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1. Introduction        Les bois archéologiques sont le plus souvent        découverts sous forme de produits finis. Pour restituer les pratiques        d’approvisionnement au cours de périodes anciennes à partir de ces        bois, il faut retracer leur cheminement, de leur collecte à leur        transformation, pour percevoir le choix d’une essence et d’un diamètre        en lien avec les raisons de l’abattage. Un arbre, en plus de facteurs        internes, est soumis à plusieurs facteurs environnementaux d’ordre        climatique, pédologique, ou liés à la dynamique de peuplement. Dès que        les forêts sont exploitées par l’homme, leur structure, en âge et        diamètre, s’en trouve modifiée. Selon le type d’exploitation        (occasionnelle, opportuniste ou planifiée), les bois collectés sont        sélectionnés selon plusieurs critères : les dimensions (hauteur et        diamètre), les propriétés technologiques, les résistances mécaniques,        la durabilité, la qualité du grain et dans certains cas l’aspect        esthétique. Ainsi, le choix se porte sur des ressources forestières        qui nécessitent des transformations plus ou moins élaborées selon leur        destination. Nous proposons de retenir trois catégories de bois        d’œuvre : les bois mobiliers, immobiliers et les chutes de travail.        Alors que les essences utilisées pour la confection des objets        mobiliers représentent plutôt la diversité d’une forêt avec un        prélèvement sélectif à l’intérieur d’un panel plus large d’essences,        les bois immobiliers, eux, relèvent d’une plus grande restriction dans        leur sélection. Ils caractérisent plutôt la structure forestière, car        leurs dimensions prennent un rôle important dans les choix de        collecte.        L’étude d’un corpus d’environ 3 000 bois provenant        d’Augustonemetum vise à décrire la morphologie        des bois façonnés, de retracer les caractéristiques des bois d’œuvre        exploités, et de proposer des hypothèses sur les pratiques sylvicoles        en fonction des besoins d’une ville antique. Cette analyse aspire        également à appréhender certains aspects des stratégies        d’approvisionnement en bois pour mieux saisir la diversité et        l’évolution de l’environnement forestier autour d’Augustonemetum, selon des critères        dendrotypologiques (essence, âge des arbres, type de croissance). Pour        restituer les structures forestières, il faut une zone d’étude        disposant d’un important corpus de bois datés par dendrochronologie,        ce qui n’était pas le cas pour Augustonemetum        avant l’apport des nombreuses interventions d’archéologiques        préventives de ces dernières années.        À partir de l’étude des artefacts (objets        transformés en bois), cet article a pour objectifs de décrire les        phases d’approvisionnement, en restituant les caractéristiques des        arbres exploités qui sont ensuite replacés dans le fonctionnement de        l’écosystème forestier.              2. Matériel et méthodes                  Localisation de l’étude, matériel analysé,          biogéographie          La ville d’Augustonemetum,          l’actuelle Clermont-Ferrand, se situe à une altitude d’environ          358 m (NGF) placée entre la plaine fertile de la Limagne à l’est et          la Chaîne des Puys à l’ouest (figure 1). Cette zone naturellement          marécageuse (maar) a été assainie à la fin du ier siècle avant notre          ère pour y fonder une ville, sans doute par Agrippa, sur l’axe          reliant Lyon (Lugdunum) à Saintes (Mediolanum Santonum) (Dartevelle et al., 2009, p. 295-296). Un contexte          sédimentaire favorable à la conservation des matières organiques et          une remontée de la nappe phréatique, sans doute effective dès la fin          de l’Antiquité (Ballut, 2001, p. 43-51), ont permis la conservation          de nombreux bois archéologiques. L’occupation des vingt sites pris          en compte couvre une période chronologique allant de sa fondation          jusqu’au début du Ve siècle et s’inscrit          principalement dans la trame urbaine de la ville antique, mais aussi          dans sa périphérie et plus à l’extérieur pour au moins trois sites          (figure 1). Une grande majorité des sites concerne surtout le IIe siècle de notre ère (figure 2A), caractérisé par          un important mobilier datant (céramique, monnaie, instrumentum, etc.). Cette période correspond « à          une phase importante de réaménagement et d’embellissement » de la          ville (http://www.augustonemetum.fr).          L’évolution de l’agglomération fait l’objet d’un projet collectif de          recherche (PCR) depuis 2005, intitulé : « Atlas Topographique d’Augustonemetum » et coordonné par Hélène          Dartevelle (Dartevelle et al., 2009,          p. 295).          Figure 1 : Localisation des sites d’Augustonemetum ayant livré des bois          archéologiques dans l’emprise de la ville antique avec sa trame          viaire (d’après les données du PCR Atlas Topographique d’Augustonemetum) et de l’aire de distribution du          sapin située dans les environs directs de la ville. / Figure 1: Location of the Augustonemetum sites that          have delivered archaeological woods in the right-of-way of the          ancient city with its viaduct (according to the data of the PCR          Atlas Topographique d’Augustonemetum) and the range of the fir three          in the direct vicinity of the city.                    Figure 2 : Phases d’occupation des sites          d’Augustonemetum, pris en compte dans          l’étude, datées à partir des études de mobilier (monnaie, céramique,          instrumentum, etc.), des datations par          dendrochronologie et des contextes archéologiques. / Figure 2: Occupancy phases of Augustonemetum sites,          taken into account in the study, dated from studies of furniture          (currency, ceramics, instrumentum, etc.), dendrochronology dating          and archaeological contexts.                    Le cadre naturel des environs d’Augustonemetum a déjà fait l’objet d’études          paléoenvironnementales autant dans la plaine de la Limagne (altitude          de 340 m environ), comme le bassin de Sarliève (Trément et al., 2007, p. 289-351), que sur le plateau des          Dômes avec le Maar de Montchâtre (885 m) (Ballut et al., 2007, p. 69-79). Ces approches          pluridisciplinaires permettent d’envisager, pour l’Antiquité, un          paysage de plaine plutôt ouvert, fortement déboisé, dédié à          l’élevage et à la culture (Cabanis et Marguerie, 2013, p. 129-139).          Au pied de la chaîne des Puys, la dégradation du milieu forestier          résulterait de défrichements périodiques. Les îlots forestiers          encore présents seraient les vestiges d’une hêtraie-chênaie déjà          très éclaircie dès la fin de l’âge du Fer, au moins pour les          environs de Montchâtre, à l’ouest d’Augustonemetum (Prat, 2006, p. 289). Plus en          altitude (978 m), à l’ouest du plateau des Dômes, les mêmes          observations sont avancées à partir d’analyses polliniques menées          sur le plateau de Millevaches. Pour la même période, la          hêtraie-sapinière est dégradée et la place des prairies et cultures          est importante (Miras, 2004, p. 234). Cependant, ces résultats sont          à nuancer, car peu d’analyses polliniques ont été menées sur le          plateau des Dômes et en Haute-Combraille. La situation paysagère est          sans doute plus contrastée (Prat, 2006, p. 289) et il serait          pertinent d’associer plusieurs approches paléo-environnementales          comme la palynologie, carpologie, anthracologie et dendrochronologie          pour mieux appréhender l’histoire spatio-temporelle des forêts dans          ce secteur.                          Identification anatomique et          typologique          La xylologie consiste à décrire et identifier          l’anatomie des bois découverts. L’observation au microscope à          transmission permet d’attribuer un taxon, l’espèce ou un rang          supérieur de la classification à partir des atlas publiés          (Schweingruber, 1990 ; Jacquiot, Trenard et Dirol, 1973 ; Jacquiot,          1955) et des collections de référence. Avant toute identification          anatomique, l’analyse technologique porte sur le mode de débitage du          support, sur les observations macroscopiques de l’artefact          (descriptions du bois, morphologies, usures, dégradations, cassures          fraîches), et sur la présence d’éventuelles traces d’outil (Mille,          1989). Dans la mesure du possible, les bois sont interprétés, selon          leur forme, leur type et leur contexte de découverte pour leur          attribuer une fonction.          Nous proposons de décrire les objets          archéologiques étudiés en trois catégories en reprenant un          classement fonctionnel établi pour plusieurs matériaux : les bois          mobiliers, immobiliers et les chutes de travail (Briand et al., 2013). La première regroupe les objets          mobiliers, de type instrumentum, dont l’usage          implique un déplacement (l’outillage, les instruments domestiques,          des produits de la menuiserie, comme les meubles, la tonnellerie, la          tabletterie, la boissellerie, etc.). La seconde catégorie regroupe          les bois utilisés en architecture, qui ont une fonction dans          l’immobilier, comme les bois de construction liés aux bâtis, à          l’assainissement, à la collecte d’eau ou aux ouvrages d’art. La          troisième catégorie correspond aux chutes produites lors de la          fabrication des objets et/ou aux bois de construction. Enfin,          lorsqu’aucune trace de travail n’est observée, les bois sont dits          « bruts », mais cette catégorie de restes n’est pas intégrée au          corpus d’étude. La terminologie employée pour ces différentes          catégories est le fruit d’une recherche en cours (Blondel, thèse en          cours) liant celle spécifiquement employée pour les bois          archéologiques et celles des autres spécialités (tabletterie, métal,          etc.) (Briand et al., 2013, p. 14-19). Chaque          artefact est donc interprété comme écofact par le biais des          ressources mobilisées.                          Principes de datations par          dendrochronologie          Le protocole de datation étant déjà publié          (Schweingruber, 1988 ; Lambert, 1998, p. 19-69 ; Lambert, 2006 ;          Lambert et al., 2010, p. 205-216), seuls les          points essentiels sont repris dans cet article.                      Mesure, synchronisation            Les largeurs de chaque cerne sont mesurées au            1/100 mm à l’aide d’un système de mesure optique (Lintab) et            informatique (Tsap Win et Rinn, 1989). La recherche de            synchronisme entre les séries individuelles, la constitution des            chronologies moyennes et leur synchronisation sur les référentiels            de datation, sont réalisées à l’aide du logiciel Sylphe (Meignier,            Copyright GNU-GPL 2001) qui met en œuvre les principes            méthodologiques développés par Georges Noël Lambert (Lambert,            2006).            Les référentiels de datation du chêne pour la            période gallo-romaine en France sont nombreux et permettent            d’assoir les résultats sur une large réplication. Pour l’Auvergne,            un référentiel constitué de 113 séries individuelles issues de dix            sites permet de couvrir une période allant de 154 avant notre ère            à 236 de notre ère (Blondel, thèse en cours) et complète les            références de sites publiées (Perrault et Girardclos, 2000,            p. 35-57). Il corrèle très bien avec ceux des régions voisines            comme la Bourgogne et la Franche-Comté, comme l’a démontré            l’approche de Sébastien Durost avec l’élaboration d’un référentiel            à « large signal climatique » (Classic-Oaks) (Durost, 2005).            Pour le sapin, en raison de l’absence d’un            référentiel continu jusqu’à la période gallo-romaine en France, la            procédure repose sur la construction d’une chronologie moyenne            flottante associant le plus de séries individuelles possible            d’Auvergne. La cohérence de la chronologie flottante est illustrée            par une matrice des corrélations et des valeurs t de Student            associées entre les séries individuelles. Le maintien de ces            séries dans la chronologie flottante repose également sur la            qualité de la corrélation de chaque série individuelle calculée            sur la chronologie moyenne l’excluant à l’aide du logiciel            C-Dendro (L. Larsson, [http://www.cybis.se/forfun/dendro/]).            Une première version de cette chronologie composée de 48 séries            individuelle a pu être synchronisée sur la période allant de 10            avant à 178 de notre ère à la seule référence absolue disponible            construite pour la région des Alpes orientales en Autriche            (Blondel et Girardclos, 2016, p. 224-231). Cette référence est la            seule qui fait un pont entre les périodes antiques et médiévales,            à partir des analyses de sapins, d’épicéas et de mélèzes qui se            sont développés dans un même environnement découverts dans un            ensemble d’aménagements de la Via Claudia Augusta dans la            tourbière du Leermoos (Nicolussi, 1998, p. 59-66 ; Nicolussi,            1999, p. 27-46).                                Déterminations des phases d’abattage            La datation des sites étudiés par            dendrochronologie correspond à la distribution des dates de coupe            des bois, déterminées à l’année près en cas de présence du dernier            cerne de croissance (date sur cambium) ou estimées sur la base de            l’aubier résiduel (date sur aubier), ou encore correspondant au            dernier cerne de duramen conservé. De ce fait, la date obtenue            correspond à la coupe de l’arbre et non à sa mise en œuvre.            Cependant, l’intervalle entre ces dernières serait le plus souvent            minime pour le bois de construction qui est travaillé vert            (Hoffsummer, 1989).            Dans le cas du chêne, si la zone cambiale est            détruite par le façonnage, mais qu’au moins une partie de l’aubier            est préservée, il est possible d’estimer une fourchette dans            laquelle se trouve la date d’abattage. En effet, l’étude d’une            large population de chênes vivants et anciens montre que dans 95 %            des cas, l’aubier du chêne compte entre 4 et 34 cernes (Durost et            Lambert, 2007, p. 13-30). Pour les bois ouvragés dont l’aubier            n’est pas conservé, la date du dernier cerne mesuré, plus 4 cernes            d’aubier minimum, est considérée comme post            quem, c’est-à-dire nécessairement suivi de l’abattage, mais            d’un nombre d’années non estimable. Pour les sapins, l’aubier            n’est pas distinct du duramen. Il n’est donc pas possible            d’estimer une date d’abattage sauf dans le cas de la conservation            de la zone cambiale.                                    Lecture dendroécologique des bois          archéologiques          Ce type d’approche, développé par André          Billamboz, consiste à classer des bois selon plusieurs critères :          l’essence, l’âge des arbres et les patrons de croissance          (dendrotypologie) (Billamboz, 2011, p. 177-188 ; Billamboz, 2003,          p. 37-49). La comparaison des séries de largeurs des cernes de          croissance des bois archéologiques, entre elles ainsi que sur des          référentiels établis à partir d’arbres vivants, vise à restituer les          structures forestières dont ils sont issus et d’évaluer l’action de          l’homme sur les peuplements exploités sur de longues périodes (Tegel          et Vanmoekerke, 2014, p. 175-181 ; Girardclos et Petit, 2011,          p. 361-382 ; Haneca et al., 2005,          p. 797-805 ; Bernard 2003, p. 77-86).                      De l’artefact à l’écofact            Les bois sont façonnés selon une forme            souhaitée dans des billes (une section dans la longueur du tronc)            selon divers modes de débitage. Certains sont façonnés sans            débitage, sur brin, parfois non écorcés. Ces bois archéologiques            sont alors très proches de l’arbre récolté. Mais le plus souvent,            l’équarrissage, le sciage ou le fendage entraîne une perte de            matière, en direction de la moelle et/ou de la périphérie de            l’arbre.            La série des largeurs de cerne de croissance            mesurée sur un bois travaillé doit donc être complétée par deux            estimations pour être représentative de l’arbre abattu : l’une            concerne sa moelle et l’autre sa périphérie. À partir de ces            estimations, l’âge et le diamètre de l’arbre au moment de            l’abattage peuvent être renseignés. En utilisant des            caractéristiques anatomiques, il est possible de restituer            l’individu par rapport au centre de la bille et par conséquent de            fournir une estimation minimale du diamètre de la bille.            L’estimation du bois perdu sur la périphérie ne peut se faire            qu’en comparant la série des largeurs mesurée d’un bois travaillé            à celles d’autres arbres plus complets du même fait            dendro-archéologique. (figure 3).            Figure 3 : Approche méthodologique utilisée            pour la restitution des cernes de la périphérie et vers la moelle,            à partir de différents exemples rencontrés. / Figure 3: Methodological approach used for the            restitution of rings from the periphery and towards the pith,            based on various examples encountered.                                            Âge et diamètre des arbres exploités            L’estimation de la distance de la moelle est            réalisée à partir de la convergence des rayons ligneux vers le            centre et de la courbure des cernes sur le relevé d’une coupe            transversale du bois étudié (Applequist, 1958, p. 151 ; Rozas,            2003, p. 192-212). La croissance d’un arbre n’étant pas            parfaitement concentrique, la distance de la moelle est comprise            dans une fourchette minimale et maximale (figure 3).            Pour estimer l’âge de l’arbre, le nombre de            cernes perdus vers le centre est calculé en divisant la distance à            la moelle par la largeur moyenne des cinq premiers cernes            conservés (5inRW, 5 innermost ring-widths). La méthode n’est pas            applicable aux bois déformés ou fortement débités radialement, car            les rayons ligneux subparallèles ne permettent pas de convergence            pour estimer la distance à la moelle. Ces derniers représentent            20 % du corpus et ont été exclus des estimations. Dans les cas            extrêmes pris en compte dans cette étude, la distance à la moelle            est supérieure à 10 cm et la valeur 5inRW est jugée trop faible.            Ceci conduit à une surestimation de l’âge possible pour 12 % du            corpus. L’âge cambial et le diamètre des arbres sont restitués            pour 205 bois, dont 116 présentent la moelle, alors que dans 66            cas l’estimation est jugée trop incertaine. Pour rendre compte de            l’influence de cette surestimation sur les résultats, l’analyse            est effectuée en considérant puis en excluant ces bois.            L’estimation des cernes manquants à la            périphérie du tronc, dans le cas de l’absence d’aubier pour les            chênes et du cambium pour les sapins, n’est possible qu’à partir            de la synchronisation avec d’autres séries de croissance plus            complètes. Les bois découverts en contexte primaire ou secondaire            (remploi, rejet, destruction) sont rattachés à une structure            archéologique à partir des informations de terrain. Les groupes de            bois qui représentent un état chronologique homogène d’une            structure archéologique dans un contexte donné sont rattachés à un            même fait dendro-archéologique (figure 3). Ce fait synthétise au            mieux le croisement des données archéologiques, des dates            d’abattage et des observations sur la croissance des arbres            (Girardclos et Petit, 2011, p. 363-364). Il est alors possible de            restituer à chaque série un nombre de cernes à partir de la date            du cerne le plus récent d’un fait dendro-archéologique. La            quantité de matière perdue sur la périphérie du tronc est, quant à            elle, estimée par la somme des largeurs de cerne, obtenue à partir            de la moyenne des cinq derniers cernes conservés. En fonction des            informations de terrain et technologiques, un écart d’années            important (&#62; 100 ans) entre les séries d’une même structure            peut indiquer plusieurs états, un remploi, un débitage d’arbres            âgés ou encore une forte érosion.                                Matrice de coefficients de            corrélation            La similarité entre deux séries individuelles            est estimée par leur coefficient de corrélation (r). Ces            coefficients pour l’ensemble des bois datés sont regroupés dans            une matrice, ayant les mêmes entrées en abscisse qu’en ordonnée.            Ils sont classés selon la date du dernier cerne conservé ou estimé            du fait dendro-archéologique auquel appartient la série. Plusieurs            expériences sur des arbres vivants et archéologiques ont permis de            montrer, dans des contextes d’études très différents, que la            hiérarchisation de cette matrice permet de mettre en évidence            l’influence de facteurs environnementaux sur la croissance            (Jansma, 1995, p. 57-68 ; Fraiture 2009, p. 100-102 ; Lambert et al., 2010, p. 211-214 ; Belingard et al., 2010, p. 155). Dans certains cas, la            matrice permet d’attester de la provenance de bois issus de mêmes            arbres (Jansma 1995, p. 57-68 ; Girardclos et Petit, 2011,            p. 369). Les faits dendro-archéologiques sont confrontés aux            valeurs de la corrélation pour vérifier si des « groupes de bois »            des structures archéologiques correspondent à des « groupes de            croissance » et ainsi mettre en évidence des terroirs            dendrologiques (Girardclos et Petit, 2011, p. 368).                                Tendance d’âge            Sur la courbe qui matérialise les variations            interannuelles de la largeur des cernes, la tendance d’âge (TA)            peut être définie comme ce qui relève d’une allure générale            traduite par une variation de très basse fréquence, dont la            longueur d’onde est supérieure à la longueur de la série            temporelle (Kaennel et Schweingruber, 1995). Elle permet de mettre            en évidence les variations à long terme de la largeur moyenne des            cernes. Ces variations sont principalement liées à l’âge de            l’arbre au moment où le cerne est élaboré, mais pas seulement, car            les conditions environnementales interviennent. Il est montré que            la pente et la forme de la TA est différente pour des peuplements            forestiers contemporains de densité variable (Dupouey et al., p. 1992 ; Badeau, 1995 ; Haneca et al., 2005 ; Girardclos et Petit, 2011). La            compétition interindividuelle influence la croissance des chênes.            Plus un chêne est âgé plus il tend vers une diminution de sa            production de bois en hauteur et en diamètre (Bary-Lenger et            Nebout, 1993, p. 293), observables par la formation de cernes de            plus en plus minces.            Les courbes de croissance des bois            archéologiques sont comparées à celles d’arbres vivants            représentatifs de structures de peuplement connues (haies, taillis            sous futaie, taillis abandonnés, futaie) pour rendre compte du ou            des peuplements exploités dans les environs d’Augustonemetum. La TA observée a également été            comparée à celle obtenue dans des conditions d’analyses            similaires, mais dans un contexte antique différent, pour            l’agglomération d’Oedenburg installée sur            le Limes rhénan (Reddé, 2011 ; Girardclos            et Petit, 2011).                                3. Résultats : De la diversité à la structure        des forêts        L’étude porte sur un total de 2 986 bois, mobiliers        (2 082 individus) et immobiliers (765) ainsi que leurs chutes (139),        ayant fait l’objet d’une identification anatomique. Selon le type de        site et le contexte de découverte, les quantités et les proportions        des trois catégories peuvent être très différentes d’un site à un        autre.                  Le bois mobilier          La confection d’objets repose sur des critères de          sélection au sein d’un panel de 18 taxons identifiés pour les 2082          bois concernés. Une grande partie d’entre eux n’est représentée que          par quelques individus (figure 4). D’autres sont largement dominants          à certaines périodes, car découverts en grand nombre sur quelques          sites remarquables. C’est le cas des centaines d’ex-voto de la          « Source des Roches » majoritairement en hêtre et dans une moindre          mesure en chêne, des centaines de douelles et dizaines de fonds de          tonnelets en sapin recueillis à proximité d’un captage de source sur          le site « Rue Fontgiève », et enfin des dizaines d’alluchons et          rouages de moulin en frêne provenant des sites de « Rue Fontgiève »          et de « La Scène Nationale ». Le nombre de taxons utilisés pour le          mobilier s’explique par la sélection de bois conjuguant les qualités          technologiques, mécaniques, de durabilité ainsi qu’esthétiques les          plus adaptées à leur usage. La diversité est également conditionnée          par le calibre des arbres. En effet, une grande part des taxons          identifiés correspond à des petits arbres plus appropriés au          façonnage de petits objets, principalement au tour à bois, comme          c’est le cas pour les objets en buis (Blondel et Mille, à paraître).          La majorité des taxons utilisés est spontanée en Auvergne, sauf le          chêne-liège qui atteste d’échanges commerciaux avec le bassin          méditerranéen. Dans ce cas précis, l’apport de produits finis          provenant des régions méditerranéennes est le plus probable.          Très peu d’objets sont datés par          dendrochronologie en raison d’un nombre de cernes insuffisant et          d’essences peu documentées et inadaptées pour la datation.          Toutefois, le contexte de découverte permet d’attribuer ce mobilier          à des périodes chronologiques plus ou moins précises selon la          fourchette de datation des autres mobiliers archéologiques. Au début          de la période renseignée, le hêtre est très représenté, mais cette          observation est surtout liée à la découverte d’ex-voto,          majoritairement en hêtre et dans une moindre mesure en chêne issus          du seul site de la Source des Roches. Dès le début du iie siècle de notre ère          jusqu’à la fin du iiie siècle, les proportions sont plus équilibrées pour          le sapin, le chêne, le frêne, l’aulne, le buis, le noisetier et les          pomoïdés, mais elles restent largement influencées par les contextes          de découvertes (figure 4) (cas des sites « Rue Fontgiève » et de la          « Scène Nationale » évoqué précédemment). Passée cette période, les          effectifs ne sont plus représentatifs pour être interprétés. De          même, quelques objets en noyer, en genévrier, en fusain, en orme ou          en sureau sont rencontrés en trop petites quantités pour distinguer          des périodes d’utilisation préférentielle.          Figure 4 : Diagrammes taxonomiques des bois          mobiliers et immobiliers en pourcentages classés par tranche          chronologique de 50 ans. / Figure 4: Taxonomic          diagrams of wooden furniture and timbers construction in percentages          classified by 50 year time frame.                                    Le bois immobilier          Le sapin et le chêne, représentés par 608          individus sur 764 bois, sont les deux essences principales recensées          à Augustonemetum dans le bois immobilier          (figure 4). Sept autres essences, représentant 35 individus en tout,          correspondent à des emplois plus occasionnels, en hêtre, frêne et          orme, ou dans de très rares cas particuliers en peuplier, saule, if          et érable. Ces quatre dernières essences sont surtout employées          comme pieux ou piquets. L’utilisation du sapin comme bois de          construction n’est pas surprenante puisque son aire de distribution          s’étend à proximité de la ville et sa résistance mécanique, quoique          légèrement inférieure à celle du chêne (Norme SIA 265), est adaptée          à beaucoup d’usages. En effet, la ville est installée en bordure de          la plaine de Limagne dans l’aire du chêne et le sapin se développe          sur une grande partie du Massif central à partir de 400-600 m          d’altitude (Rameau et al., 1989, p. 258-259),          vers l’ouest au-delà du plateau des Dômes et à l’est sur les monts          du Forez (figure 1). Les deux essences ont un usage parfois          spécifique : le chêne est plutôt destiné aux structures verticales          (poteaux, pieux, piquets), alors que le sapin est privilégié pour          les éléments horizontaux (lambourdes et surtout planches et          planchers). Elles peuvent toutefois aussi être employées sans          distinction, comme c’est le cas par exemple pour les conduites          d’adduction et les caniveaux d’évacuation.          À partir du diagramme taxonomique, certaines          tendances peuvent être évoquées pour l’emploi du chêne et du sapin          surtout entre le début du iie et la fin du iiie siècle (figure 4). Avant et après cette période,          les quantités ne sont pas assez représentatives pour être          interprétées. Durant cette période évoquée, le sapin connait une          utilisation aussi importante que le chêne et la prédominance d’une          essence sur l’autre s’alterne. Ces tendances sont affinées par la          suite à partir des résultats dendrochronologiques.                          Les datations          Pour le chêne, 157 séries individuelles ont été          datées (figure 5). Elles couvrent une séquence chronologique allant          de 261 avant à 263 de notre ère. Le chêne est utilisé sur l’ensemble          de la chronologie, mais une intensification de son exploitation est          perceptible dans la première moitié du iie siècle de notre ère.          De nombreuses dates d’abattage, caractérisées par la présence très          occasionnelle de cambium ou dont la datation est estimée par celle          de l’aubier, sont observées dans cette période. La date de coupe la          plus ancienne peut être signalée entre 3 et 24 de notre ère. Ces          premiers aménagements, attestés sur le site de          « Gaultier-de-Biauzat », coïncident avec la date de fondation d’Augustonemetum (Dartevelle et          al., 2009, p. 295). Jusqu’à la seconde moitié du ier siècle, aucune autre          date d’abattage n’est caractérisée par la présence de l’aubier. Par          contre, à partir du milieu du ier siècle, de nombreux aménagements sont mis en          évidence dès les années 67 à 72 jusqu’à la première moitié du iie siècle sur une grande          partie des sites étudiés (première phase de coupe) (figure 5). Après          une relative diminution du nombre d’abattages, une seconde « phase          de coupes » se distingue entre la fin du iie siècle et le début du          iiie siècle. Au cours          de cette période, plusieurs abattages se démarquent, mais ils sont          plus espacés, entre les années 210 et 224 et seulement représentés          sur les sites de la « Scène Nationale » et « rue Fontgiève ». Enfin,          les deux derniers aménagements qui peuvent être évoqués sont la mise          en place de deux cuves monoxyles estimée entre les années 236 et 257          et la réalisation d’un seuil d’habitat entre 263 et 286 sur le site          de la « Scène Nationale ». Plus aucune coupe n’a été enregistrée          après la fin du iiie          siècle.          Pour le sapin, 131 séries individuelles ont été          inter-datées. Elles couvrent une séquence chronologique moins longue          que celle du chêne allant de 41 avant à 258 de notre ère (figure 5).          La cohérence de la chronologie moyenne du sapin d’Augustonemetum est illustrée par une matrice de          corrélations entre les séries individuelles. La moyenne de la valeur          t entre séries individuelles est de 3, mais pour 58 % des séries, la          datation est retenue sur la base d’une valeur t supérieure ou égale          à 5 (figure 7). Lorsqu’une série individuelle est synchronisée sur          la chronologie moyenne l’excluant, la valeur t retenue n’est pas la          plus élevée seulement pour 13 séries (soit 10 %). Dans ces cas          seulement, la datation ne repose pas uniquement sur le support          statistique, mais intègre des données de l’analyse de croissance          (concordance d’années caractéristiques), voire du contexte          archéologique (stratigraphie). Les résultats statistiques de la          synchronisation de la chronologie moyenne sur la référence de          Leermoos (Nicolussi, 1998) et celles en construction dans plusieurs          laboratoires sont significatifs et permettent de valider la datation          (figure 6).          Le sapin fait aussi l’objet d’une utilisation          régulière durant toute la séquence chronologique, sauf durant la fin          du iie et le début du          iiie siècle où son          emploi semble s’intensifier. Contrairement au chêne où l’aubier          permet d’estimer les dates de coupes, seuls les cambiums renseignent          celles du sapin ; en conséquence les dates de coupes sont moins          nombreuses, mais plus précises. Ainsi la première date de coupe dès          25 de notre ère sur le site de « Rue Fontgiève » correspond aux          premiers aménagements lors de la fondation de la ville. Comme pour          le chêne, il faut attendre la seconde moitié du ier siècle pour          reconnaître une seconde coupe, entre 71 et 73. Puis, de nombreux          abattages se succèdent entre 108 à 143, corroborant également          l’intensification observée pour le chêne durant la première moitié          du iie siècle. Deux          autres coupes se situent à la toute fin du iie et début iiie siècle sur le site          de la « Scène Nationale ». Même si cette seconde phase de coupes est          caractérisée par seulement deux cambiums, de nombreuses séries sans          date précise d’abattage incitent à envisager une augmentation de          l’utilisation du sapin. Le dernier abattage est attesté en 228 sur          le même site, mais il est difficilement rattachable à un contexte          précis, car les bois sont découverts en position secondaire (zone          dépotoir).          Les phases de coupes attestées pour le sapin et          le chêne sont cohérentes chronologiquement et indiquent que les deux          essences participent à la dynamique d’extension de la ville.          Lorsqu’elles sont intégrées aux données archéologiques de chaque          site, les dates d’abattage coïncident avec la dynamique des          constructions de la ville antique et permettent de la préciser.          L’observation de coupes tout au long de la période correspond aux          besoins réguliers en bois de construction. Par contre, deux          concentrations au cours de la fin du ier jusqu’à la première moitié du iie siècle (première          phase de coupe) et de la fin du iie jusqu’au début du iiie siècle (deuxième          phase de coupe) corroborent l’extension et l’embellissement de la          ville ou la réfection des sites existants (figure 2).          Figure 5 : Bloc diagramme ordonné par fait          dendro-archéologique des chênes et sapins datés, et couvertures          chronologiques respectives. / Figure 5: Bar          diagram ordered by dendro-archaeological fact of the oaks and fir          and their respective chronological coverage.                     Les dates sur cambium ou aubier sont          également mises en évidence pour caractériser des phases de coupe. /          The dates on cambium or sapwood are also          highlighted to characterize cutting phases.          Figure 6 : Résultats des différents calculs          statistiques à partir des références du Leermoos et de celles en          construction dans les laboratoires pour la chronologie moyenne du          sapin d’Augustonemetum. / Figure 6: Results of various statistical calculations          based on the Leermoos references and those under construction in the          laboratories for the average chronology of Augustonemetum          fir.                                    Les sources d’approvisionnement          Les matrices de corrélation pour le chêne et le          sapin sont ordonnées chronologiquement par la date la plus récente          des séries de largeurs des cernes rattachées, quand cela est          possible, à respectivement 27 et 14 faits dendro-archéologiques.          Elles permettent la mise en évidence, à partir des fortes valeurs de          corrélation (r), d’arbres sujets aux mêmes contraintes internes,          écologiques et climatiques (figure 7).          Des corrélations supérieures à 0,70 et, dans          plusieurs cas, égales ou supérieures à 0,80 sont observées entre          plusieurs séries de chêne. La similitude graphique des courbes de          croissance cumulée à ces coefficients de corrélation permet de          déduire que ces bois proviennent vraisemblablement de mêmes arbres          (Girardclos et Petit, 2011, p. 369-370). Cette possibilité est          confortée par l’appartenance à un même fait dendro-archéologique. Le          débitage employé, qu’il soit sur maille, sur quartier ou sur dosse,          offre également une probabilité plus élevée de bois issus de mêmes          arbres que de pièces façonnées sur brin.          Hormis, ces éléments, des coefficients de          corrélation compris entre 0,50 et 0,70 (moyenne = 0,54) sont          regroupés et mis en évidence dans la matrice. Ils concernent très          majoritairement les séries représentatives de bois appartenant à une          même structure archéologique, alors que les coefficients de          corrélation inter-structures apparaissent plus faibles (moyenne =          0,31). Les structures archéologiques emploient donc plusieurs arbres          issus d’un même groupe de croissance, ce qui tend à indiquer un          approvisionnement au sein d’un même peuplement forestier (figure 7).          Les besoins en bois d’œuvre semblent pouvoir être satisfaits par la          collecte de chênes d’un même terroir. La relation qui est observée          entre les coupes et les faits dendro-archéologiques indique un lien          entre les lots d’approvisionnement et les constructions. Il est          probable que ce lien soit inhérent à des circuits          d’approvisionnement à courte distance.          Deux concentrations d’autres coefficients assez          élevés sont observées dans la matrice du chêne. Les coefficients de          ces concentrations s’élèvent à 0,36 en moyenne alors que la moyenne          de la matrice complète est de 0,31 et que la valeur moyenne de la          période qui les sépare est de 0,25 (figure 7). La première          concentration correspond à des bois abattus du début de la période          d’étude jusqu’au troisième quart du ier siècle de notre ère. Durant cette première phase          plusieurs faits dendro-archéologiques sont reconnus. Il s’agit de          structures hydrauliques, de seuils de bâtiment, de planchers ou de          poteaux issus de sites distincts. Les moyennes des coefficients          entre séries de mêmes structures varient de 0,38 à 0,86 indiquant          l’utilisation d’un seul arbre. Les valeurs sont moindres entre les          différentes structures avec une moyenne de 0,36. Ces valeurs tendent          donc à montrer à la fois un approvisionnement dans un environnement          homogène, un même terroir, et des arbres restant regroupés en lots,          de la coupe aux lieux de transformation. Une seconde concentration          de corrélations relativement élevées correspond à des arbres abattus          du premier quart du iie jusqu’à la fin du même siècle. Comme au cours de          la période précédente, un terroir homogène serait exploité pour les          besoins en bois d’œuvre spécifiques à chaque structure. La moyenne          des coefficients entre séries de mêmes structures varie de 0,66 à          0,89 par rapport à une moyenne entre séries de différentes          structures de 0,36. Le décalage chronologique entre les séries          empêche d’interpréter les relations entre les deux terroirs          homogènes. Entre ces deux périodes, pour des arbres abattus de la          fin du ier siècle au          premier quart du iie          quelques amas de fortes corrélations sont observés dans un ensemble          de valeurs nettement plus faibles, en moyenne de 0,25. Les amas          correspondent à des structures, par exemple une conduite d’adduction          du début du iie          siècle. Chaque lot de bois coupés reste donc employé dans une          structure, mais il faut peut-être envisager des provenances          d’espaces différents.          Pour le sapin, la corrélation moyenne de la          matrice complète s’élève à 0,43. Elle est plus élevée que le chêne,          mais les fortes corrélations, supérieures à 0,70 sont moins          agglomérées. Elles sont plus diffuses dans l’ensemble de la matrice.          De plus, le lien entre ces amas et les faits dendro-archéologiques          est moins fort, sauf pour le cas d’un caniveau du second quart du          iie siècle composé de          planches issues des mêmes sapins (r = 0,64). À l’inverse de          l’exploitation du chêne, les sapins ne semblent pas restés groupés          en lots de leur coupe jusqu’à leur transformation. L’exploitation du          sapin semble plutôt traduire des zones d’approvisionnement plus          hétérogènes que le chêne. La distance plus importante entre la ville          et l’aire du sapin, son exploitation en altitude, moins facile          d’accès, nécessitent probablement des parcours plus complexes pour          qu’il soit acheminé à Augustonemetum ; ce qui          traduirait une distribution des bois mélangeant plusieurs coupes          différentes.          Même si les regroupements de fortes corrélations          sont moins marqués que ceux du chêne, deux concentrations peuvent          être commentées. Les coefficients moyens de ces concentrations          s’élèvent à 0,43 pour la première et à 0,50 pour la seconde. L’écart          entre la valeur moyenne de ces concentrations avec celle de          l’ensemble de la matrice est moins fort que pour le chêne.          La première concentration correspond à des arbres          abattus au cours du premier quart du Ier          jusqu’au début du iie          siècle. Les faits dendro-archéologiques de cette période concernent          des structures employant principalement des planchers et des          lambourdes. Les coefficients moyens entre séries individuelles d’un          même fait restent relativement faibles par rapport à la moyenne de          la matrice, ils varient entre 0,37 et 0,54. La distribution des          coefficients dans la matrice peut alors s’expliquer par des coupes          de sapins éloignées les unes des autres. La seconde concentration          correspond à des arbres abattus du premier quart du IIe à la toute fin du même siècle. Les structures          renseignées pour cette période concernent surtout des caniveaux          d’évacuation. Ces derniers se composent essentiellement de planches          assemblées par clouage. Les coefficients moyens entre séries de          mêmes structures sont plus élevés que ceux de la première          concentration, ils varient entre 0,49 et 0,72. Ces sapins sont plus          probablement coupés par lots dans un environnement plus homogène,          mais les arbres de ces lots sont mélangés entre leur coupe et leur          mise en œuvre.          Figure 7 : Matrices de corrélation (r) pour          le chêne et le sapin ordonnées sur leur chronologie respective avec          mise en évidence des faits dendro-archéologiques et des terroirs. /          Figure 7: Correlation matrices for oak and fir          ordered according to their respective chronology highlighting the          dendro-archaeological fact and the “terroirs”.                                4. Discussion : L’extension de la ville : un        besoin accru en bois d’œuvre         Les différentes phases d’urbanisation d’Augustonemetum vont de pair avec un fort besoin en        bois d’œuvre. L’analyse montre une exploitation conjointe du chêne et        du sapin durant toute la période d’étude. Le chêne est fortement        sollicité lors de la première « phase d’accélération des coupes »        entre les années 68 à 156 (figure 5). En effet, la localisation d’Augustonemetum dans l’aire du chêne, plus        accessible, facilite vraisemblablement son exploitation. L’utilisation        du sapin varie selon les périodes. Durant la seconde phase de coupe        (entre les années 189 à 236), le sapin est plus utilisé que le chêne.        Son exploitation nécessite un acheminement peut-être déjà en partie        transformé sous forme de planches pour faciliter son parcours jusqu’à        la ville. L’emploi des deux essences montre des périodes        d’accroissement de la demande en bois, qui coïncident avec des phases        de construction et de réaménagement de la ville antique (figure 2 et        figure 5). La forte demande en bois d’œuvre conduirait à une        diversification dans les approvisionnements en bois et à une        modification de la structure forestière signe d’une surexploitation,        entraînant dans certains cas l’éclaircissement des forêts.        L’emploi du sapin dans l’immobilier plus        spécifiquement en planches (65 % des bois immobiliers en sapin sont        des planches), conjugué avec les observations sur la distribution des        corrélations entre séries individuelles rattachées aux structures        archéologiques, permet d’émettre une hypothèse. Il faut envisager        qu’une certaine standardisation des besoins en bois d’œuvre de sapin a        pour conséquence un circuit de distribution davantage influencé par        plusieurs étapes de transformations que dans le cas du chêne. Un        premier déplacement peut être envisagé de l’abattage vers une première        transformation en planches, qui seraient ensuite acheminées et        distribuées à Augustonemetum selon les        différents besoins. Les données montrent que lors du débitage en        planche des sapins, différentes provenances sont mélangées, alors que        les chênes restent groupés en lots jusqu’à leur mise en œuvre. Le        sciage des sapins en planches dans les zones d’altitude permet        peut-être de faciliter leur transport vers la ville. La planche en        sapin peut alors évoquer pour Augustonemetum        une certaine réussite de son circuit d’approvisionnement.        L’existence à la période antique d’une filière bois        est renseignée par les textes ou les stèles funéraires à travers les        métiers artisanaux : bûcheron, scieur de long, marchand de bois        (Reddé, 1978, p. 43-63 ; Duvauchelle, 2005, p. 125-137). Les        observations sur les croissances des chênes et des sapins montrent, à        travers l’exemple des bois d’Augustonemetum, la        diversité et la complexité de cette filière selon les essences ou les        produits forestiers.                  L’âge et le diamètre des arbres          L’âge n’est pas un facteur de sélection des          arbres en forêt, car il est beaucoup plus difficilement perceptible          et ne présente pas d’intérêt particulier par rapport au diamètre, à          la longueur et à son aspect global (rectiligne ou courbé pour des          pièces spécifiques). Cependant, quand l’exploitation en bois d’œuvre          est supérieure aux capacités régénératrices des forêts, les          diamètres recherchés sont de moins en moins disponibles. L’évolution          de l’âge et du diamètre de l’arbre au moment de son abattage donne          donc une image de l’impact des exploitations sur la structure des          forêts (Billamboz, 2011 ; Bernard, 2003 ; Girardclos et Petit,          2011).          Au cours de la première phase de coupes, deux          types de chênes sont exploités. Ils sont d’abord abattus de plus en          plus vieux, de 120 à 200 ans, voire même quelques individus          remarquables auraient plus de 300 ans. Puis à la fin de la phase,          les arbres abattus avant l’âge de 100 ans sont plus nombreux (figure          8). Les rayons restitués sont très variés, allant de 10 à          exceptionnellement 30 cm, tout au long de cette première période.          Néanmoins, la tendance globale tend à une faible diminution du          diamètre des chênes. Ceux qui sont exploités lors de la seconde          phase de coupes sont en moyenne d’un rayon inférieur à 20 cm et          d’âges diversifiés. Toutefois, ils sont moins nombreux et la          structure forestière est moins bien décrite.          Les sapins exploités durant la première phase de          coupe ont des âges variant entre 50 et 100 ans. le calibre subit peu          de variation avec un rayon compris entre 10 et 18 cm (figure 8). La          seconde phase de coupe est similaire à la première autant dans l’âge          que dans le diamètre exploité.          Les tendances indiquent une forte modification de          la structure des chênaies qui semble être la conséquence directe de          l’exploitation lors de la première phase. Les arbres récoltés jeunes          atteignent plus vite un rayon suffisant, ce qui reflète un          éclaircissement des forêts. Inversement l’exploitation du sapin, y          compris au cours des forts besoins en bois d’œuvre (première et          deuxième phase de coupe), modifie peu la structure des sapinières          alors qu’il est autant sollicité que le chêne, si ce n’est pas plus          pendant la seconde phase (figure 5). Il faut donc envisager que la          zone d’approvisionnement du sapin plus étendue que celle du chêne          permet de couvrir les besoins sans conséquence sur les structures.          La modification de structure des chênaies est peut-être un signe de          surexploitation des ressources que le sapin viendrait en partie          compenser. L’usage du sapin en planches répond à un réel besoin          architectural qui est attesté par des planchers (sol et étage) et          les réseaux hydrauliques d’évacuation (caniveaux) à Augustonemetum. Toutefois, on ne peut pas exclure          que la plus forte utilisation des planches ne soit pas simplement          liée à leur meilleure disponibilité économique.          Figure 8 : Évolution de l’âge et du rayon au          moment de l’exploitation des chênes et des sapins à partir d’un          lissage loess (régression locale qui permet de pondérer les moyennes          mobiles) avec indication des différentes coupes. / Figure 8: Evolution of the exploitation of the oak and          the fir using a loess smoothing (local regression which allows to          weigh the moving averages) with indication of the different          sections.                                    Les peuplements exploités          Par comparaison aux analogues fournis par les          peuplements actuels, les courbes de tendance d’âge obtenues à partir          de l’ensemble des bois de chêne datés d’Augustonemetum montrent que les arbres abattus          pour la construction proviennent d’une structure forestière proche          de celles des futaies actuelles (figure 9). Les futaies sont          actuellement gérées, par des éclaircies, de façon à maintenir un          niveau de production en rapport avec la qualité des bois recherchés.          Si les peuplements ne sont pas éclaircis, comme dans les taillis          abandonnés, la densité limite fortement la croissance radiale. La          pente de la TA observée à Augustonemetum est          plus forte que celle d’une futaie actuelle. Ces forêts seraient donc          moins éclaircies. Par contre, la comparaison avec le site antique de          Biesheim (Alsace) (Girardclos et Petit, 2011, p. 361-382) dénote un          approvisionnement dans des forêts plus denses et donc moins          exploitées que celles d’Augustonemetum. Cette          différence traduit des prélèvements moindres qui peuvent s'expliquer          par un contexte d’implantation très différent entre une capitale de          cité et une agglomération en marge de l’empire.          La comparaison de la TA pour le sapin d’Augustonemetum avec celle de sapinières actuelles          montre une forte similitude entre les deux (figure 9). Ce qui va          dans le sens de l’observation d’un faible impact des exploitations          sur la structure forestière.          Certaines phases de coupes peuvent affecter la          structure, mais il n’y a pourtant pas de mise en péril des forêts,          car, autant pour le chêne que le sapin, la TA montre des peuplements          aussi denses que les futaies actuelles. Les chênes ont tendance à          être exploités de plus en plus jeunes, mais il n’y a pas épuisement          de la ressource, car ces derniers correspondent toujours aux          besoins, même si une faible diminution des diamètres est constatée.          Le chêne serait donc fortement sollicité à certaines périodes.          Toutefois, l’exploitation du sapin ne peut pas être considérée          uniquement comme une substitution du chêne, son utilisation          importante en planche démontre une demande spécifique dans          l’architecture d’Augustonemetum. Dans ce sens          on peut dire que les exploitations dans le bassin          d’approvisionnement d’Augustonemetum sont          raisonnées, mais ne semblent pas gérées par une planification. Car          même si des signes de fortes exploitations des chênaies sont          observés à certaines périodes, l’avenir des forêts ne semble pas          compromis. Les ressources en chêne restent disponibles pour toute la          période d’étude.          Figure 9 : Comparaison de la tendance d’âge          obtenue pour le chêne et le sapin à partir des références de          plusieurs types de peuplement et du site antique de Biesheim. / Figure 9: Comparison of the age trend obtained for oak          and fir obtened from the references of several types of stands and          the ancient site of Biesheim.                                5. Conclusion        La comparaison de l’analyse des bois mobiliers et        immobiliers renseigne respectivement sur la diversité et la structure        forestière dont ils sont issus. Cette diversité dans l’emploi de        nombreuses essences pour la confection d’objets doit être confrontée        avec d’autres études paléo-environnementales (palynologie, carpologie,        anthracologie) pour mieux appréhender la variété des paysages        forestiers. L’analyse du corpus des bois immobiliers est plus        approfondie d’une part par l’apport de datations dendrochronologiques        et d’autre part par la possibilité d’étendre l’étude à la structure        forestière et aux rythmes d’approvisionnement en bois d’œuvre. Les        dates d’abattages, définies à partir du terme de nombreuses séries        individuelles, permettent d’envisager deux phases d’intensification        des coupes en rapport avec des périodes d’urbanisation ou d’extension        d’Augustonemetum. Les bois archéologiques        étudiés ici ne représentent qu’une fraction des bois d’une forêt, mais        ils sont néanmoins les marqueurs de la structure des peuplements dont        ils sont issus. La futaie de chêne et la sapinière sont bien        caractérisées et démontrent des exploitations relativement raisonnées        à l’Antiquité. Certaines fortes corrélations des séries individuelles        permettent d’attester plusieurs phases de coupe à l’intérieur de mêmes        peuplements forestiers. La place du sapin est importante et ne vient        pas uniquement en complément à l’exploitation des chênaies parfois        très sollicitées. En effet, son utilisation sous forme de planches lui        donne une place importante dans les besoins architecturaux d’Augustonemetum. Il est, dès lors, possible        d’envisager des pratiques sylvicoles raisonnées dès l’Antiquité pour        assurer les besoins en bois pour le développement d’une ville et        l’entretien de son réseau urbain. Les corporations antiques de la        filière-bois ont vraisemblablement diversifié les espaces forestiers à        exploiter pour ne pas totalement dégrader les milieux boisés        nécessaires pour assurer le développement d’une agglomération et de        son système économique. L’emploi du bois pour ces sociétés anciennes        couvre de nombreux champs de la vie domestique (chauffage, cuisine) et        artisanale (construction, façonnage d’objet en bois, diverses        productions). Pour pallier ces besoins, la ressource en bois devait        faire l’objet d’une attention toute particulière pour répondre aux        besoins journaliers et pour assurer le système économique d’une        agglomération comme Augustonemetum et ses        marges sur une longue période.