Synthèse d'Archéologie PDF

Nell Verheyden Qu’est-ce que l’archéologie? Archaios : qui concerne les temps très anciens, les origines Logos : le discours, le récit Petit Robert : Archéologie : « Science des choses anciennes » Définition : Archéologie : « Science qui étudie le passé de l’humanité à travers ses vestiges matériels » « L’archéologie est l’étude systématique des antiquités en vue de reconstituer le passé. » « L’archéologie étudie tous les changements dans le monde matériel qui résultent de l’action humaine (pour autant qu’ils aient été préservés) » L’objet archéologique est médiateur / témoin Les données archéologiques sont le résultat fossilisé du comportement humain Progressivement, la discipline élargit son objet de recherche, ne se limite plus à une chasse aux trésors (objets) mais tente de reconstituer: - Des modes de vie - Des modes de pensée À une échelle plus large, l’archéologie étudie des processus d’évolution des sociétés Archéologie : quel est l’objectif de l’archéologie ? Comprendre l’homme et les sociétés humaines du passé (lointain ou proche). C’est une science humaine ET une science sociale Archéologie : quel est l’objet de recherche de l’archéologie ? Étude des traces d’activité humaine, des témoignages matériels de présence humaine, y compris dans leurs dimensions sociale et économique et dans leur interaction avec l’environnement. Archéologie: Etude des archives du sol Disparition rapide des archives du sol (pression démographique, urbanisation) L’archéologue est un urgentiste. Sa mission fondamentale : enregistrer les archives du sol avant leur destruction, leur disparition, sauver des pans entiers de la connaissance Deux étapes fondamentales après la découverte d’un site : -ENREGISTRER -INTERPRETER Requièrent l’une et l’autre des méthodes et des moyens spécifiques Ces méthodes d’ENREGISTREMENT et d’INTERPRETATION sont très nombreuses, et en constante évolution. C’est une discipline en expansion, les champs de recherche, les objets d’étude se multiplient DIVERSITE DES CENTRES D’INTERET ET DES CONTEXTES Le contexte des sites comme les problématiques peuvent varier: Archéologie des régions polaires Archéologie des déserts Archéologie subaquatique Archéologieurbaine Archéologie des sons Archéologie de l’alimentation et du goût… 1 Nell Verheyden À la fois dans ses méthodes et dans ses objets de recherche, l’archéologie est à l’interface entre: -Sciences de l’homme (sciences humaines et sociales) -Sciences de la nature (terre, matière) -Sciences de la vie (bio-archéologie) Les « données » et les « histoires » Les faits, les observations ou les données ne parlent pas d’eux-mêmes. Les données ne sont généralement ni simples, ni neutres: Les données sont rarement univoques, sans incertitude Les données sont diﬃciles à objectiver, car on les appréhende en étant influencé par l’histoire des recherches précédentes, et par notre propre bagage théorique et idéologique En sciences humaines, il y a souvent plusieurs interprétations possibles d’un même phénomène Qu’est-ce qu’un site ? Site : surface de taille variable couverte de manière plus ou moins continue de vestiges archéologiques appartenant à une ou plusieurs unités d’occupation. « Concentration de vestiges de l’occupation humaine » trouvaille Remarque : plus un site est détruit, plus son matériel est visible Un site bien conservé peut être imperceptible en surface Autre loi : plus la destruction du site est violente, mieux il est conservé. La découverte des sites archéologiques 1. Facteurs naturels ou des découvertes fortuites 2. Toponymie et légendes 3. Etude des cartes 4. La prospection 2. Toponymie et légendes Toponymie : étude des noms de lieux Odonymie : étude des noms de voies de communication 4. La prospection « Méthode d’investigation visant à identifier et localiser la présence de sites archéologiques » Enquêtes préalables à la prospection : géologie – géomorphologie -Géologie : étude de la composition, de la structure des couches terrestres. -Géomorphologie : étude de géographie physique, étudier les formes, les reliefs de la surface terrestre, résultat de mouvements tectoniques et de l’érosion. Prospections pédestres: (Attention : la présence d’artefacts ne signifie pas nécessairement la présence d’un site !) Le choix de l’échelle : études micro- et macro-régionales 2 Nell Verheyden Comment prospecter un grand territoire ? A une petite échelle, la prospection peut se réaliser de manière systématique mais à grande échelle (une région entière, par ex. l’Ardèche, le Péloponnèse,...), il est nécessaire de coupler une approche « site oriented » (toponymes, vues aériennes,...) et une approche statistique par échantillonnage arbitraire Définir un certain nombre de surfaces aléatoires, où tout est ramassé et travailler sur base statistique (lithique et céramique de telle ou telle époque). Donne une image générale, à côté des sites. Le modèle prédictif Consiste en une cartographie préalable des potentiels d’une région >> Quels sont les lieux qui présentent le plus fort potentiel d’installation humaine ? Ressources naturelles (eau, combustible, faune) Mis en œuvre pour des régions peu accessibles (Labrador...) où le coût de la prospection pédestre est trop élevé ou lorsque les espaces sont trop vastes La prospection aérienne : «... a pour but de repérer et d’identifier les anomalies du paysage qui trahissent l’existence des sites » (Delétang 1999) Prise de distance par rapport à la prospection pédestre Principe des méthodes - « shadow site » = ombres portées sur microreliefs - « soilmark site » = marque de sol (Parfois appelés ronds de sorcières) - « cropmarks » = Croissance diﬀérentielle des végétaux Nécessite une méthodologie organisée : Survols réguliers d’une région à diﬀérents moments du jour et de l’année Périodes de sécheresse, de dégel, diﬀérents types de cultures. Localisation précise des observations (coordonnées GPS) Carnet de vol Inventaire et constitution de bases de données (système d’information géographique Problématiques : Découverte de nouveaux sites Inventaires du patrimoine archéologique Étude de l’occupation du sol d’une région ou d’un territoire 3 Nell Verheyden Le système LIDAR Système de prospection aérienne similaire au radar, qui émet des rayons (dans ce cas magnétiques) et enregistre les ondes réfléchies par des objets. Le LIDAR (light detection and ranging) est un appareil embarqué dans un avion qui émet des ondes lumineuses (lasers) dans une direction précise. La position de l’avion est connue en temps réel (GPS) et, par conséquent, la cartographie du rayonnement peut être géoréférencée. Ce rayon laser est réfléchi par tout ce qu’il rencontre : sommet des arbres, branches basses et sol. Le système analyse les niveaux atteints et produit des images des reliefs situés sous l’avion, au sommet des arbres, des futaies et du sol, sous la végétation. La prospection géophysique : = Méthode d’introspection du sol, non destructrice 1 Prospection par résistivité électrique (excellente résolution) Mise en œuvre : émetteurs et récepteurs géo-référencés Calculant simultanément la résistivité à diﬀérentes profondeurs. 2 Prospection géomagnétique (bonne résolution, masses) Mesure du champ magnétique terrestre et de ses potentielles perturbations (anomalies). Les anomalies sont ensuite interprétées (naturelles ou anthropiques) Anomalies naturelles : certains matériaux du sous-sol sont porteurs d’une aimantation (métal) Anomalies anthropiques : artéfacts qui créent des perturbations dans la mesure du champ magnétique terrestre, par exemple: - Scories de métal - Éléments de terre cuite (briques, parois de four) 4 Nell Verheyden Données initiales -Aimantation induite : les objets, placés dans un champ magnétique, produisent un nouveau champ magnétique en retour / perturbent le champ magnétique -Aimantation rémanente : certains objets, même non placés dans un champ magnétique, produisent un champ magnétique (rémanence = persistance) -Aimantation thermo-rémanente : en particulier, lors d’une cuisson, les atomes des objets cuits (céramique, foyer) s’orientent en fonction du champ magnétique terrestre et peuvent générer un nouveau champ magnétique. La fouille archéologique 1-FOUILLES DE SAUVETAGE=(destruction certaine) 2-FOUILLES PREVENTIVES=(destruction probable sauf s’il existe un cadre légal permettant de préserver le site parce que d’intérêt exceptionnel) 3-FOUILLES PROGRAMMEES ARCHÉOLOGIE PRÉVENTIVE: Destructions du patrimoine archéologique liées au développement des grands aménagements et à la pression démographique → prise de conscience de la valeur du Patrimoine → développement d’une archéologie de sauvetage, devenue archéologie préventive La fouille préventive est réalisée préalablement aux travaux urbanistiques et s’attache à établir la documentation complète des vestiges rencontrés avant transformations, démontage ou destruction. Nécessité d’établir un cadre administratif, de gestion et juridique ARCHÉOLOGIE PRÉVENTIVE liée à l’aménagement du territoire n’est pas le résultat d’une problématique archéologique préalable nombreuses contraintes (temps, conditions climatiques) versus ARCHÉOLOGIE PROGRAMMÉE le choix des sites répond à une problématique préalable moins de contraintes de temps en pratique, le plus souvent menée par les universités ou centres de recherches « recherche fondamentale » 5 Nell Verheyden La stratigraphie Géologie : « Discipline qui étudie les diﬀérentes couches géologiques, que l’on appelle les strates (stratification) » La stratigraphie va mettre en évidence les relations entre les diﬀérentes couches, les diﬀérentes structures et les objets contenus dans les couches. Archéologie : principe de superposition: En l’absence de bouleversement, une couche est plus récente que celle qu’elle recouvre, et plus ancienne que celle qui la recouvre. principe de continuité: Une même couche a le même âge sur toute son étendue La stratigraphie va mettre en évidence les relations entre les diﬀérentes couches, les diﬀérentes structures et les objets contenus dans les couches. Chaque action anthropique (la construction d’un mur, d’une route ou le remblai d’une fosse) ou naturelle (comblement d’un fossé, décomposition d’une souche etc) laisse toujours des marques dans le sol. Les traces matérielles de ces actions se présentent sous la forme d’une séquence de strates, de couches archéologiques, qui se caractérisent par leur aspect général, leur couleur, leur texture, leur épaisseur, la forme ainsi que la façon dont elles se superposent. Une couche archéologique est une strate continue qui présente une cohérence de structure (sédiment, texture, couleur, granulométrie) et peut être considérée comme le témoignage d’un événement unique. Ces couches archéologiques sont appelées unités stratigraphiques (US) ! Le terme unité stratigraphique (US) ne concerne pas uniquement une couche archéologique mais tout résultat d’une action unique (anthropique ou naturelle) Les diﬀérents type d’unité stratigraphique : 1. L’unité stratigraphique positive = la couche archéologique 2. L’unité stratigraphique construite = associée à une activité anthropique de construction 3. L’unité stratigraphique négative (interface) : exemple creusement d’une fosse US négative creusement US positive accumulation Les US sont enregistrées en plan et en coupe. Le plan correspond à l’apparition des données stratigraphiques en surface horizontale La coupe traduit leur ordonnancement dans le plan vertical. Le plan (gauche) et la coupe (droite) se complètent et ne donnent pas les mêmes informations 6 Nell Verheyden La fouille et l’enregistrement stratigraphique : Les Unités stratigraphiques (US) Pour interpréter ses données, l’archéologue doit comprendre les relations entre les diﬀérentes US. Pour mieux visualiser les séquences stratigraphiques et les analyser de façon systématique, il existe un outil graphique : la matrice de Harris La matrice de Harris Schéma mettant en relation les diﬀérentes US d’une fouille. Exprime une logique de superposition donc de chronologie (1 est plus ancien que 2, 2 est plus ancien que 3, etc...) Permet de reconstituer la séquence stratigraphique par les relations de postériorité et d’antériorité des couches en contact. Permet aussi la mise en relation de diﬀérents secteurs de fouilles ou des secteurs fouillés en >>permet de vérifier les liens entre US et donc leur chronologie Les relations entre US (exprimées par la matrice de Harris) peuvent être de 3 types ! Les relations de postériorité et d’antériorité s’expriment par rapport au principe de superposition Exemple : deux US ( A et C) de part et d’autre d’un fossé. Ces deux US sont en fait une même couche archéologique dans laquelle le fossé a été creusé Ø Il ne s’agit plus d’une couche continue- il y a COUPURE Ø Deux US diﬀérentes mais considérées dans la matrice d’Harris comme équivalentes (Attention:Les fondations d'une construction, traversent localement des strates plus anciennes. Des remblais peuvent ramener un matériau ancien par-dessus des couches plus récentes.) Les relations entre structures et couches donnent des indications sur la séquence temporelle, la relation d’antériorité et de postériorité Des éléments présents dans les couches archéologiques ou des événements peuvent fournir un terminus pour la datation des couches Deux types de terminus : -Le TPQ = terminus post quem: « moment après lequel » : correspond à la date la plus ancienne, un événement qui ne peut arriver qu'après une date donnée. C’est le terminus le plus courant en archéologie. -Le TAQ = terminus ante quem: « moment avant lequel » : correspond à la date la plus récente, un événement qui ne peut qu'arriver avant une date donnée. 7 Nell Verheyden Terminus antequem et problème de la datation de certains artefacts archéologiques Si un ou plusieurs artefacts archéologiques datables, trouvés dans une couche x fournissent un TPQ pour les US qui lui sont postérieures, il faut être prudent dans l’utilisation de cette datation comme terminus antequem pour les US antérieures (les US que la couche x recouvre). Pourquoi? Un artefact archéologique trouvé dans une couche x peut être PLUS ANCIEN que la date réelle de cette couche x. L’utiliser comme TAQ pour les US antérieures induirait une erreur de datation. L’exemple le plus parlant est celui des monnaies, celles-ci (par la valeur du métal) peuvent rester longtemps en circulation. Quel serait un bon TAQ ? Un événement daté Ø Celui-ci peut être une destruction anthropique (une bataille dont on connaît la date ou une fourchette chronologique) ou naturelle (l’éruption de Pompéi) Ø Une construction datée (fondation d’un édifice, d’une ville, inscription de pavement d’une mosaïque etc) Un exemple de terminus antequem serait donc non pas un objet dans une couche mais par exemple une date/ de destruction ou une date/ une période de construction. Les techniques de fouilles Plusieurs techniques de fouille sont pratiquées en archéologie. La technique de fouille doit être évaluée en fonction de la problématique de chaque site. -La fouille en carrés décalés (méthode des profils cumulatifs) -La fouille en aire ouverte (ou open areas) -La fouille dite « ethnographique » -La fouille de tertre / tumulus en quadrants décalés -La fouille de tell en escalier -L’étude archéologique du bâti -La fouille subaquatique Fouille en carrés selon la « méthode Wheeler » Principe : consiste à découper la zone d’étude en un quadrillage de carrés ou de rectangles (carroyage). Les carrés sont ensuite fouillés en laissant sur deux des côtés des parois de terre (bermes) d’un mètre de large, permettant de conserver une coupe stratigraphique. surveillance constante de la fouille enregistrement systématique des structures.. et des objets contrôle stratigraphique permanent Carroyage = division régulière et orientée (souvent Nord-Sud), en carrés (ou parfois rectangles) individualisés qui serviront de référence à tous les enregistrements de données (plan, coupes etc) Le carroyage se fait au niveau du secteur (ou du carré) de fouille mais aussi au niveau de l’ensemble du site (Ressemble à la fouille de tertre funéraire : méthode des quadrants décalés.) 8 Nell Verheyden Fouille en aires ouvertes ou « open areas » Pas de découpage artificiel : on suit et dégage stratigraphiquement l’ensemble des structures. La technique de fouille doit être évaluée en fonction de la problématique de chaque site. Fouille « ethnographique » Il s’agit d’un type de fouille en aire ouverte qui se fait quand le niveau de sol est conservé en place. S’applique à de petites unités, bien préservées. = fouille d’un sol ou d’un niveau d’occupation de manière à reconstituer son organisation par l’étude des relations entre les artefacts et les relations sociales entre les occupants Stratigraphie d’un tell archéologique: Fouilles en escalier pour atteindre les niveaux des diﬀérentes époques (sans pour autant détruire les couches supérieures) L’archéologie du bâti = Archéologie de la construction S’intéresse à : Vie du bâtiment, Diﬀérentes phases de construction Techniques mises en œuvre et les outils Méthode : établit une stratigraphie du bâtiment où chaque strate de la construction reçoit une unité stratigraphique ou une unité de construction (UC): Ø Une US positive correspond à une phase de construction, Ø une US négative correspond à une structure disparue, à un trou, au percement d’une porte… Attention le principe de superposition n’est pas toujours valide La stratigraphie ne s’explique pas tjrs comme en sous-sol par une accumulation des couches avec une corrélation d’antérorité : Ø ce qui se trouve en hauteur n’est pas forcément le + récent (reprise en sous-œuvre). De nouvelles problématiques sont ainsi abordées par l’archéologue telles que l’étude de l’histoire du site. Peut déboucher alors sur des considérations plus larges telles que l’histoire de la ville ou encore les aspects juridiques et sociaux du bâtiment… Fouilles sous-marines ou subaquatiques. IL s’agit d’un type de fouilles avec des contraintes techniques très particulières (durée limitée de plongée- rotation d’équipe etc) Conditions de visibilité parfois diﬃciles. Il s’agit souvent (mais pas toujours) de site sans stratigraphie (événement unique) 9 Nell Verheyden La fouille est destructrice démanteler pour comprendre le mode de construction détruire pour atteindre les niveaux antérieurs couper des fosses ou trous de poteaux pour en étudier le profil de remplissage réaliser des prélèvements L’enregistrement des données est fondamental ! enregistrement stratigraphique enregistrement du mobilier archéologique (artefacts) description (journal de fouille) relevés graphiques (plans, coupes) photographie Interprétation: importance du vocabulaire Couche archéologique : terme générique pour une US positive, attribué à toute accumulation qui présente une cohérence de structure (sédiment, texture, couleur, granulométrie) et peut être considérée comme le témoignage d’un événement unique. Sol archéologique : Terme désignant une couche archéologique dont la surface témoigne d’une occupation régulière / continue sur laquelle on a marché. Caractéristiques : densité, homogénéité, horizontalité, présence de matériel très fragmentaire Remblai archéologique : Terme désignant une couche archéologique résultant d’un apport intentionnel. ex. : remplissage d’une tranchée de fondation, d’une fosse, terrassement,... L’unité stratigraphique (US) : La plus petite division du sous-sol archéologique US négative =creusement US positive =accumulation Fait : Ensemble structuré volontairement et qui regroupe plusieurs US. Un fait peut être isolé et étudié en tant que tel Par ex : un mur (creusement de la fondation/ mur/ remplissage de la fondation) ou un trou de poteau (creusement/ poteau/ remplissage ou remplissage/ poteau) Structure : Ensemble de faits formant un tout cohérent (par ex. Bâtiment – constitué de plusieurs trous de poteaux ou de plusieurs murs) 10 Nell Verheyden Le phasage La séquence stratigraphique, les faits et les structures témoignent d’un événement ou d’une activité humaine. Ils peuvent être interprétés en fonction des diﬀérentes phases d’activités repérables sur le site. On peut distinguer 4 grandes phases: 1. La phase de construction : installation d’un édifice/ d’une structure et vestiges de cet édifice/ cette structure 2. La phase d’occupation : aménagements divers, dépôts, traces d’occupation (foyers, fosses etc) ou de modifications des structures (creusement/ rehaussement de sol etc) 3. La phase de destruction : traces de destruction, écroulement, incendie (présence de charbons, cendres). Celle-ci n’a pas toujours lieu. 4. La phase d’abandon : absence d’activité, parfois accumulation de sédiments = CHRONOLOGIE RELATIVE. Remarques : - Ces phases sont associées à des éléments caractéristiques permettant de les diﬀérencier les unes des autres - Une phase regroupe généralement plusieurs US L’enregistrement du matériel/mobiler 1. La fiche objet 2. La photographie Doivent figurer sur la photo : échelle + indication du nord + no de l’US 3. Les relevés graphiques Les relevés au crayon sur papier sont ensuite mis au net et vectorisés à l’ordinateur. Que ce soit pour des relevés de plans ou de coupes, l’altitude (z) est aussi indiquée sur le dessin. Un point est défini par ses coordonnées dans l’espace. Nivellement: Procédé qui permet de déterminer la hauteur d’un point par rapport à un niveau de référence 4. Les relevés photogrammétriques La photogrammétrie repose sur les principes de la vue perspective. La combinaison de plusieurs clichés photographiques permet d'obtenir une vision dite « stéréoscopique », s'inspirant du fonctionnement de la vision naturelle de l'homme : les yeux enregistrent deux images que le cerveau fusionne pour créer une vision en relief. Cette technique en reproduisant cet eﬀet, permet d'indiquer les dimensions, les formes et la situation dans l'espace d'un objet photographié. > A partir de photographies et de points de référencement puis reconstitution 3D au moyen d’un logiciel spécialisé. Intérêt : Ø Permet un rendu 3D Ø Permet de relever graphiquement des structures diﬃciles Ø Outil de travail en vue de l’interprétation de la fouille Ø Archives virtuelles pour des objets ou des sites 11 Nell Verheyden LES TECHNIQUES DE DATATION 1. Chronologie relative 2. Chronologie absolue 1. Chronologie relative : Situe les événements les uns par rapport aux autres sur une échelle de temps relative (séquence stratigraphique- matrice de Harris, phasage) —> pas de dates § Stratigraphie: Principe de superposition § Typologie et sériation: Basée sur le mobilier archéologique: Une typologie est le fait de grouper des artefacts/ des objets en types. Un type rassemble des artefacts qui ont les mêmes caractéristiques morphologiques et/ou décoratives. Classement selon les ressemblances et leur dissemblances La sériation a pour finalité de classer chronologiquement des ensembles de vestiges matériels (des assemblages), à partir des informations intrinsèques de description du matériel sérié. La sériation est un outil d’étude statistique Une séquence typologique se fonde sur deux principes : 1. Les artefacts d’une période et d ’un lieu donné se caractérisent par un « style » particulier 2. Les changements stylistiques sont graduels et évolutifs (influence du Darwinisme) ! Mais la vitesse de cette évolution ne peut être déduite de la typologie Pour passer de la chronologie relative à la chronologie absolue, il est nécessaire de recourir à d’autres moyens: Ø Par cross-dating d’un objet Ø Par d’autres méthodes de datation Le principe du cross-dating pour obtenir une datation absolue Des types d’objets retrouvés dans des contextes non datés peuvent être datés par rapport à des objets similaires pour lesquels on possède une datation absolue. Partant du principe qu’un objet daté sur un site sera approx. du même âge ailleurs. Séquence dates (sequence dating) et sériation Le principe de la sériation s’appuie sur des statistiques et sur des hypothèses qui fixent le cycle d’existence des produits sériés. On peut souvent décrire ce cycle par une courbe de vie, partant du principe qu’un type d’artefact n’apparaît ni ne disparaît subitement. Il devient graduellement de plus en plus fréquent, avant d’ être petit à petit hors d’usage (courbe de Gauss) La fréquence chronologique de chaque type identifié peut être exprimée en pourcentage et quantifiée dans le temps (battleship curve). Un objet (ou un type) est « mis sur le marché, se diﬀuse, puis passe de mode pour être remplacé par un autre. La fréquence de chaque type identifié peut être exprimée en pourcentage de façon diachronique et permet de comparer plusieurs types dans un contexte archéologique donné (synchronique). 12 Nell Verheyden 2. Chronologie absolue Permet d’obtenir des dates calendaires (année, siècle, période, fourchette chronologique) Chronométrie: mesure du temps § calendriers (à partir d’une inscription, d’une monnaie) § varves (en fonction de la stratigraphie) § dendrochronologie § radioactivité (à partir d’un objet ou à partir de matériaux (bois, charbon, poteries) § thermoluminescence § archéomagnétisme A. Dates calendaires : § utilisation d’un calendrier historique (basé sur des phénomènes astronomiques: jour, lune, soleil, saison) § longtemps seule possibilité d’obtenir des dates absolues (avec une précision souvent à l’année près) Façons d’indiquer une date dans les publications archéologiques : - de notre ère (chrétienne) - avant notre ère - avant Jésus-Christ = en anglais: Before Christ (B.C.) * - après Jésus-Christ = en anglais:Anno Domine (A.D.)* on écrira: 385 B.C., mais A.D. 1320 On trouve aussi de plus en plus souvent BCE = Before Common Era et CE * Système apparaissant dès le 6e siècle de notre ère. Application : A partir d’un objet qui porte une date (monnaie, inscription, etc.) Ou d’un événement daté par ailleurs (règne, bataille, construction, etc.) Parfois corrélation possible avec phénomène astronomique (éclipse, comète, etc.) Limites méthode limitée aux périodes historiques (= écriture) et donc aux régions qui ont eu recours à l’écriture. - Inutile pour la majeure partie de l’Europe avant les Romains, - Inutile pour la majeure partie de l’Amérique, de l’Afrique et de l’Océanie avant les européens - Inutile dans beaucoup de régions d’Asie avant les chinois Attention : une date sur un objet ne « date » pas nécessairement la période de son utilisation (par exemple: les monnaies ou certains bijoux peuvent rester longtemps en usage > Donne un TPQ) B. Varves Définition ( accrocher la séquence de ces dépôts sédimentaires annuels (chronologie relative) à une datation absolue il faut un repère chronologique calendaire. Ceci se rapporte à des contextes marins ou lacustres et reflète des variations saisonnières associées à des processus chimiques, ou biologiques. 13 Nell Verheyden C. Dendrochronologie La dendrochronologie (du grec dendron : arbre, chronos : temps et logos : science) est une méthode de datation du bois basée sur l'étude des cernes de croissance (cercles concentriques) annuels de certains arbres en général, un arbre produit un anneau de nouveau bois chaque année, Cernes clairs = printemps L’épaisseur de ces cernes varie selon : - l’âge du bois : les anneaux rétrécissent avec l’âge (plus on va vers le centre) - le climat : l’importance de la croissance de ces anneaux dépend des fluctuations climatiques (précipitations, températures, ensoleillement) Cette méthode détermine à quelle époque - à l'année près, dans le meilleur des cas - un arbre a été abattu. -En partant de l’extérieur, on compte et on mesure l’épaisseur des cernes annuels de croissance sur une coupe radiale (reporté sur un graphique) -L’épaisseur des cernes étant liée à des facteurs climatiques annuels, des bois contemporains, d’une même essence et de la même région présentent les mêmes successions de variations. § Des événements climatiques importants (par ex sécheresse, gel intense ) laissent des traces caractéristiques sur le bois; des séquences uniques. Ces traces peuvent être visibles dans 2 régions (climatiquement identiques) ou sur 2 essences diﬀérentes § On peut donc associer les diﬀérents échantillons de bois en une séquence temporelle (chronologie relative). Méthode : on reconstruit de proche en proche la succession des séquences de variations des cernes (années sèches et humides) § le comptage des cernes à partir de bois actuels et de séquences de variation de bois de plus en plus anciens (cross referencing) permettent d’établir une chronologie de référence absolue § ! nécessité d’avoir au moins un point d’ancrage absolu (une date d’abattage connue ou une datation par 14C ) pour dater la séquence Ø Permet de reconstituer l’évolution du climat mais permet aussi pour les archéologues d’obtenir une datation absolue. Ø Permet d’avoir une chronologie de référence absolue y compris pour les périodes préhistoriques. Dans certains cas, on a pu remonter jusqu’à > 8500 ans. Dans nos régions l’ère chronologique d’application va jusqu’à -7000 ans (avec le chêne) Ø Si le dernier cerne de croissance (l’écorce) de l’échantillon analysé est préservé, possibilité de déterminer la date d’abattage Limites : Ø Nécessité d’avoir un échantillon de bois assez bien préservé Ø pas de cernes dans régions sans alternance saisonnière marquée (zone intertropicale) Ø pour dater l’abattage de l’arbre, il faut le dernier cerne de croissance sous l’écorce (l’aubier = zone la plus claire) 14 Nell Verheyden D) Radioactivité La Méthode du Carbone 14 ou méthode de radiocarbone Méthode développée par W. Libby entre 1945 et 1950 (Prix Nobel 1960) Validité de la méthode d’abord testée en datant une barque royale égyptienne dont l’âge était connu. —> La plus employée des méthodes radioactives de datation absolue Principe : Carbone 14 = un des 3 isotopes du carbone Tout corps vivant possède un rapport 12 C/ 14C identique à celui du CO2 contenu dans l’atmosphère du moment (de vie du corps en question) Le cycle du carbone Produit en haute atmosphère par les rayons cosmiques, le 14C se transforme rapidement en CO2 (dioxyde de carbone) (ses atomes de carbone sont instables). Isotope radioactif du carbone ordinaire (12C), le comportement chimique du 14C sera le même que celui du 12C C + O2 —> CO2 o Le CO2 est absorbé au cours de la photosynthèse par les végétaux o Les végétaux sont mangés par les animaux o Le CO2 se dissout dans les océans et est absorbé par des animaux marins —> Tous les êtres vivants contiennent du CO2 et donc une proportion infime mais constante de 14CO2. Cette constante se maintient durant toute leur vie. Mais dès la mort de l’organisme: la qualité de 14C commence à décroître de façon exponentielle o Car à la diﬀérence du 12C qui est stable, 14C , radioactif, continue à se désintégrer o Et la quantité désintégrée n’est plus compensée par l’absorption de nouveau 14C o En 1950, Libby a calculé qu’après 5730 ans, la moitié du 14C a disparu dans un organisme mort ( = période d’une demi- vie) > Par convention, la période d’un corps radioactif = le temps nécessaire pour que la moitié de sa masse se transforme en corps stable = sa demi-vie (= période de demi- désintégration) Donc pour le 14C dont la période (demi- vie) est de 5.730, il reste dans un organisme mort : - après 5.730 ans : 50 % du 14C - après 11.460 ans: 25 % du 14C - après 17.190 ans: 12,5 % du 14C - après 22.920 ans: 6,25 % du 14C - après 28.650 ans: 3,125 % du 14C etc. = progression exponentielle Principe de la datation par dosage du radiocarbone : = dosage du carbone 14 dans les matériaux organiques morts > quantité de radioactivité du carbone 14 (14C) restant dans une matière organique (mesure l’intensité de la radiocativité émise par un échantillon ) > mesure du temps écoulé depuis la mort de cet organisme. = âge absolu de cet échantillon —>limite de la méthode classique: ± 50.000 ans (au-delà la quantité de 14C résiduelle est trop petite pour pouvoir être mesurée précisément) —>résultats relativement précis pour âge inférieur à 35.000 ans 15 Nell Verheyden Récapitulons: o Si la proportion 14C / 12C est constante dans tous les êtres vivants, o Si cette proportion est restée constante depuis des millénaires, et o Comme elle ne commence à décroître qu’à la mort de l’organisme, o Qu’elle décroît en fonction de la période (de demi-désintégration) du 14C qu’on connaît —>Alors, on peut calculer l’âge de l’échantillon = le moment où il cesse d’absorber du 14C > donc la date de sa mort o Le résultat sera exprimé en années « before present » ou BP o Par convention, le présent = 1950 (pour que le présent ne change pas chaque année —> Si on veut comparer la date en BP fournie par le laboratoire, il faut: - déduire 1950 si la date BP > 1950 - déduire la date BP de 1950 si la date BP < 1950 Exemple: 3000 BP = 3000-1950 = 1050 BC (ou av. J.-C. ) 850 BP = 1950-850 = AD 1100 (ou apr. J.-C. ) Exercices 24.750 BP = 1850 BP = 3.125 BP = 425 BP = 1955 BP = L’ erreur statistique o Les laboratoires donnent les dates calibrées avec une marge d’incertitude. L’imprécision statistique exprime le pourcentage de probabilité que le résultat soit compris entre 2 limites (ici : 5000 + 100 BP ou 5000-100 BP) Pour une statistique sur la taille d’une population, +/- 1 σ (un sigma) exprime la probabilité que l’individu de la population mesurée ait une taille comprise entre la moyenne et l’écart type (mesure de l’étalement de valeurs autour de leur moyenne) Par exemple, si la stature moyenne = 160 +/- 10 cm: Ø il y a 68% de chance qu’un individu au hasard mesure entre 150 et 170 cm (1σ) Ø il y a 95% de chance qu’il mesure entre 140 et 180 cm (2σ) Ø il y aura 99% de chance qu’il mesure entre 130 et 190 cm (3σ) o Dans le cas des datations radiocarbones, le sigma (σ) exprime le pourcentage de probabilité que l’âge calculé pour l’échantillon soit compris entre 2 dates extrêmes. Donc si on a un résultat de 2000 ± 100 BP —> 2000 = la moyenne —> 100 = l’imprécision statistique de 1 σ —> 68% de chance que l’âge réel de l’échantillon soit compris entre 1900 et 2100 BP Si on prend ± 2 σ, il y a alors beaucoup plus de chances, 95% de chances, que la date soit comprise entre 1800 et 2200 BP Si on prend ± 3 σ, il y a 99,7% de chances que la date soit comprise entre 1700 et 2300 BP. (Les dates sont données par convention avec une erreur standard de ± 1 σ.) Mais pour le raisonnement et les corrections, on utilise en général l’intervalle compris entre -2 σ et +2 σ 16 Nell Verheyden Donc : Une date laboratoire de 2000 +/- 100 BP : Ø 1 sigma (68 % de chance) : la datation est entre 1900 et 2100 BP Ø Donc entre 50 apr. J.-C. et 150 av. J.-C. Ø 2 sigmas (95% de chance) : la datation est entre 1800 et 2200 BP Ø Donc entre 150 apr. J.-C. et 250 av. J.-C. Une date laboratoire de 500 +/- 75 BP : Ø 1 sigma : la datation est entre 425 et 575 BP Ø Donc entre 1525 et 1375 apr. J.-C. Ø 2 sigmas: la datation est entre 350 et 650 BP Ø Donc entre 1600 et 1300 apr. J.-C. Où tout se complique... Nous l’avons vu, la méthode repose sur un certain nombre de principes de base: la concentration en 14C est la même partout dans le monde et dans les êtres vivants la concentration en 14C n’a pas varié au cours du temps la période du 14C est connue Or, -Il y a des variations dans la teneur en 14C (par ex l’absorption du 14C atmosphérique est très ralentie dans les profondeurs océaniques + cycle d’eaux « plus vieilles » amenées des profondeurs) -Les fluctuations de l’activité solaire entraînent que le rapport 14C/12C n’est pas une constante au sens strict > il y a eu des variations dans la concentration en 14C au cours du temps —> la quantité de 14C emmagasiné dans les organismes a varié au cours du temps. Il est donc nécessaire de calibrer les résultats 14C notamment par la dendrochronologie : Comment? En datant systématiquement par 14 C des cercles de croissance d’âges connus, on a pu établir une courbe traduisant les variations de la production en 14C pour les 26 derniers millénaires. C’est une courbe de calibration Pour résumer, le laboratoire fournira la date suivante : Exemple: Nécessité de calibrer les dates « brutes » en raison la variation de la teneur en 14C de l’atmosphère au fil du temps Date labo tjrs donnée en BP (P= Present = 1950) -À convertir en ère calendaire -Dans ce cas-ci : 3200 – 1950 = 1250 +/150 av. J-C. Marge d’erreur inhérente à la méthode radiométrique (n’a rien à voir avec le problème de la calibration), exprimée avec un écart-type d’un sigma (68% de probabilité que la date réelle soit ds ce cas-ci entre 3350 et 3050 BP) Peut être ramenée à deux sigmas (95% de probabilité) > alors ds ce cas 3200 +/- 300 BP = fourchette chronologique + large mais + de chances statistiques de probabilité 17 Nell Verheyden Actuellement, cette méthode développée par Libby reste la plus utilisée. Mais, pour analyser des échantillons très petits ou très vieux, on a développé une méthode de comptage beaucoup plus fine (mais bcp plus coûteuse). La Méthode par spectrométrie de masse (AMS = Accelerator Mass Spectrometry) Avec cette technique, on compte directement les atomes de 14C présents dans l’échantillon. > Mesure des atomes en utilisant leur masse atomique grâce à un accélérateur de particules. La méthode de datation classique, dite datation radiométrique, reste le moyen le plus courant Repose sur le comptage des électrons libérés lors de la désintégration des atomes de 14C. -La datation par AMS est plus coûteuse. -S’applique à des échantillons de très petite taille qui doivent être parfaitement homogènes (pas de zones humides pas de racines modernes etc) Quels types d’échantillons? toute matière organique carbonisée (charbons de bois, graines etc) ossements, carbonisés ou non matière organique et tourbe excrément, coprolithe coquillage,corail,insecte cheveux, dent phytolithe, pollen, foraminifère eau En pratique: Liste des échantillons datables par le C14 et quantité nécessaire en fonction de leur nature Attention : Les datations 14 C doivent être utilisées avec précaution. L’archéologue doit se livrer à l’analyse critique de son échantillon, en évaluant son intérêt mais aussi la nature, le degré d’association entre l’échantillon et l’activité humaine qu’il désire dater. + attention aux contaminations (tabac, étiquette en papier, colles) Risque de contamination: * in situ: - radicelles - acide humique - mélanges pour échantillon > 20.000 ans, 1% de C moderne augmente la radioactivité de 16% —> âge rajeunit de 1300 ans * prélèvement: - cendres de tabac - toucher - moisissures E) La thermoluminescence Mesure l’énergie capturée par certains minéraux contenant des impuretés radioactives et qui ont été chauﬀés. Ø La méthode s’applique aux terres cuites (céramique, fragments de fours, couches archéologiques brulées) et aux pierres brûlées (silex). 18 Nell Verheyden Principes: Certains minéraux (le quartz par ex) piègent les éléments radiocatifs de leur environnement au fil du temps (la quantité d’énergie et de radiation accumulée dépend de la durée d’exposition) Si ces minéraux sont exposés à une chaleur de 500 C° (fort incendie, cuisson d’une poterie) ils vont libérer cette énergie accumulée et le « compteur radioactif » est remis à zéro. Après abandon, la poterie va subir une lente irradiation dans le sol. —> les grains de quartz recommencent à accumuler de l’énergie Méthode : L’énergie est mesurée par la lumière émise lors du dégagement des électrons lorsqu’on chauﬀe à nouveaux ces cristaux. Ce rayonnement supplémentaire s’appelle la thermoluminescence. F) Archéomagnétisme S’applique à tout objet en terre cuite Repose sur deux phénomènes : - la présence autour du globe terrestre d’un champ géomagnétique (Champ Magnétique Terrestre: CMT) dont l’intensité et la direction varient dans le temps. – l’existence dans l’argile de quelques % d’oxydes de fer qui après cuisson de l’argile (au cours du refroidissement) prennent l’orientation du champ magnétique auquel elles sont soumises à ce moment-là —>La direction du champ magnétique ancien est “emprisonné” dans l’argile cuite. Comme l’orientation et l’amplitude du champ magnétique de la terre varient selon le lieu et le moment, on peut déterminer l’âge de ces matériaux chauﬀés (en comparaison avec un référentiel connu des courbes de variations séculaires du CMT) —>Applications: bord de foyer, brique ou poterie restés en place. G) Quelques autres méthodes de datation : Méthodes de datation liées à la radioactivité -Le Potassium – Argon (40K /40 Ar) : pour certains types de roches (volcaniques) Même principe que 14C = désintégration d’un élément radioactif. Mesure la concentration du potassium et de l’argon et leur décroissance Ø Date des sites archéologiques très anciens (100.000- 500.000 ans à 10 millions d’années) situés (stratifiés) entre des niveaux de roches volcaniques (Afrique de l’Est) -L’Uranium-Thorium : pour certains matériaux et roches calcaires = mesure du dosage de ces 2 éléments Ø pour dater des sites préhistoriques en association avec ces roches ou pris dans une gangue calcaire en grotte. Ø périodes allant de 10.000 à 350.000 ans. 19 Nell Verheyden Datation par mesure de la quantité d‘électrons piégés dans les défauts des cristaux -La luminescence stimulée optiquement (OSL) Ø Pour dater des minéraux exposés à la lumière (plutôt qu’à la chaleur) Ø Permet de dater des sédiments qui recouvrent ou sont recouverts par des niveaux archéologiques -La résonnance de spin électronique (ESR) Ø pour les émaux dentaires, les ossements, stalagmites Questions : Diﬀérence datation relative et absolue ? Qu’est-ce que la dendrochronologie ? Quelles sont les limites des datations calendaires ? Avec quelle méthode peut-on dater une graine brûlée ? Pourquoi doit-on calibrer les dates 14C? L‘étude des artefacts : nomenclature, classification et typologie La typologie La typologie inscrit l’objet dans l’histoire, dans l’espace et le temps. La typologie est une méthode analytique descriptive. Séquence identique en archéologie : Développement de méthodes de classification puis Application d’un schéma évolutionniste aux artefacts. Les questions préalables: Que classer ? Quel est l’objectif poursuivi ? Artefacts: Vestiges matériels fabriqués par l’homme Écofacts: Vestiges matériels provenant d’activités humaines, non fabriqués par l’homme Résidus de son interaction avec l’environnement (charbons de bois, restes de nourriture - ossements, coquilles, céréales…) - Classification et interprétation des données - Création de catégories - Associations de groupes d’objets à des espaces et des époques La classification ne se limite cependant pas à identifier des données chronologiques. Ø Les critères de classification retenus dépendent de la question posée. 20 Nell Verheyden Qu’est-ce qu’un type ? Un type rassemble des artefacts, des objets réels qui ont les mêmes caractéristiques morphologiques et/ou décoratives. = Classement selon les ressemblances et leur dissemblances = construction imaginaire issue de généralisation de caractéristiques, sur base de comparaison Ø Un type est un objet virtuel Ø Un type est une création mentale Tout type de mobilier ou de vestiges archéologiques peuvent faire l’objet d’un classement typologique. —Comment classer ? 1. Définir un corpus: = recueil des objets sur lesquels porte l’étude (= population statistique) La qualité des informations dépendra du contexte archéologique Si le contexte archéologique est connu le corpus donnera des informations plus riches. Définition des catégories: Critères de définition : Rapport de proportions Fonction 2. Définir des critères descriptifs: -Technique : matériaux et techniques de fabrication (façonnage, cuisson pour la céramique) -Morphologique : définir un code descriptif -Métrique -Décoratif : typologie stylistique Nécessité de critères pertinents > Terminologie adéquate et systématique 3. Hiérarchiser les critères Ø Utiliser les critères intrinsèques pour établir le classement Ø Confronter cette première analyse des critères intrinsèques aux critères extrinsèques (lieu de découverte, fonction, date) en sorte d’interpréter, de donner sens au classement. > Les types peuvent être divisés en Sous types (ou variantes) > être attentifs au type de catégories étudiées Exemple : pour la céramique romaine : Dans le cas de la céramique commune, ou culinaire, on observe parfois plus de variations non pertinentes au sein d’un même type que pour une céramique de table plus standardisée > les artefacts regroupés au sein d’un même type peuvent donc avoir un certain degré de variabilité morphologique ou technologique —Comment exploiter les types ? Définition de groupes – sériation - continuité – rupture Approche technologique : Ex : Du type le plus simple au plus complexe (ex : fibules) Ex: Types résultant de diﬀérentes chaînes opératoires (ex : céramiques moulées versus céramiques tournées) Approche chronologique : Ex : Du type le plus ancien au plus récent La typologie définit des HORIZONS ARCHÉOLOGIQUES Étude des assemblages en contextes clos + Typologie = Succession d’horizons archéologiques. 21 Nell Verheyden La sériation typologique et séquence dates (sequence dating) La méthode des séquence dates à partir de séries-types a été mise a point par Flinders Petrie (fin XIXe s) pour dater des ensembles funéraires du Néolithique pré-dynastique pour lesquels l’on ne disposait pas d’indications chronologiques (période préhistorique- tombes isolées) et pas de stratigraphie La sériation typologique place des ensembles typologiques dans un ordre chronologique (chronologie relative) Ø besoin d’une date calendaire (obtenue par une méthode de datatation ou par cross dating) pour une chronologie absolue Sériation typologique : passer de la chronologie relative à absolue par le cross dating (ou datation croisée) Le principe du cross-dating pour obtenir une datation absolue. Des types d’objets retrouvés dans des contextes non datés peuvent être datés par rapport à des objets similaires pour lesquels on possède une datation absolue. Partant du principe qu’un objet daté sur un site sera approximativement du même âge ailleurs. Sériation typologique : La fréquence de chaque type identifié peut être exprimée en pourcentage de façon diachronique et permet de comparer plusieurs types dans un contexte archéologique donné. Comment exploiter les typologies ? Etude de la distribution spatiale d’un type d’artefact à une même époque Ø Possibilité de reconstituer des réseaux commerciaux Ø Possibilité d’identifier des faciès culturels Questions : - L’établissement d’une typologie se fonde-t-elle d’abord sur des critères intrinsèques ou extrinsèques? - Qu’est-ce que le sequence dating? Qui a mis cette méthode au point? - La typologie est-elle une fin en soi? - Quelles types d’informations peut-on déduire d’une typologie céramique replacée dans un cadre spatial et temporel? Quelques termes d’architecture … -Murs d’échiﬀre : murs qui flanquent un escalier -Gros œuvre: concerne la structure -Second œuvre: concerne les aménagements secondaires non structurels -Trumeau: élément vertical divisant une baie (porte) +Voir le reste sur l’UV 22 Nell Verheyden Les sciences de la Terre géologie Etude de la chronologie de la formation de la croûte terrestre et des matériaux qui la composent géomorphologie Etude de la formation et de l’évolution des paysages pédologie Etude de la formation et de l’évolution des sols La pédologie: 1) Distinguer des structures archéologiques des phénomènes naturels 2) Contribuer à la compréhension du fonctionnement et du développement des structures archéologiques (structures en creux, levées de terre) : o Reconstitution de leur morphologie originelle ; o Identification des transformations dues aux processus naturels et anthropogènes (érosion, sédimentation, récurage, développement du sol,...) ; o Caractérisation de la composition du remplissage ou rehaussement, ainsi que la manière de rebouchage ou rehaussement (naturelle versus anthropique) ; o Détermination du temps de rebouchage/nivellement 3) Contribuer à l’identification et à l’évaluation de l’impact de l’homme sur le paysage : o Défrichements ; o La mise en culture du sol ; o L’exploitation des ressources minières o Contribuer à la reconstitution de la topographie ancienne : o mesurer le taux d’érosion ou de sédimentation ; o estimer si elle est d’origine naturelle ou engendrée par l’homme ; o reconnaître les modifications du relief créées par l’homme (les levées de terre, les terrassements,...) o Étude taphonomique du site : mettre en évidence la chronologie des événements, séparer les processus qui se sont manifestés pendant l’occupation du site des événements postérieurs Munsell Soil Color Chart: Code des couleurs Classement des couleurs en fonction de la teinte (Hue), de la luminosité (Value) et de la saturation (chroma) 5 teintes (hue) primaires : Rouge (R) Jaune (Y) Vert (G) Cyan (B) Violet (P) 5 teintes secondaires : Orange (YR) Vert-jaune (GY) Cyan foncé (BG) Bleu violacé (PB) Pourpre (RP) Chaque tonalité est divisée en 10 secteurs (5 au milieu) : ex. 5R ou 8YR Détermination de la luminosité (value) : 0 = noir/10 = blanc Détermination de la saturation (chroma) : 0 = gris 23 Nell Verheyden La caractérisation des matériaux Quelques méthodes, quelques applications… Les matériaux: Minéraux vs organiques Pierres, silex, obsidienne / os, corne, dent, coquillage, ambre, bois, textiles Naturels ou transformés Essentiellement céramique, verre, métal, mortiers Méthodes d’observation et d’analyse °Description à l’œil nu (morphologie, pâte, couleur) °Etudes macroscopiques (utilisation du microscope) Microscope optique (binoculaire) : agrandissement en relief jusqu’à 1000 observations de la surface ou des lames-minces à x500 °Observations technologiques, identification de la morphologie ou de la structure (éventuellement lames-minces) °Microscope électronique à balayage : agrandissement de la surface jusqu’à 50 000x (résolution maximale : entre 20 et 0,4 nanomètre) Un micromètre (micron) : 1 millième de millimètre & Un nanomètre : 1 millième de micromètre Caractérisation physico-chimique des matériaux Physico Analyse pétrographique : identification des minéraux, nature de la roche prélevée Analyse métallographique : identification de la structure des alliages Chimique Objectif : Déterminer la provenance des matériaux à partir de leur composition géochimique, témoigne des échanges et de la circulation des matériaux dans les sociétés anciennes. Variables de la détermination de la composition chimique: -Eléments majeurs Eléments mineurs -Eléments trace Isotopes -Eléments-traces (trace elements) : Sc Co Cu Zn Ga Ge Sr Zr Nb Ba Hf Ta W Pb Th U -Terres rares (rare earth elements) : La Ce Pr Nd Eu Sm Gd Dy Ho Er Yb L L’activation neutronique: L’échantillon est placé dans un réacteur nucléaire. Les noyaux des atomes sont bombardés par des neutrons, créant des isotopes instables et radioactifs. Des radiations sont émises avec un rapport et une intensité typique pour chaque élément. Par la détermination des niveaux d’énergie émis, les éléments sont détectés individuellement. (Céramique, marbres, numismatique) Spectroscopie par fluorescence des rayons X (FRX) Un rayon X est projeté sur un échantillon. L’analyse des rayonnements secondaires émis par l’échantillon permet l’identification chimique des éléments présents et leur concentration massique. (Céramique, métal, verre) Analyses isotopiques Les isotopes sont des atomes qui possèdent le même nombre d’électrons (et de protons) mais un nombre diﬀérent de neutrons. Les isotopes d’un même élément présentent donc les mêmes propriété chimiques mais des propriétés physiques diﬀérentes (stables ou radioactifs) (L’obsidienne : verre naturel d’origine volcanique) 24 Nell Verheyden Analyses isotopiques utilisées pour les datations absolues (14C, 40K) Pour l’étude des régimes alimentaires (13C/ 15N) Comme « signature » de matériaux, car plus discriminants que les « éléments mineurs » ou les « éléments trace » —> Méthode : e.g. spectrométrie de masse Interprétation archéologique / économique de la diﬀusion Distribution linéaire décroissante depuis le gisement, réponse à besoin primaire (Renfrew 1976) Redistribution régionale complexe par échange (troc contre outils, denrées...) Caractérisation physico-chimique du verre Le verre se compose des trois éléments principaux: Sable – Fondants – Stabilisants Sable (Silice - SiO2) 70 % (température de « fusion » : 1750°) Fondants: Soude (Na2CO3 - Carbonate de sodium) 12 à 22 % ou potasse (Carbonate de potassium - K2CO3) Stabilisant: Chaux (Oxyde de Calcium - CaO) 8 à 18 % Identifier des « éléments trace communs » à plusieurs échantillons pour déterminer des compositions type / des technologies spécifiques / des ateliers (dépend de l’échelle de l’étude) Avec une diﬃculté pour le verre comme pour le métal, les refontes. Exemple : °Forte quantité de natron (fondant) révèle un verre méditerranéen °Forte quantité de potasse (résultant de l’adjonction de cendre de bois) trahit un « verre de forêt », par ex. européen médiéval °A petite échelle, la présence de cobalt (sources rares) et les isotopes de plomb sont des éléments discriminants Faïence Attention, on utilise le terme de faïence: - pour de l’argile cuite recouverte d’une glaçure. - pour les productions verrières les plus anciennes (impuretés). Cristal (gr., krustallos, la glace); variété de verre, plus transparent et plus lourd. La silice est plus pure (moins d’impuretés) et utilisation d’une grande quantité de plomb (jusqu’à 40 %), sous forme d’oxyde de plomb. ≠ Cristal de roche Colorants : introduction de métaux °Oxydes: Oxyde de cuivre CuO —> rouge Oxyde de fer FeO —> rouge °Minerais: Argent —> jaune Cobalt —> bleu Cuivre —> bleu/vert Or —> rose Souﬀre —> jaune/orange Manganèse —> violet/brun ou décolorant 25 Nell Verheyden Interactions typologiques verre / métal -Irisation naturelle (pas inerte, réagit à l’humidité) -Décors : « millefiori » -Décors rapportés -Décor pastillé -Décors taillés -Décors gravés Approche typologique et Eléments de nomenclature: 26 Nell Verheyden Le métal 1. Identification et propriétés °Aluminium °Fer: Acier : Fe + C (0,05 à 1,70 %) XIXè s. Fonte: Fe + C (+ de 2 %) XVIè s. °Cuivre: Bronze = Cu + Sn (cuivre + étain) Laiton = Cu + Zn (cuivre + zinc) °Galène : sulfure de plomb (PbS), argent plombifère (séparation par coupellation, procédé permettant d’isoler les métaux précieux, or et argent) °Etain (Sn) Températures de fusion des alliages: Bronze 1050 °C & Acier 1400 °C Chaîne opératoire: —>Extraction—> Concassage,Broyage,Lavage —> Fonte(s) —> Fabrication—> Recyclage (Scorie= Accumulation au creux de la forge de déchets) Fabrication : °martelage °cire perdue: Sans noyau d’argile =Pièce pleine Avec noyau d’argile =Pièce creuse Quelques matériaux de construction Les roches °Grès : roche sédimentaire détritique (c.-à-d. composée de débris), issue de l’agrégation de grains de sable. °Calcaire : roche sédimentaire composée majoritairement de carbonate de calcium (CaO). °Basalte : roche volcanique, constituée par refroidissement de magma. Les liants °Mortier : mélange d’un liant (par ex. chaux) et d’un agrégat (par ex. sable), délayés dans l’eau et utilisés en construction pour lier les pierres. °Chaux : CaO, oxyde de calcium, obtenu par calcination des « pierres à chaux », en particulier le calcaire (pierres qui contiennent plus de 13 % de carbonate de calcium CaCO3) = chaux vive. Ajoutée à de l’eau puis séchée = Ca(OH2) ou Chaux éteinte. °Ciment : terme générique désignant toute matière pulvérulente qui, associée à l’eau, produit une pâte liante qui durcit plus ou moins rapidement. Sens moderne : mélange artificiel de silicate, d’aluminate et de carbonate de chaux. °Plâtre : le gypse (= plâtre en grec), réduit en poudre = semi-hydrate du sulfate de calcium (2 CaSO4 - 1⁄2 H2O), famille : albâtre. Vocabulaire de la construction °Stuc : terme générique; enduit à base de chaux utilisé pour finition et décors; la chaux est remplacée au XIXe s. par du plâtre. °Enduit : couche de plâtre, de ciment, de mortier dont on revêt une construction pour obtenir une surface unie. °Badigeon : réservé à des enduits à l’eau (couleurs à la détrempe), par exemple à la chaux (chauler). 27 Nell Verheyden La céramique Désigne un matériau : la terre cuite En archéologie, généralement synonyme de poterie La céramique représente généralement la catégorie de mobilier la plus abondante sur les sites archéologiques : —> Parce que la terre cuite est à peu près indestructible. Même brisée, fragmentée, elle se conserve très bien dans tous les milieux)... —> Parce qu’elle a été abondamment utilisée par l’Homme à partir du Néolithique… La céramique en archéologie : Connue depuis le Paléolithique, les premières utilisations de l’argile sont pour la réalisation de figurines La céramique en archéologie : les plus anciens centres d’apparition de la céramique La terre cuite est de nos jours remplacée par de nombreux autres matériaux La céramique dans les sociétés anciennes Sert à : Servir des aliments (vaisselle de table) Stocker des produits (céramique de stockage) Préparer et cuire la nourriture (céramique culinaire) Transporter des aliments (amphores) Matériaux de construction Mobilier funéraire Pour le service à table = vaisselle de table °Peut s’agir de vaisselle luxueuse °Des céramiques parfois réparées … Céramique de stockage Pour la cuisson des aliments = céramique culinaire °Les formes des céramiques culinaires sont parfois associées à des pratiques culinaires Pour le transport de denrées : Les amphores servent à contenir et transporter des produits (vin, huile, saumures de poisson, fruits secs, bitume etc). On peut les considérer comme des emballages, des conteneurs. Les amphores : Comment identifier leur contenu? (témoin matériel du commerce antique) Ø Présence de restes (pépins de raisin, arrêtes de poisson Ø Présence de poix à l’intérieur (pour imperméabiliser les amphores vinaires – mais pas nécessaire pour les amphores à huile) Ø Inscription sur amphore (tituli picti) identifiant le contenu Ø Analyses de contenu (chromatographie en phase gazeuse) Fonction funéraire Matériaux de construction = terres cuites architecturales (TCA) Ex: Pilettes de chauﬀage au sol = hypocauste romain 28 Nell Verheyden La céramique en archéologie c’est aussi… -Pots de fleurs trouvés dans les jardins de Pompéi (79 ap. J.-C.) -Biberons romains (Ier s. ap. J.-C.) -Réchaud portatif romain -Glirarium (glires: loir) -Instrument de musique précolombien -Pipes ottomanes et belges du 19e siècle La céramique dans les sociétés anciennes Sert à : Préparer et cuire la nourriture (céramique culinaire) Stocker des produits (céramique de stockage) Servir des aliments (vaisselle de table) Transporter des aliments (amphores) Matériaux de construction Mobilier funéraire Permet d’étudier : Les pratiques alimentaires L’organisation sociale Les circuits économiques Les pratiques funéraires ou cultuelles L’évolution de savoirs-faire et de technologies, etc Remarque : D’autres matériaux pouvaient remplir les mêmes fonctions que les poteries : - Verre - Métal - Bois- Osier - Pierre Mais ces matériaux survivent moins bien au temps que la céramique, soit parce qu’ils sont périssables soit parce qu’ils sont recyclables (verre, métal) La céramique - aspects techniques La matière première : l’argile (n.f.), = une roche tendre sédimentaire, issue de l’altération d’une ou de plusieurs roches Constituée de diﬀérents minéraux : Minéraux argileux, avec propriétés :- plasticité - retrait au séchage - durcissement à la cuisson Minéraux non argileux : quartz, feldspath, calcaire, oxydes de fer etc. Grâce à sa plasticité l’argile peut être déformée et façonnée. Une fois cuite, la structure de l’argile est irréversiblement transformée (l’argile passe d’une phase feuilletée à une phase vitreuse) La chaîne opératoire de la céramique La chaîne opératoire est une série d’opérations qui transforme une matière première en un produit fini (objet de consommation ou outil). Méthodologie d’abord appliquée à l’étude du lithique puis à l’étude de la céramique depuis quelques décennies seulement. Ø Étudier la chaîne opératoire = identifier les diﬀérentes étapes de fabrication et les opérations qui les constituent. Ø Derrière les gestes de la chaîne opératoire, l’archéologue peut reconstituer des pratiques, des coutumes et diﬀérents aspects des sociétés anciennes Ø ! Importance de l’ethno-archéologie pour la compréhension de la portée identitaire des gestes techniques L’étude de la chaine opératoire permet de dépasser les études stylistiques. 29 Nell Verheyden La chaîne opératoire de la céramique La chaîne opératoire est une série d’opérations qui transforme une matière première en un produit fini (objet de consommation ou outil). La chaîne opératoire de la céramique 6 étapes : 1. - extraction de l’argile 2. - préparation de la pâte argileuse 3. - façonnage du récipient 4. - séchage 5. - décoration et traitement de surface (seule étape qui n’est pas indispensable) 6. - cuisson 1) L’extraction de l’argile En carrière, en plaine ou en rivière. L’argile est souvent sous forme sèche. 3 groupes d’argiles : argiles calcaires : entre 6 et 25% de chaux argiles siliceuses : entre 0 et 6% de chaux argiles kaolinitiques : comprennent très peu de fondants (potassium, fer, manganèse) = argile réfractaire (résiste à de très hautes températures et chocs thermiques). Couleur blanche. Utilisées notamment pour la porcelaine 2) La préparation de la pâte L’argile est utilisée telle quelle ou (le plus souvent) préparée : concassage / broyage pour séparer les impuretés lavage de l’argile et décantation dans un bassin (la portion lourde se dépose d’abord) ajout de dégraissant : quand l’argile est trop plastique par exemple : du sable, de la brique ou de la poterie pilée (= chamotte), des pierres pilées ou encore des matières organiques comme des os ou de la paille battage de la pâte pétrissage ou marchage de la pâte Remarque: en archéologie : identification de la pâte argileuse En analysant la pâte argileuse d’un fragment céramique, il est possible de déterminer les minéraux qui la compose (Carbonate de calcium Quartz) et par là même la roche d’origine de l’argile —> la provenance de la céramique Il est aussi possible d’établir la présence d’un dégraissant: soit par geste intentionnel soit lié à une tradition technique (groupe d’artisan, sexe, atelier, communauté d’apprentissage) Traces négatives d’éléments végétaux fibreux visibles en surface —> Dégraissant 3) Le façonnage = Mise en forme de l’argile pour réaliser des récipients On distingue les céramiques tournées des céramiques non tournées (ou modelées) Le modelage recouvre diverses techniques : Le façonnage aux colombins : boudins d’argile superposés le façonnage en plaques Le moulage sur forme concave ou convexe (parfois aussi pilonnage sur moule concave) Le creusement/ étirement d’une masse d’argile Le martelage Le tournage : Utilisation d’un tour lent ou d’un tour rapide - tour lent (tournette) : disque sur un axe pour faire pivoter la pièce, sans utilisation de la force centrifuge - tour rapide (à main, à bâton, à pied) : équipé d’un volant ; utilisation de la force centrifuge pour monter l’argile L’usage du tour apparaît au Proche-Orient vers 4000 BC Dans nos régions il apparaît au tournant de notre ère (romanisation) 30 Nell Verheyden ! On peut réaliser des vases en série et rapidement en utilisant aussi bien les techniques tournées que non tournées (cf ethno-archéologie africaine) Le façonnage d’une poterie demande un savoir-faire technique >> apprentissage dans une communauté (lien entre geste technique et identité) Les étapes successives au tour: Centrage Montage de la pâte Creusage Montage (Lissage de l’intérieur au fur à mesure du montage) Séchage Tournassage (reprise au tour et finition une fois que la poterie à commencer à sécher) Remarque: Archéologie : Traces de façonnage sur les vases Les traces de façonnage peuvent être reconstituées par observation directe macroscopique (œil nu) ou microscopique ou par observation indirecte (rayons X) -Trace de martelage (et trace de l’outil) -Le tour: Traces sur les vases (sillons parallèles) < tour 4) Le séchage Nécessaire pour éviter que le vase ne se fissure ou se brise durant la cuisson Entraîne un retrait plus ou moins important de l’argile, en fonction de sa plasticité (les plaquettes d’argile se resserrent pour compenser l’espace libéré par l’évaporation des molécules d’eau) Généralement à l’air libre, à l’abri du soleil (pour éviter un retrait trop rapide) : aire de séchage > Espace diﬃcile à identifier en archéologie 5) Décoration et traitement de surface 1. Revêtements argileux : rendre la surface plus lisse et/ou étanche - engobe (angl. slip) : argile délayée dans de l’eau ; surface reste poreuse - vernis : (angl. glaze) revêtement argileux vitrifié par une cuisson à haute température ; surface étanche et brillante (vernis noir de la céramique grecque ou rouge de la terre sigillée) 2. Les glaçures = revêtement vitreux, synthétique (artificiel), composé de quartz pillé, d’un fondant (cendres ou natron) et d’un stabilisateur (carbonate de calcium) La couleur des glaçures est liée à l’utilisation de pigments (oxydes métalliques- cobalt, cuivre, fer...) Glaçure plombifère : vitrification de la surface au moyen d’un mélange d’oxyde de plomb et de quartz (mélange synthétique) ; incolore à brun sombre en fonction du pourcentage du mélange Glaçure stannifère : revêtement obtenu en opacifiant à l’aide d’étain une glaçure plombifère (majoliques, faïences- (mélange synthétique) ) ; peut être coloré dans la masse en ajoutant des oxydes métalliques (cuivre, cobalt, fer, manganèse, antimoine). Utilisé à partir du Xe siècle. 3. Décor incisé, gravé, imprimé, à la roulette etc. 6) La cuisson 1. Cuissons simples : récipients recouverts de combustible - en fosse - en tas - en meule (combustible recouvert) 2. Cuissons en four : - fours à chambre unique (combustible et vases en contact) - fours à deux chambres (fours à sole) Les vases sont placés dans le laboratoire, séparé du foyer par une sole perforée —> Séparation du combustible et des vases. Meilleure gestion de l’atmosphère de cuisson 31 Nell Verheyden Les atmosphères de cuisson : comment expliquer la couleurs des poteries? La couleur de l’argile est liée à la teneur en fer de l’argile (ou de l’engobe) et plus précisément à la réaction des oxydes de fer. - Pendant la phase de cuisson : combustion de l’oxygène (C + O2 = CO2 + chaleur) Pour brûler, le combustible a besoin d’oxygène Quand l’atmosphère du four est riche en oxygène càd, quand la teneur en oxygène dans le four excède celle nécessaire pour la combustion, on dit que la cuisson ou l’atmosphère est oxydante Quand l’atmosphère du four est pauvre en oxygène on dit que la cuisson ou l’atmosphère est réductrice (milieu pauvre en oxygène mais riche en monoxyde de carbone due à une combustion incomplète et à la fumée). La première phase de la cuisson, la phase de combustion est donc plutôt réductrice Ø Cuisson oxydante : le surplus d’oxygène réagit avec certains éléments chimiques dont le fer contenu dans l’argile qui va s’oxyder et les éléments organiques qui vont se consumer. Prédominance d’oxydes ferriques appelés aussi hématite (Fe2O3). Ø Couleur : rouge ou brun-rouge (pour les argiles siliceuses) ou plus rose pour les argiles calcaires Ø Cuisson réductrice : prédominance d’oxydes ferreux (FeO). = Fe2O3 + CO > 2FeO + CO2 Ø Couleur : brun-gris à noir pour les argiles siliceuses et beige à gris pour les argiles calcaires Les revêtements argileux : vitrification / grésage S’il est riche en oxyde de fer et contient des fondants (cendre, plomb, sel), le revêtement peut se vitrifier à la cuisson. > Il devient imperméable (à l’eau et aux changements d’atmosphère lors de la cuisson) La techniques des figures rouges/ figures noires grecques : En phase de cuisson, en atmosphère phase réductrice, le revêtement devient noir. Du fait de la vitrification (imperméabilité), il ne se réoxyde pas en phase de refroidissement (oxydante) L’exemple de la céramique à figures rouges (Grèce) La céramique (et le vernis- ici en réserve des figures) devient noire quand l’atmosphère est réductrice lors de la cuisson. Lors du refroidissement, l’oxygène revient (plus de phase de combustion). L’argile redevient rouge (ici les figures) mais le vernis ne peut s’oxyder car imperméable (> reste noir) —> La chaîne opératoire de la céramique : objectifs Tout comme les études typologiques ou stylistiques, l’étude de la chaîne opératoire n’est pas une fin en soi ! Il s’agit d’une grille d’analyse permettant de décrire un processus technique sous la forme d’une suite séquentielle d’actions sur la matière, articulant : acteurs, connaissances, gestes, énergies, outils, matériaux, espaces. La maîtrise des diﬀérentes étapes de la chaîne opératoire et leur « contraintes » plus ou moins importantes nécessitent un apprentissage parfois long et intensif. Cet apprentissage dépend le plus souvent d’un processus d’assimilation « d’actions observées au sein d’un groupe social », autrement d’une « communauté de pratiques ». C’est précisément ce mécanisme d’apprentissage et de transmission qui conduit au maintien spatio-temporel des techniques, c’est à dire à l’existence de traditions. —>Dès lors, il est possible d’établir un lien entre technique et groupe social —>Le but des études technologiques qui reposent sur le concept de chaîne opératoire est d’accéder à ces informations. 32 Nell Verheyden Evolution des répertoires techniques dans le temps et l’espace : Une partie du répertoire des gestes techniques resterait stable, tandis que l’autre serait plus fluctuante et pourrait même être perméable aux phénomènes de mode. Concrètement : Ø façonnage : facette plus ancrée de l’identité (comme la langue ou le statut), inscrite dans une profondeur temporelle; résistante au changement de contexte Ø Finition et décoration : facettes plus situationnelles de l’identité (dans le village ou la région) ; fluctuations temporelles ; influences du contexte. Ø Ceci peut fournir une clé de lecture interprétative pour les faits observés sur du matériel archéologique Céramique et identité : culture matérielle comme vecteur d’identité Questions Pourquoi la céramique est-elle si abondante en archéologie ? Quelles sont les étapes de la chaîne opératoire de la céramique ? Comment peut-on identifier la provenance d’une céramique ? Qu’est-ce qu’une atmosphère oxydante ou réductrice ? Qu’est-ce qu’une glaçure? A quoi sert la poix? La paléoanthropologie Anthropologie biologique: Étude des caractéristiques biologiques, physiques et physiologiques des groupes humains et de leurs variabilités dans le temps et l’espace -On distingue deux grandes branches :. Anthropologie biologique du vivant = étude des critères biologiques (croissance, vieillissement, alimentation, santé) des populations actuelles. Paléoanthropologie = étude des restes humains des populations passées Historique: Anthropologie physique Étude des caractéristiques morphologiques du squelette humain. Discipline scientifique née au 19ème siècle Anthropologie biologique Développement plus large Étude des caractéristiques physiologiques des populations humaines (processus de locomotion, de croissance, de reproduction, alimentation...) Paléo-anthropologie : Étude des restes humains des populations anciennes (aspects morphologiques et physiologiques) - Échelle individuelle - Échelle d’un groupe d’individus ou d’une population 2 grands axes de recherche : - Evolution humaine et histoire des populations : processus évolutif du genre homo, diversité génétique humaine (anatomie comparée, paléogénétique) - Caractéristique biologique individuelle : méthodes identification biologique, paléopathologie, paléoalimentation, paléogénétique Anthropologie médico-légale - (Forensic Anthropology) Travail de « détective » Surtout si le corps n’est pas conservé avec ses tissus mous, s’il est retrouvé hors contexte (par ex. sans épitaphe) Application de l’anthropologie physique et de l’ostéologie humaine à des cas légaux : identification biologique 33 Nell Verheyden →Répondre à des questions comme: os sont-ils humains? combien d’individus? à quand remonte la mort? âge au décès? quel sexe? quelle taille? cause du décès? circonstances du décès (homicide, suicide, accident, mort naturelle) ? Questions similaires transposées dans le passé Quels étaient son sexe ? —> profile biologique son âge ? —> profile biologique son état de santé ? —> paléopathologie les raisons du décès ? —> paléopathologie à quoi ressemblait-il ? Et plus largement Que savons-nous sur son régime alimentaire ? PALEOALIMENTATION Que savons-nous sur ses caractéristiques génétiques? PALEOGENETIQUE Comment ses restes ont-ils été traités? ARCHEOTHANATOLOGIE Quelles étaient les caractéristiques démographiques de la population? PALEODEMOGRAPHIE 1) Détermination de la nature des ossements : humain ou animal ? Critères discriminants : - morphologie + os particuliers - macrostructure: densité os cortical - microstructure : système haversien VS plexiforme (Diaphyse : coupe transversale) Détermination de la nature des ossements : homo sapiens ? 2) Etablissement du profil biologique A – Détermination du sexe biologique Le dimorphisme sexuel (ensemble de caractères biologiques, physiologiques et physiques qui diﬀérencient les hommes des femmes) se marque sur les restes osseux à partir de la puberté. Il se traduit par des diﬀérences de format et de forme. Format (taille) stature masculine est en moyenne 10-12 cm > à celle des femmes Forme * le bassin (le meilleur indicateur) * le crâne Limites de la méthode : degré de variation Degrés de sexualisation de quelques caractères crâniens (de 1 hyperféminin à 5 hypermasculin) Diagnose sexuelle Probabiliste (Murail et al., 2005) : haute fiabilité, population de référence mondiale Limites de la diagnose sexuelle ▪ Degré de sexualisation diﬀérent entre les individus ▪ Diﬀérences sexuelles spécifiques à une population donnée : (pygmées ≠ norvégiens)→méthode spécifique à une population de référence ▪ Pratiquement impossible de déterminer, à partir du squelette, le sexe d’un enfant avant la maturité biologique (18-20 ans) → ADN 34 Nell Verheyden B – Estimation de l’âge au décès °Absence de marqueur unique permettant de déterminer l’âge du décès, de la naissance à la vieillesse °Nécessité de choisir une méthode en fonction de la maturation biologique. °On distinguera: les individus non adultes (date fœtale à 20 ans) et les individus adultes (décédés à plus de 20 ans) °Distinction complexe : âge chronologique VS âge biologique (influence génétique et environnement) Les individus non adultes (date fœtale à 20 ans) sujet dont la croissance, maturation dentaire/osseuse ne sont pas achevées. 4 grandes classes d’âge :. fœtus. périnatal (7 mois in utero à 28 jours). enfant (28 jours à 12 ans). adolescent (12-20 ans) 3 indicateurs s’appliquant en fonction de la maturation biologique de l’individu - 1)Maturation dentaire : 6 mois à 12 ans, à utiliser en priorité - 2)Croissance osseuse (taille des os) : sujets périnataux - 3)Maturation osseuse : adolescents 1) Maturation dentaire : la mieux corrélée à l’âge. Âge dentaire déterminé par: -Éruption et remplacement des ‘dents de lait’ -Séquence d’éruption de la dentition permanente -Calcification (degré de minéralisation) 2) Croissance osseuse : longueur des diaphyses des os longs (attention, dépend aussi du sexe) Diaphyse : partie allongée et cylindrique d’un os long, située entre les 2 épiphyses (extrémités des os) Fiabilité pour les périnataux car influence environnementale moins marquée 3)Maturation osseuse : Apparition et fusion des points d’ossification (épiphysation) Âges de fusion des points d’épiphysation chez le pré-adulte (intervalle d’âge large car variabilité individuelle et populationnelle) Le cas des adolescents (12 à 20 ans) Croissance osseuse : stature adulte Maturation dentaire : dentition permanente (sauf dents de sagesse) Maturation osseuse : épiphysation (en cours) + 3 zones 35 Nell Verheyden Les individus adultes (> 20 ans) - méthodes peu fiables car fondées sur le processus de sénescence →diﬃculté car les processus de vieillissement du squelette humain varient dans le temps et dans l’espace. - On distingue : adultes jeunes (20-30 ans) et adultes matures (> 30 ans) 1) Les adultes jeunes (20 à 30 ans) Les deux points d’ossification tardifs : clavicule et crête iliaque 2) Les adultes matures (> 30 ans): Dégénérescence des articulations (évolution de la symphyse pubienne avec l’âge, évolution de la surface auriculaire de l’os coxal avec l’âge, sujet masculin, dégénérescence de l’extrémité sternale des côtes, synostose des sutures crâniennes) Remarque: Biais méthodologique : tendance à vieillir les pré-adultes et à rajeunir les adultes observée par une étude de validation de la méthode Les individus adultes: Âge dentaire = degré d’usure, d’érosion dentaire (mais varie en fonction de l’alimentation et des méthodes de préparation) Analyse des anneaux du cément dentaire : minéralisation annuelle de la racine des dents. Observation microscopique du cément dentaire, décompte des anneaux Individu jeune : il est plus facile de déterminer l’âge que le sexe d’un squelette. A l’inverse, plus il est âgé, plus il est diﬃcile de déterminer son âge alors que son sexe se marque mieux. 3) La Paléopathologie humaine Étude des pathologies/maladies dans les populations anciennes, discipline combinant biologie, médecine et archéologie Étude diagnostique: combinaison de méthodes: -observation macroscopique -observation microscopique -radiologie -technique d’imagerie médicale Tomodensitométrie (TDM) = CAT (Computer Assisted Tomography) Scanner à rayons X dont l’image est numérisée par ordinateur (2D ou 3D) → restitution d’une image 3D à partir de coupes. Ces lésions se traduisent par une construction et/ou une perte de tissu osseux. - Classification des pathologies : A - Métaboliques (déficiences nutritionnelles) B - Infectieuses C - Articulaires D - Néoplastiques (tumeurs osseuses) E - Dentaires F - Fractures et traumatismes 36 Nell Verheyden - Lésions reflétant le vécu de l’individu : G - Marqueurs d’activités H - Déformations/mutilations volontaires I - Pratiques chirurgicales Principales lésions rencontrées en paléopathologie humaine A- Troubles métaboliques Malnutrition anémie, stress alimentaire (et/ou maladies infectieuses) Rachitisme : déficit en vitamine D Scorbut : déficit en vitamine C B- Maladies infectieuses Infections non-spécifiques: Indicateurs de stress: hypoplasies linéaires et lignes de Harris Infections spécifiques: Syphilis (vérole) - Tuberculose (mal de Pott = bossus) - Lèpre C- Maladies articulaires Arthrose vertébrale et fémorale D- Tumeurs osseuses E- Lésions dentaires État de la dentition, caries Etude par l’Institut des Sciences naturelles de Belgique de 800 squelettes d’anciens habitants de l’Ile de Pâques. Les premiers résultats de l'étude anthropologique révèlent une fréquence élevée de caries (même chez les enfants) et d'arthroses. F- Traumatismes Fractures : - Accidentelle ou intentionnelle fracture de Bennett : chute fracture des 2 os de l’avant bras : de parade Classification : - antemortem : cicatrisation / consolidation = cal osseux - perimortem/postmortem : sans cicatrisation Traumatismes causés par une arme : projectiles (pointe de flèche) fichés dans l’os. Traumatismes : par armes blanches Guerre des deux roses: Vestiges de la bataille de Towton 9 mars 1461, qui voit la victoire des York sur les Lancaster et l’avènement d’Edouard IV. Sépulture multiple de combattants âgés de 17 à 50 ans, os du haut de l’épaule droite et du coude gauche très développés → archers. Nombreuses blessures à la tête : causées par une hallebarde (hache, lance et marteau) Sépulture multiple de Sanbjerget : 60 hommes inhumés, traumatismes par armes tranchantes principalement localisés sur le crâne (épée) Limites de l’étude paléopathologique - toutes les maladies ne marquent pas l’os (ex : peste) - accès uniquement aux restes osseux souvent fragmentaires ou incomplets - si marque l’os : individu a vécu avec (chronic)→paradoxe ostéologique - altérations (chimiques, physiques ou biologiques) peuvent se produire après la mort, et créer de pseudo-pathologies. 37 Nell Verheyden Paléopathologie moléculaire / paléomicrobiologie : identification ADN d’agents infectieux: Peste, Typhoïde, Typhus, Fièvre des tranchées G- Le vécu de l’individu : marqueurs d’activités H- Le vécu de l’individu : déformations volontaires I- Traces de pratiques chirurgicales 4) La paléoalimentation A - Abrasion dentaire : traces d’usure sur l’émail des dents B- Analyses isotopiques sur le collagène des ossements et des dents fossiles Le collagène : principale famille de protéines présente dans le corps humain (protéines structurantes versus protéines fonctionnelles) Analyses isotopiques : Diagrammes 13C / 15N - les résidus atomiques, isotopiques, dans le corps, les ossements, reflètent des régimes alimentaires. ex.: la teneur en 13C/12C (carbone 13) et en 15N/14N (azote 15) dans le collagène reflète celle des aliments ingérés - Permet de :. diﬀérencier certains types de plantes consommées. distinguer les régimes alimentaires des carnivores et des herbivores. distinguer origine marine ou terrestre des animaux Parmi les plantes terrestres, deux principaux modes de photosynthèse diﬀérents : plantes « C3 » et « C4 » i.e. assimilent le CO2 sous deux diﬀérentes formes, un composé à trois ou à quatre atomes de carbone. Les plantes en C3 sont plus riches en 13C que les plantes en C4 C4 : plantes herbacées des régions ou saisons de croissance chaude: Savanes africaines et nord- américaines. Plantes cultivées: maïs, sorgho, millet, cannes à sucre C3 : plantes herbacées des régions tempérées et froides + les arbres De la même manière, en fonction du milieu, les plantes fixent l’azote (atmosphérique, du sol, du milieu aquatique) suivant des processus qui laissent des marqueurs isotopiques variables. Etude du régime alimentaire des animaux puis étude de la part des protéines animales dans le régime alimentaire humain. 5) La reconstitution faciale Reconstitution de l’Homme de Neandertal belge = l’Homme de Spy Institut Royal des Sciences naturelles (Belgique) Homme de Spy : v. 36.000 av. n.è. 38 Nell Verheyden 6) La paléogénétique Etude de l’ADN fossile Étude des séquences d’acide nucléique du passé. Macromolécule (polymère) présente dans toutes les cellules vivantes. Contient toute l’information génétique d’un individu. Sous forme de deux hélices imbriquées constituée d’éléments chimiques (nucléotides) présents dans un certain ordre (séquences) Etude de l’ADN fossile ADN du noyau : présente les caractéristiques des deux parents ADN mitochondrial : présente les caractères transmis par la mère Où trouver l’ADN? Momies naturelles ou artificielles, Milieux froids Déserts chauds et secs Tourbières Os et dents : très variable, très dégradé Risque de contamination Prélèvement aseptique d’ADN ancien. L’ADN ancien se dégrade d’où la nécessité de travailler sur des fragments que l’on amplifie (« clonage » d’ADN) A quoi sert la paléogénétique ? - Identifier des individus (catastrophes, paternité contestée) - Etudier des migrations - Etudier des liens de parenté A- Géographie génétique (« Genography ») : étude des migrations B- Etablissements de liens de parenté « La Chapelle », Jau-Dignac et Loirac (Dordogne) nécropole mérovingienne (Ve-VIIIe siècles). Tombe 170: 2 individus : Adolescente Femme : entre 20-30 ans L’analyse de leur ADN montre qu’elles étaient apparentées par les femmes (mère-fille, sœurs, tante-nièce) mais contamination par « jus organique » de l’une vers l’autre pas exclue. Archéozoologie et archéobotanique Arch?

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