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Introduction et circonstances de      l’étudeL’expérience acquise sur le terrain lors du      suivi pédo-sédimentaire de différentes interventions      archéologiques (France septentrionale et Belgique), a permis aux auteurs      d’établir un corpus de traces, issu du      roulage de véhicules et de l’utilisation d’outils aratoires      en contexte limoneux à sableux. Le décapage archéologique en plan fait      parfois apparaître des traces linéaires plus ou moins continues,      parallèles, peu profondes et répétitives sur plusieurs      largeurs, attribuables à du roulage ou du      labour. D’après notre expérience, une simple observation de terrain ne      suffit pas toujours à différencier ces traces, car l’implantation et la      taille des fenêtres d’investigation archéologiques peuvent empêcher d’en      avoir une vision spatiale claire.Après un rapide historique des      connaissances sur le labour, les outils aratoires et les traces de      roulage, cet article propose quelques critères simples établis à la fois      sur le terrain et au microscope, permettant l’attribution de ces      structures linéaires soit à du roulage d’engins soit à du      labour.Labour et      roulage, rappel historique des connaissancesLes plus anciennes représentations de      l’araire sont figurées par des gravures rupestres de la fin du      Néolithique du Val Fontanalba (Alpes-Maritimes). Les premiers sillons de      labours sont observés dans les sols sableux du Danemark et attribués au      Néolithique final (Viggo, 1970 ; Lerche et Steenberg, 1980). Les plus      anciens araires ont été trouvés dans les tourbes scandinaves et      dateraient de la fin de l’Âge du Bronze ou du début de l’Age du Fer      (Lerche et Steenberg, 1980).S’il semble que la charrue ne se      développe pas avant le Haut Moyen-Age en France septentrionale, des      araires perfectionnés et massifs, capables d’œuvrer sur des terres      lourdes et argileuses ont pu exister dès la période antique (Ferdière      et al., 2006). Mais      l’araire simple reste destiné aux sols légers, sableux et secs à      légèrement humides, ou aux champs déjà bien travaillés, laissant les      terrains difficiles à la charrue. Incapable de travailler autre chose      que des sols préalablement débarrassés de leurs racines ligneuses      (arbres, buissons) mais bien adapté aux prairies dans le cas      d’alternance prairie/culture, l’araire semble avoir été, dès la période      médiévale, souvent employé pour le labour de jachères déjà bien      ameublies (Paillet, 2005). Principalement destiné à la préparation du      champ pour la culture des légumineuses et de certaines céréales,      l’araire servait également à couvrir les semis ou déterrer les pommes de      terre et autres tubercules (Sigaut, 1977).Les travaux de recherche      ethnologiques portant sur la typologie des instruments aratoires,      définissent l’araire comme un instrument symétrique à traction animale,      qui trace une raie et qui, contrairement à la charrue, émiette le sol au      lieu de le retourner (Haudricourt et Brunhes-Delamarre, 1986.) Enfin,      aux anciennes études expérimentales de l’impact sur le sol d’araires      reconstitués (Lerche et Steenberg, 1980 ; Reynolds, 1982 ;      Meurers-Balke, 1985), s’ajoute l’analyse micromorphologique comparative      récente des traces laissées par divers instruments aratoires anciens      reconstitués (houe, araire) et modernes (bêche, charrue) (Gebhardt,      1990, 1991, 1999 ; Lewis, 2012). Ces derniers travaux ont permis      d’inventorier un certain nombre de formes macroscopiques et de traits      micromorphologiques spécifiques à l’action de chaque outil dans le sol      (tableau 1). Ce référentiel (Becze Deak et al., soumis) a déjà été mis à      l’épreuve pour déterminer avec succès des traces aratoires anciennes      comme celles découvertes en contexte archéologique à Gottesheim      (Bas-Rhin, Gebhardt 2011), Moyenvic (Moselle ; Gebhardt, 2010b) ou      Entzheim (Bas-Rhin ; Gebhardt, 2007b ; fig. 2a)Tableau 1 : Caractéristiques macroscopiques et      micromorphologiques des traces de labour générées par quelques outils      aratoires expérimentaux anciens (araire, houe) et traditionnels (bêche,      charrue) d’après Lewis (2012) et Gebhardt (1990, 1995a,      1999).Table 1: Macro- and          micromorphologic characteristics of cultivation effects according to          ancient (hoe, ard) and traditional (spade, plough) tillage tool, from          Lewis (2012) and Gebhardt (1990, 1995a, 1999).                                                                      Outil                                Dimensions et forme en plan                                Caractéristiques de            l’entaille                                Espacement            des traces                                Organisation du remplissage de            l’entaille                                                Araire                                Linéaires, ondulantes avec parfois            figures de reprises de sillons.            Plus profondes et plus larges avec un            soc métallique.            10 cm de large,            6-13 cm de profondeur.                                            Forme en U ou V selon le type            d’araire.            Symétrique.            Base de l’entaille parfois            irrégulière en forme de langue.                                15-20 cm à            25-30 cm                                Mélange de fragments de sol remaniés            issus de tous les horizons rencontrés lors du creusement. Zones de            tassement se forment à la limite de l’entaille (semelle de            labour). Agrégats arrondis microscopiques de taille            variable.                                                Charrue                                Linéaires, ondulantes avec parfois            figures de reprises de sillons.            5-30 cm de large,            2-60 cm de profondeur.                                                        Forme U ou V,            Asymétrique, large.            Base et côtés irréguliers, mottes en            virgule, moulées par le versoir de la charrue.                                12-50 cm                                Inversion d’horizons (substrat vers            le haut, organique vers le bas). Gros agrégats anguleux, taillés            droits, compactés sur certains côtés, visibles à l’œil            nu.                                                Bêche                                Discontinue,            10 à 27 cm de largeur en            plan,            5-20 cm de profondeur,                                Forme en D, triangulaire, oblongue ou            rectangulaire.            Un bord à pente raide et un bord à            pente plus douce, base plane, arrondie ou pointue.                                Variable                                Inversion d’horizons (substrat vers            le haut, organique vers le bas).                                                Houe                                Discontinue,            7 cm large en plan,            5-6 cm de profondeur.                                            Forme en U, discontinue.            Entaille irrégulière.                                Variable                                Mélange intime des divers horizons.            Fragmentation fine des agrégats.                        A      contrario, et bien que la littérature concernant les voies      et le réseau viaire abonde (Coulon, 2007 ; Jung, 2009 ; Kasprzyk et      Novel, 2011), l’effet du passage des roues de charrettes sur le sol a      été peu étudié. Les rares mentions de roulage sont toujours associées à      l’étude de voies construites et déjà bien marquées dans le paysage      (Durand, 1976 ; Brechon, 2006). Les traces étudiées sont celles creusées      dans la roche ou les pavements, les ornières en terrain meuble n’étant      généralement que rapidement mentionnées. Quelques travaux de      micromorphologie des sols relatent cependant du remplissage sédimentaire      de chemins creux abandonnés (Gebhardt, 1990 ; Macphail, 2003 ; Macphail,      2011 ; Macphail et Crowther, 2008) ou      du rôle, dans les processus d’érosion, de ces chemins comme collecteurs      des eaux de surface (Gebhardt, 2007a). Pourtant, dans le cadre des      grands décapages archéologiques, le chercheur est souvent confronté à      des traces longilignes, parallèles, découvertes hors du cadre viaire au      sens strict. Des empreintes de roue sont observées étalées sur des      surfaces larges associées à des zones dédiées à l’artisanat (carrières,      débardages), voire à des champs. Peu évidentes à interpréter lorsque les      fouilles sont restreintes à de petites surfaces qui ne permettent pas      d’avoir une vision large de leur étalement, l’étude de ces structures de      roulage est essentielle. Seule une bonne compréhension de leur mode de      formation et de fonctionnement permet de ne pas les confondre avec des      sillons de labour.Labour ou      roulage, vers un diagnosticPour bien se conserver dans le sol,      les traces de roulage et de labour doivent être rapidement enfouies sous      une bonne épaisseur de sédiments comme du sable ou des limons, et les      passages ou labours successifs ne doivent pas avoir perduré, sans quoi      l’horizon supérieur du sol aura été complètement homogénéisé. Dans la      majorité des cas, les traces les plus visibles aujourd’hui sont celles      qui à l’époque ont pénétré le plus en profondeur dans les sols      (enfoncement plus énergique, sol plus meuble).Les traces      de labour sur le solEn plan, sur le terrain, les outils      aratoires tractés forment des lignes plus ou moins sinueuses et plus ou      moins équidistantes (fig. 1c), parfois discontinues avec des formes de      reprise du sillon par le soc qui dévie (fig. 1a, 1b) comme à Paule      (Bretagne ; Aramond et Menez, 1992 )      ou Gotesheim (Alsace ; Schwartz      et al., 2009). Si la      charrue trace un sillon large asymétrique en U très élargi à fond plat      reflétant la forme du soc et le bas du versoir, la raie symétrique et      plus pointue de l’araire, présente une forme verticale de V ou de U plus      étroit (fig. 1a, 1b). L’araire provoque l’émiettement des horizons      superficiels et la formation de micro-agrégats arrondis (Gebhardt,      1995a, 1999) visibles au microscope (fig. 2a) : leur taille varie en      fonction du type de sol. La charrue, quant à elle, retourne de grosses      mottes (Becze-Deák et al.,      soumis) générant des agrégats plus gros et partiellement anguleux, dont      certaines parois lissées (fig. 2c, flèche) sont observables à l’échelle      du terrain (Gebhardt, 1999). A Gotesheim (Schwartz et al., 2009), des nodules de      carbonate de calcium micritique ont cristallisé à la limite entre le      sillon et le sédiment limono-loessique calcaires encaissant (fig. 1b).      La présence de ces carbonates témoigne d’une alternance de phases      d’humidité et de sècheresse, favorisant la migration de l’eau vers les      zones plus poreuses du sillon, là où le calcaire précipite.Figure 1 : Quelques exemples de      traces aratoires.Figure 1 : Some example of ploughing          traces                      a. Forme en U avec reprise des      sillons à Paule (Morbihan), b. Concrétions calcaires liées à un labour      en climat alternativement humide et sec à Gotesheim (Bas-Rhin), c.      Aspect ondulé des sillons enfouis sous des sables soufflés de la côte      est du Jutland (Danemark).a. U-form of a furrow drived out of          his course, at Paule (Morbihan), b. Calcareous concretions formed by          ploughing under alternatively humid and dry climatic conditions at          Gotesheim (Bas-Rhin), c. Wavy aspect of furrows buried under blown          sand on the eastern coast of Jutland (Denmark).Figure 2 :      Traits micromorphologiques du remplissage de      sillons.Figure 2 :      Some specific micromorphological          features in the furrow infill              a. Petits agrégats arrondis liés      au travail à l’araire à Entzheim Liddl (Bas-Rhin), b. Porosité      horizontale (S) au niveau d’une semelle de labour à Merxheim      (Haut-Rhin), c. Gros agrégat anguleux aux parois lissées (flèche) par le      couteau d’un motoculteur à Hambacher Forst (Allemagne), d. Abondants      charbons (C) et os (O) apportés lors de la fumure du champ à Yutz      (Moselle), e. Tessons (Te) et charbons (C) de bois roulés dans une      parcelle amendée à Bliesbruck (Moselle).a. Small rounded aggregates due to          ard ploughing at Entzheim Liddl (Bas-Rhin), b. Horizontal porosity          (S) in a plough crust at Merxheim (Haut-Rhin), c. Coarse angular          aggregate, with edges compressed (arrow) by the motocultor at          Hambacher Forst (Allemagne), d. Numerous charcoal (C) and bones (O)          brought in the field from the farmyard manure at Yutz (Moselle), e.          Rounded ceramic (Te) and charcoal (C) in a manured yard at          Bliesbruck (Moselle).En profondeur, un araire ou une      charrue légère peuvent générer une semelle de labour. Ce niveau de léger      tassement est signalé dès le xviiie siècle par Duhamel du Monceau (1762)      qui parle d’un niveau de compaction favorisant le glissement du soc,      niveau que la faune du sol peut encore aisément perforer. Dans les      profils loessiques où il a été observé, il est en général marqué au      microscope par une orientation horizontale des grains et de la porosité      (fig. 2b/S), marquant la limite entre l’horizon labouré et les horizons      inférieurs non perturbés par l’outil (Gebhardt, 1995a, 1999). Ce      compactage léger n’a encore jamais été signalé en contexte      archéologique, car sans doute largement remanié par la bioturbation au      cours du temps. Ce n’est qu’avec l’intensification de l’agriculture et      l’arrivée de la mécanisation lourde, que le travail du sol va amplifier      les problèmes de tassement. Enfin, charbons (fig. 2d/C, fig. 2e/C),      fragments de céramique (fig. 2e/Te) et os roulés sont abondants (fig.      2d/O) dans les champs régulièrement amendés par du fumier de ferme comme      à Yutz (Gebhardt, 1997) ou Bliesbruck (Gebhardt,      2010a). Quand ces témoignages de labours sont bien conservés, des      résidus végétaux humifiés ainsi que des déjections animales pourraient      également y être identifiés.Les traces      de roulageLes traces de roulage sont formées      par l’empreinte des roues dans le sol. En plan, elles sont donc      caractérisées par une orientation linéaire (fig. 3a, 3b) avec parfois      des recoupements, surtout dans les zones de passage larges.      Contrairement à celles des outils aratoires, ces empreintes sont      associées au transport de charges qui peuvent être très lourdes. En      contexte boueux, les véhicules génèrent des ornières parfois profondes,      caractérisées par un fort tassement et      la perturbation des horizons de surface selon des figures d’involutions,      plus ou moins bien marquées en profondeur par l’enfoncement des roues      dans le sol (fig. 3d). Ces traces linéaires peuvent être associées à la      découverte de fers à bestiaux ou d’empreintes d’animaux tractant qui      confortent l’interprétation (fig. 3c). Si une phase de gel intervient      ensuite, la bordure compactée de l’ornière peut aussi présenter une      structure lamellaire. Cette zone compactée est aussi souvent le siège de      processus locaux d’oxydo-réduction, reconnaissables à la présence de      plages déferrifiées et de traits d’oxydation principalement situés le      long des fissures (fig. 3d).En lame mince, le tassement lié au      roulage apparaît sous la forme de croûtes compactes, caractérisées par      l’orientation très localisée d’argiles poussiéreuses et d’intercalations      (fig. 4b/I). Ces croûtes compactes peuvent retenir l’eau sous forme de      flaques et favoriser un léger tri granulométrique suivant l’intensité du      tassement (fig. 4a, fig. 4c/T). A Vissèche (Leroux et al., 2002), ces croûtes      d’accumulation d’argile sont parcourues par des fentes de dessiccation      (fig. 4a/D ; Gebhardt, 1995b), traduisant l’assèchement d’un sédiment      boueux et humide. Cette humidité temporaire, voire de saturation en eau,      est également marquée par l’abondance de petites concrétions d’oxyde de      fer et/ou de manganèse le long des involutions (fig. 4d/Fe). On notera      enfin la quasi-absence, dans les traces de roulage, d’artéfacts      anthropiques (tessons, charbons…) dont l’abondance est plutôt      caractéristique de l’amendement.Figure 3 : Différents aspects du      terrain dans des zones de passage.Figure 3 : Some different field features found          in trackways                      a. Traces rectilignes, plus ou      moins parallèles, se croisant parfois (Maldegem, Belgique), b. Traces      rectilignes, plus ou moins parallèles (Mittelhausen, Bas-Rhin), c.      Traces de bovidés associées à des traces de roulage (Vissèche,      Morbihan), d. Traces d’engins d’exploitation dans une carrière moderne      (Nancy, Meurthe-et-Moselle).a. Strait, more or less parallel          traces, which sometimes cross over (Maldegem, Belgium), b. Strait,          more or less parallels traces (Mittelhausen, France), c. The marks          of cattle employed for traction (Vissèche, France), d. Wheel tracks          of a quarry engine (near Nancy, France).Figure 4 : Traits      micromorphologiques caractéristiques du remplissage de traces de      roulage.Figure 4 :      Some specific micromorphological          features in trackways                      a. Aspect tassé des argiles      poussiéreuses, avec léger grano-classement et fente de dessiccation (D)      à Vissèche (Morbihan), b. Involution (I) liée à l’aspect boueux du      sédiment à Vissèche (Morbihan), c. Aspect tassé (T) et tri      granulométrique à Mittelhausen (Bas-Rhin), d. Aspect tassé du sédiment      (faible porosité) avec concrétions et imprégnations ferrugineuses (Fe) à      Vissèche (Morbihan).a. Compacted dusty clay, with          slightly sorted graded bedding, and small shrinkage crack (D)          (Vissèche, France), b. Involution (I) due to compression in the          muddy sediment(Vissèche, France), c. Compaction features (T) and          particle sorting (Mittelhausen, France), d. Compaction features (no          porosity), with iron (Fe) concretions and impregnations (Vissèche,          France).ConclusionLorsqu’elles sont observées au cours      d’un décapage archéologique dans des petites fenêtres d’investigations      et ne peuvent pas être mises en relation avec des activités agraires ou      artisanales bien établies, la simple observation de terrain des formes      linéaires ne permet pas toujours de trancher quant à leur origine. Ce      travail comparatif entre des traces de labour et de roulage met donc en      avant trois caractéristiques majeures (tableau 2), parfois difficiles à      percevoir sur le terrain, mais que l’analyse micromorphologique peut      aider à démêler :                  La microstructure qui reflète d’un          côté l’aération du sol par l’outil aratoire et de l’autre le          tassement par des véhicules lourds.                          Les indices          d’humidité plus abondants dans les zones de tassement liées au          roulage indiquent le passage de charrettes.                          Les artéfacts anthropiques, plus          abondants dans les parcelles cultivées car apportés avec la fumure          déposée dans les champs.              Tableau 2 : Caractéristiques comparatives des traces de      labour et de roulage en contexte      archéologique.Table 2: Comparison of the          different characteristics noted in ploughed fields and in tracks          used by wheel traffic, in archaeological context.                                                                      Origine            des traces                                Dimensions et forme en plan                                Caractéristiques de            l’entaille                                Espacement            des traces                                Organisation du remplissage            de            l’entaille                                                Labour                                Selon le type d’outil : Raies 5 à 30            cm de large et 2 à 60 cm de profondeur.            Forme en U ou V, symétrique ou non,            linéaire et ondulante avec parfois figures de reprises de            sillons.                                Entaille parfois irrégulière et            asymétrique.                                Espacement variable.            12 - 50 cm                                Remplissage plus ou moins fragmenté,            agrégats microscopiques de forme et taille variables selon            l’outil.            Mélange de fragments d’horizons            supérieurs.            Artéfacts anthropiques (os, charbon,            tessons) et éléments organiques liés à l’amendement.                                                Roulage                                Profondeur variable selon le poids de            l’engin et du type de sol.            Forme en U.                                Entaille régulière arrondie,            symétrique.                                            Espacement fixe par paires,            50-60 cm selon la largeur des            roues.            Peuvent se recouper.                                            Remplissage très compacté            (orientation localisée des argiles poussiéreuses, tassements),            humidité temporaire (oxydation, concrétions de fer et manganèse,            dessiccation), milieu boueux (involutions +/-marquées), tri            granulométrique, intercalations.                        En caractérisant plus précisément les      traces de roulage et de labour, l’analyse micromorphologique permet      dorénavant de différencier avec plus d’efficacité les zones de passage      des secteurs cultivés. Cette différentiation peut paraître essentielle      dans le cadre de travaux de recherche sur la fonction des différents      espaces anthropisés. En effet, si le réseau viaire peut être en bonne      adéquation avec le parcellaire, les zones de passage, localisées et peu      organisées, doivent plutôt être associées à l’exploitation parfois      abusive de l’environnement (champs, forêt, carrières, mines…), à des      secteurs en mutation (urbanisation), voire à des champs de bataille,      générant dégradations, pollutions, voire la désertification des      espaces.Au final, une bonne différentiation      de ces traces linéaires observées dans le sol contribue à une meilleure      connaissance de l’organisation territoriale et la dynamique de      transformation des sociétés.