PCR ValEuRT – Rapport d’opérations 2021

PCR « Vallée de l’Eure : une rivière, des territoires »↵
– Rapport d’opérations 2020 –

Fabienne Dugast, Théophile Piau, Caroline Font, Isabelle Le Tellier
avec la collaboration de Gilles Arnaud-Fassetta, François Bétard, Grégory Chaumet, Hippolyte Deconinck, Bruno Desachy,
Max Laromanière, Pierre Mollard, Sylvain Rassat, Paulin Ribbe, Vincent Viel, Clément Virmoux

♦ Attendus scientifiques

L’année 2021 a poursuivi l’analyse géomorphologique amorcée en 2019 par une modélisation des paléoreliefs de la portion médiane de la vallée de l’Eure et à établir l’évolution diachronique du tracé en plan du réseau hydrographique et des liens spatiaux et temporels entre les niveaux de terrasses cartographiés et les vestiges archéologiques connus, dans une perspective taphonomique. Deux zones-atelier ont été sélectionnées à ce titre : l’une autour du sanctuaire antique de Garennes-sur-Eure (lieu-dit Bellevue), reconnu par prospection aérienne (Archéo27), l’autre dans les plaines de Saussay et Croth au sud d’Anet et de part et d’autre de la rivière où les contrastes phytologiques laissent voir des formes géométriques, anomalies probablement d’origine anthropique mais difficilement caractérisables du point de vue fonctionnel. Dans le cadre strict de ces deux zones-atelier, des analyses cartographiques et historiques (notamment le site « Remonter le temps » de l’IGN) ont été conjuguées à une analyse des MNT RGE Alti 1 m – pour repérer les formations superficielles – et à de la télédétection (sur photographies aériennes et satellitaires) ainsi qu’à des « retours terrain » pour vérification aussi bien des types de formations géomorphologiques que des « indices de site » [Rapport 2020 : 21-35].

Carottage réalisé à l’aide d’un carrotier à percussion cobra MK1 [© F. Dugast 2021]

En 2021, la reconnaissance de l’environnement géomorphologique des gisements archéologiques sur ces deux zones devait être menée en combinant prospections géophysiques (Tomographie de Résistivité Électrique) pour reconstituer la géométrie 2D du remblaiement alluvial, carottages profonds dans l’axe d’écoulement des paléochenaux pour préciser l’architecture et l’âge des unités des séquences sédimentaires, analyses sédimentologiques en laboratoire (granulométrie, paramètre texturaux et image CM) et datation radiocarbone (14C Accelerated Mass Spectrometry). L’objectif était de documenter et de dater les jalons de l’histoire géomorphologique et paléoenvironnementale de l’Eure dans cette portion de la vallée en lien avec les différentes phases de l’occupation humaine et de les mettre en perspective avec celles obtenues plus en aval près de la confluence avec la Seine (Louviers, Incarville, Val-de-Reuil). À échelle plus locale, il était envisagé d’analyser la temporalité des dynamiques érosives et de quantifier la redistribution de sédiments au cours de l’Holocène au sein de deux sous-bassins – le Radon et la Vesgre. L’ensemble de ses approches devait être accompagné de vérifications au sol (prospections pédestres et analyses de mobilier) et de relevés ponctuels à l’aide de capteurs montés sous drone. Enfin, faute de pouvoir approcher aisément les « cultures matérielles », témoins de la rythmicité des regroupements de communautés dont les marqueurs les plus fins restent le mobilier et en particulier la poterie – mais qu’il est nécessaire de redéfinir [Dugast 2021] –, une démarche d’inventaire des « géoarchéosites » devait être conduite à l’échelle de la moyenne vallée de l’Eure, entre la confluence avec l’Iton (au nord) et la ville de Chartres (au sud), en s’appuyant de manière complémentaire sur l’inventaire archéologique (Patriarche et services départementaux) et l’Inventaire National du Patrimoine Géologique (INPG) des départements de l’Eure (28), de l’Eure-et-Loir (28) et des Yvelines (78).

Cartographie automatique des formes de relief réalisée à l’aide de l’outil « Geomorphons »[© H. Deconinck, P. Ribbe 2021]

♦ Attendu technologique

Sur le plan technique et dans la suite de l’année précédente [Rapport 2020 : 39-53], l’année 2021 visait à mettre en place au format SIG une structure adéquate à deux volets interconnectés pour nous permettre d’évaluer, en première instance, une démarche prospective à l’appui d’interventions non invasives sur le terrain, en s’appuyant sur une analyse de la représentativité des données selon leurs origines – géographiques, géologiques, géomorphologiques, archéologiques, historiques, environnementales… –, et de tester une approche régressive et évolutive des transformations (phénomènes de résilience, réappropriation…) à l’aide de référentiels et d’indicateurs pertinents.

♦ Circonstances des opérations année 2021

La situation sanitaire particulière due à la pandémie de COVID-19 qui sévit depuis mars 2020 a quelque peu perturbé la conduite des opérations de terrain envisagées sur l’année 2020 et, par voie de conséquence, les objectifs attendus [Rapport 2020]. Pour des questions de faisabilité incertaine, la stratégie d’acquisition de données a dû être partiellement redéfinie et certains volets abandonnés provisoirement pour être reportés sur l’année 2021, voire 2022. Trois campagnes de terrain ont ainsi pu être menées au printemps 2021, avec, pour chacune, une équipe de 4 à 6 personnes sur place [Partie II] :

  • la première, centrée sur la seconde zone-atelier (plaines de Saussay et Croth) pour compléter l’étude des variations micro-topographiques lancées en 2020 (prospection géophysique [tomographie de résistivité électrique – TRE] et carottages sédimentaires) ;
  • la deuxième, au sein de deux vallées affluentes de rive droite de l’Eure : le Radon et la Vesgre, pour des observations géomorphologiques (sondages exploratoires à la tarière pédologique, relevés de coupe sur des berges en rive concave) en vue d’y reconnaître des séquences sédimentaires fluviatiles ;
  • la troisième, tout au long de la moyenne vallée de l’Eure, entre la confluence avec l’Iton au nord et la ville de Chartres au sud, pour évaluer, vérifier et compléter l’inventaire de « géoarchéosites » amorcé en 2020 [Rapport 2020 : 35-37].

Ces campagnes ont été ponctuées en outre par des prospections géophysiques aéroportées à l’aide de capteurs montés sous drone (LiDAR, thermique, multispectral), dans un double objectif – de complémentarité en termes de capacité de détection et de prospection extensive sur des surfaces supérieures à 10 ha [Partie III].

Enfin, en vue de développer un espace de travail virtuel commun nécessaire à la poursuite des objectifs du PCR, une équipe a été mise en place, en lien avec l’ENSG (École nationale des sciences géographiques), pour recevoir les jeux de données des différentes disciplines en présence – sciences historiques et sciences de la Terre – en vue de les faire dialoguer entre eux pour une meilleure appréhension des différents phénomènes interconnectés à observer [Partie IV].

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Voir le rapport complet ici [Archive HAL-SHS]↵

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♦ Bilans et perspectives

Les opérations menées sur l’année 2021 se sont développées sur 5 volets interconnectés :

  1. le déploiement de prospections aéroportées par drone (LiDAR, Thermique, Géomagnétique), dans un double objectif – de complémentarité en termes de capacité de détection (à l’appui de prospections pédestres) et de prospection extensive sur des surfaces supérieures à 10 ha (dans le cadre d’un développement prospectif) ;

    Levé LiDAR : nuage de points complet, vue inclinée [© aird’éco-drone]

  2. la poursuite d’une démarche inédite d’inventaire cartographique et d’évaluation numérique des géoarchéosites à l’échelle de la vallée de l’Eure moyenne = entre sa confluence avec l’Iton au nord et la ville de Chartres au sud –, permettant d’individualiser 24 géoarchéosites potentiels aux valeurs scientifiques contrastées (d’internationale à locale) et qui se répartissent dans cinq grandes catégories ;
  3. la reconnaissance de l’environnement géomorphologique de la plaine alluviale autour de Saussay et de Croth, au sud d’Anet et de part et d’autre de l’Eure – 2de zone-atelier, choisie pour la multiplicité d’indices d’occupations humaines manifestement présents en diachronie ;

    Géoarchéosites potentiels prospectés en vallée de l’Eure moyenne [© T. Piau 2021]

  4. l’investigation des séquences sédimentaires fluviatiles de deux fonds de vallée secondaire de rive droite de l’Eure, largement ouvertes dans les séries tertiaires (le Radon et la Vesgre), permettant de poser les premiers jalons d’un cadre chronostratigraphique ;
  5. l’intégration des données géomorphologiques et archéologiques acquises depuis 2018 dans la base de données relationnelle et spatiale du PCR. Ce travail a été l’occasion de revenir sur le traitement automatisé des fichiers rasters de l’IGN (BD Alti 25 m) afin d’élargir la réflexion géoarchéologique à l’échelle régionale (en l’occurrence. le bassin-versant de l’Eure).

Les données géomorphologiques acquises en 2021 [3 et 4] ont pu être mises en perspective avec celles obtenues en vallée de l’Eure amont et aval et sur deux de ses affluents de rive droite en aval de Chartres (l’Aunay et la Drouette). L’objectif était de questionner la synchronicité des épisodes détritiques enregistrés dans les sous-bassins avec ceux individualisés dans le remblaiement sédimentaire des formes fluviales héritées de l’Eure dans son fonds de vallée – les zones-ateliers de Saussay « Les Terres Noires » et Garennes-sur-Eure « Bellevue ». Dans la plaine d’inondation de l’Eure, une métamorphose synchrone de la rivière semble s’opérer à la charnière entre le Néolithique récent et le Bronze ancien : les chenaux sont déconnectés de l’axe d’écoulement fluvial principal et sont progressivement remblayés par une sédimentation détritique. La sédimentation tourbeuse peut toutefois perdurer localement dans le fond de vallée de l’Eure à la faveur d’un « effet de site ». C’est le cas de l’organogenèse tourbeuse observée, entre l’âge du Bronze et le Haut Moyen-Âge à Lormaye « Les Pâtures » dans une dépression individualisée au sein de la grave à silex roulés qui nappe le fond de la vallée de l’Eure [Borderie, Chamaux 2014].

A. Cours de la Vesgre au lieu-dit « le Moulin ». B. Zone humide au sein de sa plaine d’inondation proximale. C et D. Sédimentation observée dans le remblaiement alluvial de la Vesgre [© T. Piau 2021]

La variabilité spatiale des enregistrements sédimentaires observés dans les fonds de vallées secondaires du continuum séquanien, étroitement dépendante de facteurs morphologiques et anthropiques locaux, s’accentue à l’Holocène récent et complexifie in fine la lecture des tendances régionales. Toutefois, dans les sous-bassins de rive droite de l’Eure, l’atterrissement limoneux semble plus tardif que celui observé dans les paléochenaux des deux zones-atelier de la plaine alluviale. En effet, il faut attendre le Bas Moyen-Âge, voire la période moderne pour observer une crise détritique généralisée dans les fonds de vallée de l’Aunay (dès 1125 ± 45 BP), de la Drouette (dès le xiiie siècle), de la Vesgre (après 920 ± 30 BP) ou encore du Radon (410 ± 30 BP).

En parallèle, les nouvelles données obtenues, aussi bien grâce aux prospections aéroportées par drone qu’à la chaine de traitements automatisés sur les fichiers rasters de la BD Alti 25 m de l’IGN et l’utilisation de l’outil « Geomorphons » sous GRASS GIS qui a permis de produire une cartographie automatique des formes de relief à l’échelle du bassin-versant de l’Eure, contribuent à 1/ affiner la compréhension des modalités générales de distribution actuelle des gisements archéologiques dans le système géomorphologique et, 2/ quantifier par période les sites dans leur fonctionnalité selon leur position dans le paysage (formes de relief, orientation des versants, etc.) afin d’analyser, voire in fine de modéliser les lieux d’implantation privilégiés selon les périodes.

Enfin, l’inventaire des géoarchéosites démontre l’intérêt 1/ de croiser les composantes archéologique et géomorphologique dans un processus d’évaluation numérique pour mesurer le potentiel géoarchéologique des sites et 2/ de replacer des lieux d’intérêt ponctuel dans un « réseau » d’agencement des territoires anciens afin de les rendre plus intelligibles (i.e. géoarchéosites en réseau).

Les actions menées en 2021 devront être complétées au cours de l’années 2022 afin de proposer les premières synthèses concernant le potentiel de préservation géoarchéologique des formations superficielles (gisements archéologiques vs logs pédo-chrono-stratigraphiques corrélés) et les dynamiques du réseau de peuplement et du risque archéologique associé. Les actions se développeront en 4 volets interconnectés. Il s’agira de :

  • finaliser la reconnaissance de l’environnement géomorphologique des indices d’occupation humaine repérés en prospections aériennes (Archéo27) dans les zones-ateliers de Saussay « Les Terres Noires » et de Garennes-sur-Eure « Bellevue » afin 1/ de préciser la chronologie et les modalités de recoupement des paléochenaux de l’Eure et 2/ d’éclairer les interrelations entre la plaine d’inondation de l’Eure (risques passés, exploitation et gestion de la ressource en eau), les gisements archéologiques et d’autres traces d’occupation proches sur les terrasses alluviales et/ou les plateaux adjacents (notamment du Mantois) ;
  • poursuivre la reconnaissance des enregistrements sédimentaires fluviatiles des vallées secondaires de la moyenne vallée de l’Eure largement ouvertes dans les séries tertiaires du centre du Bassin parisien. Celles-ci sont susceptibles de fournir 1/ de précieux enregistrements polliniques permettant de documenter l’évolution des paysages et des pratiques agro-sylvo-pastorales à l’Holocène récent (basse vallée de la Vesgre), 2/ des enregistrements tourbeux recelant des vestiges mésolithiques, à faible profondeur et bien préservés (l’Aunay amont) ; 3/ un enregistrement limoneux permettant d’établir une chronologie fine de la rythmicité et des modalités des processus érosifs pour les périodes moderne et contemporaine (le Radon) afin de dresser un premier budget sédimentaire à l’Holocène récent. Ces données pourront, à terme, être mises en perspective avec celles obtenues dans les vallées à lithologie crayeuse de rive gauche de l’Eure (vallées sèches d’Ezy et de Boissière), qui pourraient avoir subi des évolutions asynchrones et/ou des réponses hydro-morpho-sédimentaires différentes au cours de l’Holocène ;
  • finaliser le processus d’évaluation des sites d’intérêt géoarchéologique en vallée de l’Eure moyenne (e. besoins de conservation et potentiels d’usage) et ainsi préciser la définition et le choix des critères retenus pour l’évaluation de la valeur scientifique archéologique des sites. Cette démarche inédite d’inventaire cartographique devrait, à terme, contribuer à faire émerger un réseau d’unités de lieu d’importance géoarchéologique pour engager de nouvelles perspectives scientifiques à visée interdisciplinaire et, parallèlement, poser les fondements des futures actions de conservation et/ou de valorisation des paysages culturels de la vallée en collaboration étroite avec les populations locales ;
  • poursuivre l’intégration des données géomorphologiques et paléoenvironnementales dans la base de données relationnelle et spatiale du PCR et affiner les traitements automatisés des données topographiques à haute résolution de l’IGN (RGE Alti 1 m et 5 m) en complément des levés LiDAR, des prospections géophysiques aéroportées par drone (thermique, géomagnétique) et des prospections archéologiques au sol.

Sur ce dernier point, on notera qu’une couverture LiDAR haute densité par avion est programmée sur la portion orientale du secteur d’étude par l’IGN sur l’hiver 2021-2022 qu’il sera intéressant également de qualifier. Dans le contexte d’une zone d’agriculture intensive, caractérisée par des ensembles de parcelles adjacentes d’une étendue allant souvent au-delà de 50 ha, labourées et cultivées en permanence et par conséquent peu disponibles, l’intérêt du déploiement d’investigations aéroportées par drone n’en reste pas moins important. L’avantage de ce type de technique est sans conteste son mode non invasif mais également sa flexibilité qui permet de répéter les vols sur une même zone. Par ailleurs, la faible altitude de vol des drones offre non seulement une documentation à une échelle intermédiaire entre le site et la micro-région – et permet ainsi d’élargir l’investigation à l’environnement immédiat du site –, mais également une acquisition d’informations de meilleure qualité et de plus grande résolution et par conséquent de plus grande précision. Partant du principe que, même sur une surface fraichement remobilisée (entre des tranchées de diagnostics archéologiques par exemple), il est possible, après traitements, d’exploiter les microreliefs anthropiques malgré le bruit (des labours, du passage d’engin, etc.) [Rassat, Wirtz 2013 ; Rassat, Hugonnier 2017], il paraît en ce sens intéressant de procéder à des levés LiDAR spécifiquement dédiés à chaque zone d’étude afin de pouvoir vérifier l’extension spatiale des variations microtopographiques. Divers traitements sont en cours, faisant appel à différentes techniques moins classiquement utilisées (sky-factor, ombrages multiples [MDOW], relief local [LRM], intensités…) pour tenter de mettre en évidence, de préciser et de localiser les anomalies détectées par ailleurs. La souplesse de mise en œuvre de la prospection aéroportée par drone permet en outre d’effectuer des tests à différents niveaux – selon le type de sol, de végétation, d’albédo, de microclimat – et affiner ainsi de l’utilisation d’autres types de capteurs – thermique, magnétique –, plus spécifiques en termes de télédétection et donc d’inventaire. Cette approche, très peu développée aujourd’hui, s’inscrit dans un mode exploratoire.

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Le projet a reçu un avis favorable de la CTRA Ouest réunie en mars 2021

Son financement 2021 s’est appuyé sur le SRA-DRAC Normandie (PCR 2020-2022)
et sur l’Inrap (@gir 2021)

ainsi que sur un appel à projets : RnMSH-TGIR Huma-Num, « Approches qualitatives des données
en SHS et
humanités numériques » 2019-2020

Il a accueilli 3 stagiaires de l’ENSG, Paris I et Sorbonne Université

   

 


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