est possible que celles-ci soient incrustantes, engendrant le dépôt de travertins (ou tufs calcaires) qui peuvent servir de piège à divers objets archéologiques et constituent également des matériaux datables. En résumé, la connaissance de l’écoulement actuel des eaux souterraines forme une excellente base pour rechercher quelles étaient les sources d’eau souterraine il y a deux mille ans. L’hydrologie nécessite ainsi d’étudier les surfaces de dépôt et d’érosion en surface pour reconstituer les paléo-chenaux d’écoulement des cours d’eau (Br. Arfib).

Par ailleurs, les installations hydrauliques permettent de retracer l’histoire du fonctionnement en eau des différents états d’utilisation, en particulier les aqueducs : il faut donc documenter la nature et la gestion de cette eau pour détecter les signaux paléoenvironnementaux. Ainsi, l’exemple que constituent les aqueducs de Syracuse en cours d’étude offrent des informations contribuant à la reconstitution du cadre paléo-environnemental disponible selon les époques d’exploitation. Si les vestiges archéologiques d’aqueducs sont des témoins de la volonté et de l’ingéniosité des sociétés antiques à capter, transporter et utiliser de l’eau douce, les dépôts calcaires préservés sur ces structures anthropiques représentent des archives sédimentaires laissées par cette eau. C’est pourquoi l’on peut parler de « mémoire de l’eau » pour ces dépôts calcaires, que le programme propose de capter à travers les travaux des équipes engagées (Chr. Petit, J. Curie, C. Passchier, G. Sürmelihindi, R. Siddall).

Le dernier volet de ces travaux comparatifs portera sur le dialogue entre géomorphologues et interprètes des photos aériennes et satellitaires pour étudier les ressources actuelles des bassins versants portant des aménagements hydrauliques antiques, et chercher à retracer l’évolution historique des composantes physiques et anthropiques des bassins versants (Cl. Vella, I. Fumadó Ortega).

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