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Entonnoir en terre cuite exposé au musée archéologique de Kütahya, provenant du site de Seyitömer Höyük

Fouilles archéologiques et érosion des sols : la modélisation au secours des sites

Photo : Dosseman, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

MondePar la rédaction d’Archéo-Logis4 min de lecture

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Fouiller un site archéologique révèle le passé, mais modifie aussi le paysage qui l’a préservé pendant des siècles. Des chercheurs de l’Université technique d’Istanbul et de partenaires américains ont montré, grâce à des modèles informatiques, comment les fouilles fouilles archéologiques et érosion des sols se combinent sur le tertre de Resuloğlu, en Anatolie centrale. Leur étude, publiée dans la revue Geoderma Regional, éclaire un dilemme ancien de la discipline.

Un site menacé par l’érosion avant même la fouille

Le tertre de Resuloğlu, dans le centre-nord de l’Anatolie, abrite une agglomération datant d’environ 2300 à 2100 avant notre ère, soit de l’âge du Bronze ancien. Les fouilles s’y sont déroulées de 2003 à 2019.

Le site pose une difficulté particulière : l’érosion façonnait déjà le paysage bien avant les interventions modernes. Elle a même contribué à mettre au jour des tombes, ce qui a pesé dans la décision d’excaver. Les archéologues se trouvaient donc face à un terrain déjà en mouvement.

Quand la fouille transforme le relief

Selon l’étude, la fouille introduit de nouvelles perturbations : elle expose des structures archéologiques, modifie la forme et les propriétés des pentes et déplace des matériaux. Les déblais sont souvent déposés en contrebas, ce qui peut détourner les écoulements d’eau et créer de nouvelles zones vulnérables.

Ce constat illustre un dilemme central de l’archéologie : mettre au jour un patrimoine peut modifier les conditions environnementales et menacer la stabilité future du site.

Reconstituer le paysage avant et après la fouille

Pour mesurer ces changements, l’équipe a croisé des photographies aériennes historiques, des relevés par drone, des images satellites, des données sur les sols et la météo, ainsi que les archives de fouille et une analyse détaillée du relief. Les photos aériennes de 1990 ont permis de restituer le paysage d’avant la fouille, les images de drone de 2019 celui d’après.

Les chercheurs ont ensuite utilisé QGeoWEPP, une interface pour QGIS du modèle WEPP (Water Erosion Prediction Project). Huit versants ont été simulés, dont six perturbés par la fouille et deux de référence non touchés, avec vingt-quatre années de données climatiques, de 2000 à 2024. Contrairement aux modèles plus simples, cette approche suit le cheminement de l’eau et des sédiments pente par pente, ce qui permet de repérer les points chauds de l’érosion.

Des effets variables selon le versant

Lorsque la fouille retire la couverture de sol et met à nu des surfaces archéologiques dures, comparables à un revêtement, l’eau s’infiltre moins et ruisselle davantage. Sur un versant funéraire, le ruissellement annuel moyen modélisé passe ainsi de 12,6 à 20,1 millimètres, et la perte de sol de 1,1 à 2,1 kilogrammes par mètre carré.

À l’inverse, le dépôt des déblais peut améliorer l’infiltration lorsque la couche de terre est épaisse, mais les matériaux fins et meubles restent fragiles sur les fortes pentes dépourvues de végétation. Sur un versant d’habitat, la perte de sol moyenne grimpe de 1,1 à 4,9 kilogrammes par mètre carré. Les effets varient donc fortement d’un versant à l’autre.

Planifier la fouille pour mieux protéger le site

Au-delà du constat, l’intérêt de la méthode est de pouvoir anticiper. Les archéologues et les conservateurs pourraient évaluer les pentes vulnérables, choisir l’emplacement des déblais et repérer les zones à stabiliser avant de creuser. À Resuloğlu, l’équipe a constaté que stocker le matériel sur les pentes raides augmentait le risque d’érosion ; elle suggère de le placer sur des pentes plus douces ou de le réutiliser pour combler les structures fouillées.

Kemal Koçaklı, de l’Institut des sciences de la Terre eurasiatique de l’Université technique d’Istanbul, résume l’enjeu : « Le but n’est pas de dire aux archéologues de ne pas fouiller, mais de leur donner un outil pour fouiller avec moins d’impact. » Selon lui, le modèle permet de tester différents scénarios à l’écran avant le travail de terrain.

Protéger le paysage entier, et non la seule tranchée

L’étude rappelle qu’un site archéologique ne se réduit pas aux ruines visibles. À Resuloğlu, les ravines voisines, le passage du bétail, les points d’eau et l’implantation des déblais influencent tous les processus d’érosion. Les auteurs plaident donc pour une conservation qui prenne en compte l’ensemble du paysage.

Ils reconnaissent toutefois que leurs résultats reposent surtout sur la modélisation et non sur des mesures directes d’érosion sur le site. Des relevés de terrain sur le ruissellement et les sédiments devraient, selon eux, améliorer la précision des prévisions.

Questions fréquentes

Pourquoi la fouille archéologique peut-elle provoquer de l’érosion ?

Lorsqu’elle retire la couche de sol protectrice et expose des surfaces compactes, la fouille limite l’infiltration de l’eau de pluie. Davantage d’eau ruisselle alors à la surface, et entraîne plus de sédiments. Le dépôt des déblais sur des pentes raides peut aussi aggraver le phénomène.

Qu’est-ce que le tertre de Resuloğlu ?

C’est un site archéologique du centre-nord de l’Anatolie, en Turquie, occupé d’environ 2300 à 2100 avant notre ère. Des fouilles y ont eu lieu de 2003 à 2019, et l’érosion avait déjà contribué à exposer des tombes.

Comment modéliser l’érosion d’un site archéologique ?

L’équipe a utilisé QGeoWEPP, une interface du modèle WEPP, qui simule le mouvement de l’eau et des sols pente par pente. Les données combinaient photographies aériennes, relevés par drone, images satellites et vingt-quatre années de données météorologiques.

Cette méthode peut-elle servir à planifier les fouilles ?

Les auteurs le pensent : elle permettrait d’identifier les pentes vulnérables et de choisir où placer les déblais avant de commencer les travaux. Elle reste néanmoins fondée sur des simulations et devra être confrontée à des mesures de terrain.

Sources

Synthèse originale rédigée avec l’aide d’une intelligence artificielle à partir des sources citées, puis contrôlée automatiquement (longueur, reprises, sources). Les informations et citations appartiennent à leurs auteurs.

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