L’approche géoarchéologique a pour objectif de discuter l’intérêt des archives sédimentaires des rammadiyat pour appréhender les dynamiques d’occupation des sols au Capsien et Néolithique. Les rammadiyat se présentent sous forme de monticules dont la stratigraphie est peu exprimée. Les fouilles récentes ont mis en évidence des sols d’occupation renouvelant les questionnements sur les modes d’occupation de ces populations capsiennes. L’approche géoarchéologique repose sur la micromorphologie des sols. Elle a été menée sur 5 sites capsiens de Tunisie et d’Algérie. Elle a permis de caractériser les modes de formation de ces rammadiyat. Les informations recueillies montrent que les rammadiyat relèvent principalement des processus liés aux activités humaines, qui ont interagi à des degrés variables avec les processus naturels. Elles ont permis de construire un modèle qualitatif de la dynamique de formation des rammadiyat, exprimé par une classification des faciès sédimentaires identifiés, selon les pratiques d’aménagement, selon les activités et selon le degré de fréquentation. Ce modèle met en évidence un premier schéma de l’organisation spatiale des sols d’occupation, matérialisant trois types espaces : un espace construit (bâtiment), un espace de cour segmenté avec des aires domestiques, voies de passage et zones de rejets et un espace peu fréquenté, en marge de l’occupation principale. L’enregistrement sédimentaire témoigne d’un mode d’occupation continu, localement rythmé par des variations dans le degré de fréquentation. Des épisodes d’abandon temporaire ou de très faible fréquentation sont ainsi observés. Cependant, leur généralisation à l’ensemble du site reste à préciser. / The aim of the geoarchaeological approach is to discuss the interest of sedimentary archives of rammadiyat, in order to understand the dynamics of soil occupancy at the Capsian and Neolithic period. The rammadiyat present the shape of a small mound, whose stratigraphy is quite undifferentiated. Recent excavations show the presence of occupation surfaces, renewing the questions about the settlement strategies and of these capsian populations. The geoarchaeological approach is based on soil micromorphology .This research was conducted on 5 capsian sites in Tunisia and Algeria and allowed us to characterize the formation processes of these rammadiyat. The collected data show that rammadiyatis mainly formed by anthropic processes related to human activity interacting with natural processes on varying degrees. It’s then possible to construct a qualitative model relating to the formation dynamics of rammadiyat, expressed by a classification of the identified sedimentary facies, according to the building practices, the activities and the intensity of human occupation. This model highlights a first framework of the spatial organization of occupation surfaces, materializing three types of spaces: a built space (dwelling), a segmented yard space with domestic areas, passageways and dump areas, and a marginal area, showing a sporadic occupation. The sedimentary record shows a continuous occupancy, locally punctuated by variations in the intensity of human occupation. Episodes of temporary abandonment or very low occupation are observed. However, their generalization to the whole site remains to be clarified.

Notre objectif est de développer un nouvel outil d'étude des dynamiques spatiales et temporelles des paléovégétations. Le point de départ de cette démarche est le constat que l'analyse des archives naturelles, sédimentologiques ou pédologiques, comporte des limites ne permettant pas toujours d'aborder à l'échelle locale les dynamiques séculaires ou millénaires des unités paysagères. Notre travail consiste à mettre au point une méthode d'étude des archives pédologiques fondée sur les principes de la spectroscopie proche infrarouge (SPIR). La SPIR mesure l'absorbance d'un matériau sur la bande spectrale 1100-2500 nm. Le spectre obtenu discrimine de nombreux constituants de ce matériau. Il donne entre autres une «empreinte digitale » des matières organiques. De ce fait, il est utilisé depuis longtemps dans de nombreux secteurs industriels. En pédologie, il a surtout été utilisé pour quantifier les constituants du sol. Or, la nature des matières organiques des sols est liée aux types de végétaux et végétations présents et passés. Nous testons donc une approche qualitative, qui consiste à associer le spectre d'un échantillon de sol à un type de végétation. La démarche de mise au point s'articule en trois étapes. La première consiste à mesurer le spectre de matières organiques dont l'origine est connue. Nous analysons des échantillons de surface de sols dont l'histoire de la végétation est connue sur une période de 150 ans au moins. Une vaste gamme de formations végétales et de types de sols sont représentés dans le référentiel spectral. La séparation entre les sols sous prairies et sous forêts est très nette. Des distinctions plus fines entre différentes formations forestières sont également observées. Dans la seconde étape, nous vérifions le potentiel de la méthode sur des matières organiques anciennes conservées dans les horizons profonds. Sur les profils étudiés, la connaissance des paléovégétations à l'échelle du millénaire est fournie par des méthodes paléoécologiques classiques. Nous distinguons les schémas d'évolution avec une grande stabilité de la végétation, des schémas présentant un ou plusieurs changements de végétation. La confrontation des spectres d'horizons profonds avec le référentiel de surface permet de retracer des scénarios qui sont calés chronologiquement grâce à l'apport de la modélisation du turnover des matières organiques. Dans la troisième étape, nous examinons des paléosols. Leur signature spectrale nous indique la nature du couvert végétal avant l'enfouissement du paléosol. Pour le moment, ces derniers résultats sont à nuancer compte tenu du peu de données paléoécologiques complémentaires. Les résultats révèlent un potentiel important de la SPIR dans l'étude des paléovégétations aux échelles locales. Des schémas d'évolutions proposés pour plusieurs des sites étudiés confortent des résultats existants ou apportent de nouveaux éléments pour l'étude des paléovégétations en relation avec l'occupation humaine en Alsace au cours de l'Holocène. Cependant, les investigations méthodologiques devront se poursuivre vers un élargissement du référentiel de surface, du point de vue écosystémique et du point de vue géographique. Les référentiels d'horizons profonds et de paléosols devront également être consolidés par d'autres études paléoécologiques. Ce travail ouvre également des perspectives sur d'autres applications comme le traçage des matières terrigènes dans les cours d'eau.

Les Hohokam et leurs descendants les Akimel O'Odham ont exploité et irrigué la basse vallée de la Salt et la moyenne vallée de la Gila dans le bassin semi-désertique de Phoenix en Arizona depuis presque deux millénaires. Leur histoire culturelle repose sur une interaction constante de ses membres avec une ressource rare, l'eau. Pour comprendre les dynamiques socio-environnementales, résultats de cette interaction sur la longue durée, nous avons adopté une approche géoarchéologique, chronologique et paléoenvironnementale des systèmes hydrauliques et des formations alluviales, approche affinée par les méthodes géophysiques et micromorphologiques. La reconstruction de l'agro et de l'hydrosystème met en relief un développement de l'irrigation autour de 300 apr. J.-C. lors de conditions environnementales stables mais sèches. De 300 à 1050 apr. J.-C. (période pré-Classique), l'agrosystème Hohokam est caractérisé par une irrigation efficace de la plaine alluviale et des basses terrasses, qui s'exhaussent puis se stabilisent entre 850 et 1000 apr. J.-C. (Petit Optimum Climatique Médiéval) Un épisode d'élargissement puis d'incision est enregistré entre 1050-1150 apr. J.-C. Malgré un entretien poussé des structures hydrauliques, l'organisation du territoire évolue. Les basses terres sont abandonnées, de nouveaux systèmes d'irrigation sont construits et les pratiques agraires se diversifient. L'exhaussement du lit est à nouveau attesté à partir du 13ème s. et le fonctionnement de l'irrigation est optimal entre 1150 et 1450 apr. J.-C. (période Classique). Le bassin de Phoenix est toutefois abandonné jusqu'au 17ème s. Cette déprise agraire est associée à une phase de stabilité du paysage, entre 1450 et 1600 apr. J.-C, puis par une reprise rapide de l'aggradation associée à une forte mobilité fluviale jusqu'en 1870 (Petit Age Glaciaire), date après laquelle le système s'incise à nouveau. L'agrosystème Akimel O'Odham fonctionne de façon optimale du 17ème jusqu'à l'arrivée massive des pionniers (circa 1870), après laquelle il évolue de façon presque irréversible (réduction de la superficie irrigable, coupe du bois, pratique de l'agriculture sèche). Ces résultats permettent d'aborder les modalités de la morphogénèse en contexte semi-aride mais également les concepts de rupture et de stabilité socio-environnementale. Nous réfutons l'hypothèse d'un déclin d'origine environnementale autour de 1450 apr. J.-C. Par contre, une crise environnementale autour de 1000-1150 apr. J.-C., associée à des conditions climatiques contraignantes (changements climatiques rapides avec épisodes El Niño) conduisant à des migrations massives et une surexploitation du territoire dans un milieu déjà fragilisé car trop spécialisé, pourrait être responsable du lent déclin de la communauté d'irrigation Hohokam, 200 à 300 ans plus tard. Le système socio-environnemental des Akimel O'Odham au 19ème s. semble reproduire le même schéma sur une échelle spatiale et temporelle plus réduite.

Les terres noires sont des sédiments urbains épais et sombres, situés entre les stratifications antiques et médiévales des anciennes agglomérations. Leur étude est un enjeu pour comprendre les sociétés du premier Moyen Âge et leurs pratiques des espaces urbains. L'interprétation de ces niveaux nécessite la mise en place d'études fines, recourant notamment à la géoarchéologie. En se fondant sur un inventaire des observations de terres noires, dans cinq régions du nord de la France (Haute-Normandie, Picardie, Île-de-France, Champagne-Ardenne et Lorraine), 20 stratifications de terres noires, réparties à Beauvais, Metz et Noyon, ont fait l'objet d'une approche géoarchéologique. L'important potentiel d'information contenu dans les terres noires a pu être démontré. La complexité de leur organisation a pu être soulignée, grâce à l'analyse stratigraphique et celle de leur structuration latente. La caractérisation physico-chimique de 89 unités stratigraphiques ainsi que l'analyse micromorphologique de 79 lames minces a permis d'identifier les processus à l'origine de la formation des terres noires et, au-delà, de proposer des activités et des pratiques socio-spatiales urbaines qui ont pu les créer. La diversité des apports à l'origine des terres noires a pu être mise en évidence. Ce sont souvent de petits dépôts rythmés et hétérogènes, pouvant correspondre à des rejets d'activités multiples, domestiques ou artisanales, ou parfois à des aménagements d'espaces intérieurs ou extérieurs. Cette recherche apporte donc des informations substantielles à l'étude des espaces urbains entre Antiquité et Moyen Âge et propose une approche et des pistes de travail pour en analyser la complexité.

Considéré comme la matérialité de l’espace, le sol est un élément déterminant en archéologie pour la compréhension de l’habitat. Au regard « de l’absence » des sols néolithiques, les recherches sur l’habitat dans le Nord de la France sont basées sur les structures en creux. Pour la fin du Néolithique, ceci est un problème puisque seuls quelques plans de bâtiments sont connus et les fréquents sites peu stratifiés à concentrations de mobilier sont peu documentés. Dans trois quarts des cas, les attributs du mobilier (à plat, domestique…) suggèreraient des sols d’occupation préservés, et donc des habitats potentiels. En questionnant la relation Société-Sol, la démarche géoarchéologique, fondée sur la micromorphologie, vise à déterminer les processus de formation de ces couches pour interroger le caractère préservé des sols d’occupation ainsi que la nature des activités humaines enregistrées. Ces recherches s’assoient sur l’étude de cinq sites à concentrations de mobilier (Gas, Sours, Poupry, Pussigny et Maillé), découverts en Beauce et en Touraine par l’archéologie préventive. L’élaboration d’un modèle qualitatif du sol néolithique, exprimé par une classification de micro-ethnofaciès, a permis d’identifier sa nature, de confirmer le statut d’habitat de ces sites et de discuter des modes d’occupation des sols. La pratique des terrassements pour l’implantation des habitats semble généralisée, tout comme l’emploi de la terre crue pour la construction des sols et des bases de murs. Si des variations semblent apparaitre dans les espaces intérieurs, les résultats pour les sols extérieurs permettent de proposer un modèle théorique de l’organisation spatiale de l’espace de cour. / Considered as the materiality of space, floor is a crucial element in archaeology to understand the settlement. Regarding the “lack” of neolithic floors, the researches of settlements in North of France, are established from negative features. For the end of Neolithic, this is truly a problem because only few plans of buildings are discovered and the sites with very thin and massive anthropogenic layers are common, but not well documented. In three-quarters of cases, the characteristics of materials (flat, domestic…) would suggest preserved floors, and so, potential settlements. Answering the relation Society-Soil, the geoarchaeological approach, based on micromorphology of soil, pursue to characterise the processes of formation of thin layers to question the preserved aspect of floors and the nature of human activities recorded. The searches are seated on the study of five sites à thin layer with concentrations of materials, discovered in Beauce and Touraine by survey archaeology. The elaboration of qualitative models of neolithic floor, expressed by a classification of micro-ethnofaciès, leads to identify its nature, to confirm the status of the settlement of its type of sites. The earthwork practice of the implantation of a settlement seems extensive, as well as, the use of earthen materials to the construction of floors and walls. If spatial organisation of interior space remains difficult to approach, the results lead to propose a theoretical model of courtyard spaces.

Les deltas ont débuté leur édification il y a environ 7000 ans suite à la stabilisation du niveau de la mer. Ils offraient durant l’Antiquité une mosaïque d’environnements, plus ou moins protégés, favorables aux activités maritimes. Nous montrons que plusieurs types de ports deltaïques peuvent être identifiés en raison des différents contextes géomorphologiques offerts par les deltas. La mise en relation des résultats bio-sédimentologiques, avec les données archéologiques nous ont permis de détailler l’évolution des environnements portuaires de plusieurs sites antiques situés dans des deltas. La première étude a été menée à l’échelle du delta de la Kouban (Péninsule de Taman, Russie). Un carottage réalisé à l’extrémité orientale de la péninsule et sa comparaison avec d’autres études géoarchéologiques menées récemment dans le delta nous a permis de restituer l’évolution paléogéographique de la péninsule. Nous avons pu confirmer que cette dernière a constituée, suite à la remontée postglaciaire du niveau marin, un large archipel articulé autour de quatre îles. À Tel Akko (Baie de Haifa, Israël), notre étude nous a permis de restituer l’évolution côtière du site depuis l’Âge du Bronze. À Pollentia, cité romaine des Baléares, nous avons été en mesure de démontrer que le port était situé dans une lagune de faible profondeur située en marge distale d’un petit delta côtier. Enfin à Halmyris (Danube, Roumanie) nous avons été en mesure de démontrer que la forteresse romaine, installée sur un promontoire, était protégée des crues tout en bénéficiant d’un accès facilité au fleuve par l’intermédiaire d’un chenal secondaire au sein duquel son port aurait pu être installé. / River deltas began forming around 7000 years BP because of the stabilisation of the mean sea-level. The natural variety of wetland environments on clastic coasts, in particular deltas, explains in major part the important disparities in harbour contexts. The combination of earth sciences with archaeological tools allows us to investigate the environmental evolution of four ancient sites located on deltas. We investigate 7000 years of environmental changes on the Kuban delta (Taman Peninsula, Russia). A coring, from the eastern limit of the peninsula, and its comparison with other geoarchaeological studies undertaken on the delta, allow us to confirm that the Holocene marine transgression created an archipelago of four islands around 6000 years ago in the area of the present-day Taman Peninsula. In Antiquity, natural factors such as delta progradation and the evolution of spits and sand bars have considerably affected the landscape evolution and therefore human occupation of the peninsula. At Tel Akko, (Haifa Bay, Israel), we reconstruct the evolution of the coastal zone of the site since the Bronze Age. We propose different harbour locations over time. At Pollentia, a Roman city of Mallorca, we have been able to demonstrate that the harbour was situated in a shallow lagoon, probably dredged at the time of its foundation. At Halymris (Danube delta, Romania), our research supports the presence of a secondary fluvial-channel located close to the fortress where the harbour may have been installed. The fortress, located at the foot of a promontory, was protected from floods and provided easy access to the main channel of the river.

La reconstitution des paléoenvironnements et la compréhension des dynamiques géomorphologiques sont de plus en plus appréhendées au regard des recherches archéologiques. Toutefois, en Indonésie, cette approche est encore peu usitée. L’étude du site de Kota Cina (Sumatra Nord, Indonésie) entreprise dans le cadre de cette thèse, est un travail pionnier qui vise à comprendre les changements environnementaux à l’interface Homme/Nature, dans le but d’une reconstitution paléogéographique. Cet ancien comptoir commercial portuaire du Détroit de Malacca, actif entre les XIème et XIVème siècles AD, se trouve aujourd’hui à 7 km du rivage. Afin de s’interroger sur les variables de contrôle naturelles et anthropiques de l’évolution paysagère de la région, des investigations ont été menées à Kota Cina et dans la vallée de Deli. Deux approches ont été privilégiées : (1) une approche géomorphologique qui permet de reconstituer les dynamiques hydro-sédimentaires du site et de sa vallée ; (2) une approche biogéographique à travers une analyse du contenu phytolithiques des dépôts de Kota Cina, afin de renseigner l’évolution de la végétation du site. Cette étude met en exergue des évolutions paléoenvironnementales notables, en réponse à des forçages singuliers. Le volcanisme pré-holocène de la région a engendré par son détritisme un remplissage majeur de la vallée. La réponse hydro-sédimentaire holocène a modifié la géomorphologie de la région par une forte incision et un important transfert sédimentaire. Enfin, à l’époque historique, une nouvelle transformation paysagère a eu lieu avec l’anthropisation du milieu, notamment à partir du XIXème siècle avec l’essor des plantations coloniales. / Paleoenvironment reconstructions and geomorphological dynamics understanding are increasingly being considered with regards to archaeological research. However, in Indonesia, this approach remains unusual. The present study of Kota Cina site (North Sumatra, Indonesia) is a pioneering work that aims to understand environmental changes dynamics at the human/nature interface for the purpose of paleogeographic reconstruction. Kota Cina is an ancient trade harbour of the Strait of Malacca. It was active between the XIth and the XIVth centuries AD. Nowadays, the site is located at 7 km from the coast. In order to examine the implication of natural and anthropogenic factors in the landscape changes of the region, investigations were carried out at Kota Cina and the Deli Valley. Two approaches were developed: (1) a geomorphological approach to reconstitute the hydro-sedimentary dynamics of Kota Cina site and its valley; (2) a biogeographical approach to reconstruct the vegetation changes at Kota Cina from a phytolith analysis of the site deposits. This work highlights important paleoenvironment changes as response to unique forcings. The pre-Holocene volcanism of the region generated a major filling of the valley by its detritism. The Holocene hydro-sedimentary response has altered the geomorphology of the region through a strong incision and significant sediment transfer. Finally, during the historical period, new landscape changes took place with the environment anthropisation, especially from the XIXth century with the development of colonial plantations.

Pour dépasser les limites inhérentes à la déconnexion des disciplines ou celles imposées par les sources, les périodes ou les sites, cette thèse propose une approche pluridisciplinaire et diachronique de la question de l'approvisionnement en pierre des chantiers médiévaux et modernes. Grâce à la confrontation de bâtiments d'origines et de fonctions différentes, ce travail cherche à décortiquer les processus de choix et réseaux d'approvisionnement en pierre, pour envisager le rapport des hommes à une ressource naturelle. / In order to go further limits inherent to subject disjunction, or those imposed by sources, periods or sites, this thesis emphasises a multidisciplinary and diachronic approach of stone supply on medieval and modern building sites. Thanks to the confrontation of buildings with different origins and functions, this work tries to dissect process of choices and stone supply network. It finally considers connection between people and a natural ressource.

Dans le but de mieux comprendre les facteurs agissant sur le milieu fluvial à l’échelle plurimillénaire, ainsi que les effets de la dynamique alluviale sur la préservation de l’information archéologique, une étude géoarchéologique a été menée sur quatre fenêtres des vallées de la Loire, de la Saône et du Doubs en Bourgogne (France). À partir de sites de franchissement romains et d’un pont médiéval, retrouvés dans le chenal actuel, puis en étendant les recherches à d’autres secteurs, l’évolution des lits mineur et majeur au cours de l’Holocène a été reconstituée. Des informations de natures diverses, datées et spatialisées, ont été croisées : pour les deux derniers siècles, principalement les plans et vues aériennes contemporains, tandis que les périodes plus anciennes sont abordées grâce aux indices archéologiques, à l’analyse géomorphologique du lit majeur et, principalement, aux archives sédimentaires. Ces dernières ont été analysées du point de vue de la sédimentologie de faciès afin d’identifier les processus à l’origine des dépôts. Les grandes étapes de l’évolution des trois grands cours d’eau étudiés, une fois identifiées et datées, ont été confrontées aux données existantes afin d’interroger l’influence qu’ont pu avoir les fluctuations climatiques et les activités humaines sur la dynamique alluviale. La reconstitution de l’évolution du milieu au cours de l’Holocène permet enfin d’aborder la question de la conservation des données archéologiques en domaine alluvial, propice à l’implantation humaine, mais où l’information est la plupart du temps masquée par une succession de processus taphonomiques. / A geoarchaeological study was led on four sections of the valleys of the Loire, Saône and Doubs rivers (Burgundy, France) in order to point out the factors influencing the alluvial dynamics on a multimillennial scale, and their effects on the preservation of archaeological information. Investigations started by roman and medieval remains of bridges discovered in active channels, were then carried out on larger parts of alluvial plains, and altogether allowed the evolutions of the channels during the Holocene period to be deducted. Various types of information on alluvial characteristics were crossed through time and space: ancient maps and XXth century or aerial photographs for centennial scale, archaeological data, geomorphological analysis, but mostly alluvial deposits for older periods. Facies analyses on fluvial sediments led to the identification and the reconstitution of successive sedimentary environments through time. The main steps of the evolution of the three rivers, after being identified and dated, were compared to previous studies in order to estimate the respective roles of climatic changes and anthropic influence on alluvial dynamics, on this regional scale, during the Holocene. Preservation of archaeological information in fluvial deposits is therefore discussed here, to reach a better understanding of taphonomic issues in such environmennts, which are potentially rich in archaeological remains.

Les fouilles archéologiques du site Anderson (CeEt-950), à Limoilou, à Québec, ont mis au jour une fosse d'aisances jadis utilisée par les familles Anderson et Pitl au cours du XIXe siècle. S'inscrivant dans un projet pluridisciplinaire, cette étude utilise des approches de la géoarchéologie intra-site (stratigraphie, sédimentologie et micromorphologie des dépôts archéologiques) et l'archéopalynologie pour acquérir des connaissances sur l'environnement local du site Anderson et pour améliorer notre compréhension de l'utilisation et de la gestion de la fosse afin de reconstituer le régime alimentaire, l'hygiène et l'appartenance sociale des occupants du site. Les résultats montrent que la fosse d'aisances a été aménagée dans une ancienne plaine alluviale (plaine de la rivière Saint-Charles), laquelle fut possiblement colonisée par une végétation herbacée. Pendant l'utilisation de la fosse, la flore locale était dominée par les chénopodiacées et/ou amaranthacées et les poacées, ce qui atteste d'un cortège floristique rudéral pouvant être lié à l'aménagement du site et aux champs avoisinants. Les dépôts de la fosse sont caractérisés par une matrice organo-minérale incorporant des microartefacts, des restes végétaux, des fragments d'os, des œufs de parasites et de la chaux. Ces restes témoignent que les Anderson ont jeté des déchets domestiques et alimentaires ainsi que des matières fécales avant d'assainir leurs immondices. Par la suite, les Pitl ont continué à remplir la structure avec des matières résiduelles avant son comblement définitif. La micromorphologie a démontré que les dépôts ont été affectés par des fluctuations de la nappe phréatique et par la compaction des sédiments organo-minéraux basaux, associés à la famille Anderson. Les deux familles auraient consommé des produits transformés (pain, etc.), des produits dérivés (confiture, sirops, etc.), des fruits et des légumes cultivés ou achetés pour répondre à des besoins alimentaires, médicinaux et probablement cosmétiques indiquant ainsi une continuité dans les habitudes de consommation. En somme, l'application conjointe de la géoarchéologie intra-site et de l'archéopalynologie dans le contexte de la fosse d'aisances étudiée a permis de reconstituer l'alimentation des usagers, le mode de gestion de la fosse et retracer l'environnement local du site Anderson.