Du bon usage de la géophysique en archéologie préventive

À l’automne 2014, le gouvernement français a annoncé « 50 nouvelles mesures de simplification pour les entreprises ». Parmi elles, la mesure n°14 remettait en question la procédure de diagnostic utilisée en archéologique préventive avant la réalisation de tous travaux :

« 14. Limiter la durée d’immobilisation des chantiers liée à l’archéologie préventive

Aujourd’hui : les opérations d’archéologie préventive donnent lieu à un diagnostic évaluant la présence de vestiges et à des fouilles si cette évaluation est positive. Ces opérations peuvent s’avérer longues et coûteuses à mettre en œuvre. Elles peuvent retarder l’avancement des chantiers.

Demain : lorsque la nature connue du terrain est peu encline à l’existence de vestiges, les techniques alternatives de sondage, en particulier par auscultation non-destructrice, seront développées afin de rendre les diagnostics plus rapides.

Échéance : 1er semestre 2015 ».

Cette mesure a soulevé l’indignation non seulement des archéologues de l’INRAP, responsables des opérations de diagnostic (avec les collectivités territoriales), mais aussi de la communauté archéologique française (je recommande la lecture du billet que Jean-Paul Demoule a rédigé sur son blog pour bien faire comprendre les implications de cette mesure pour l’archéologie française).

« L’auscultation non destructrice » sous-entendait l’utilisation des méthodes de prospection pédestre, aérienne et géophysique mais c’est sur cette dernière que s’est focalisée l’indignation des archéologues (voir par exemple le communiqué publié par la CGT peu de temps après la parution des 50 mesures). Si on exclut quelques vives réactions contre la géophysique, c’est avant tout l’usage de la géophysique dans un tel contexte qui était contesté et non la méthode elle-même, dont l’apport est aujourd’hui essentiel pour l’exploration du sous-sol en archéologie. Cette situation n’est pas propre à la France et j’ai rencontré le même problème dans plusieurs pays du Proche-Orient : de plus en plus souvent, des promoteurs immobiliers, appuyés par des sociétés privées de prospection géophysique, tentent d’imposer les outils géophysiques comme seul protocole de diagnostic archéologique. En résumé, on fouille uniquement là où les cartes géophysiques attestent la présence de vestiges archéologiques.

Une telle perspective est bien entendu inacceptable : la géophysique ne peut permettre à elle seule d’établir un diagnostic archéologique, tout d’abord parce qu’elle ne peut répondre à l’ensemble des questions posées par le diagnostic, mais surtout parce qu’elle ne peut prouver l’absence de vestiges archéologiques. En effet, il est impossible d’affirmer à partir d’une carte géophysique : « il n’y a rien » ; on peut au mieux dire « on ne voit rien » ce qui, même lorsque « la nature connue du terrain est peu encline à l’existence de vestiges », ne permet pas d’exclure qu’il y ait des vestiges, dans le cas par exemple de structures très érodées, de niveaux préhistoriques profonds, ou simplement lorsque la surface du sol est tellement perturbée qu’elle « masque » les structures enfouies.

La vision du sous-sol que nous obtenons par prospection géophysique est toujours partielle et même lorsque plusieurs méthodes sont employées, les limites spécifiques à chacune d’entre elles (sensibilité aux perturbations, profondeur d’investigation, contextes environnementaux non favorables…) font que jamais nous n’obtiendrons une connaissance exhaustive du sous-sol. Si la géophysique ne peut donc à elle seule établir un diagnostic archéologique, elle peut, en revanche, être d’une aide essentielle dans les différentes étapes de protection et d’étude des sites, de l’étude d’impact en amont des travaux d’aménagement à la fouille préventive avant la destruction totale ou partielle des vestiges. Malheureusement, l’intégration de la géophysique dans les outils de reconnaissance non destructrice s’est longtemps fait attendre à l’INRAP.

Fig.1 : Prospection électromagnétique d’un atelier de potier gallo-romain montrant bien la vision partielle du sous-sol suivant les propriétés du sol qui sont mesurées (prospection : C. Benech, UMR 5133 Archéorient)

Fig.1 : Prospection électromagnétique d’un atelier de potier gallo-romain montrant bien la vision partielle du sous-sol suivant les propriétés du sol qui sont mesurées (prospection : C. Benech, UMR 5133 Archéorient)

Sur l’image de gauche, la cartographie des propriétés magnétiques fait clairement apparaître sous la forme de taches sombres la présence de fours et de dépotoirs de ratés de cuisson. Sur l’image de droite, la cartographie des propriétés électrique ne laisse rien voir de ces structures. Cependant, l’avantage de la méthode électromagnétique est de pouvoir mesurer simultanément ces deux propriétés.

Pourtant, des travaux ont été réalisés dans ce sens il y a un peu plus d’une quinzaine d’années, à l’époque où les fouilles préventives étaient réalisées par l’AFAN (Association pour les Fouilles Archéologiques Nationales), dans le cadre d’une thèse financée par une bourse CIFRE et basée sur un partenariat entre l’AFAN, les sociétés autoroutières et l’UMR 7619 Sisyphe (renommée depuis 2015 « METIS »). Cette thèse, soutenue par Éric Marmet, a permis de jeter les bases d’une intégration des méthodes géophysiques dans la reconnaissance des sites archéologiques en privilégiant la complémentarité de cette méthode avec les autres moyens d’investigations (Marmet 2000). Éric Marmet a réalisé là un brillant travail de recherche montrant comment la carte géophysique permettait de recontextualiser des informations plus locales issues de la prospection pédestre, aérienne ou des études géomorphologiques, mais aussi comment l’utilisation raisonnée des sondages à la pelle mécanique à partir de l’information géophysique pouvait aider le diagnostic et augmenter dans certains cas la probabilité de découverte des sites (Tabbagh et al. 2002). Malheureusement, au moment de la création de l’INRAP, début 2002, le nouvel institut n’a pas cru bon d’engager un chercheur en géophysique qui aurait permis de poursuivre et de développer l’utilisation de la géophysique en archéologie préventive. Il faudra attendre plusieurs années avant que l’INRAP donne à des géophysiciens la possibilité de montrer l’intérêt de la géophysique pour les différentes étapes d’intervention en contexte d’urgence (Hulin and Simon 2012) et de l’intégrer à des programmes d’envergure (Hulin 2014).

En 2014, peu avant la parution de la mesure 14, l’INRAP avait annoncé l’ouverture d’un poste de géophysicien, semblant montrer par là sa volonté d’intégrer cette discipline dans les méthodes utilisées en archéologie préventive. Le 12 décembre 2014, la ministre de la Culture Fleur Pellerin a fait parvenir au Premier Ministre, Manuel Valls, une lettre où elle reconnaissait la difficulté de réaliser un diagnostic archéologique à partir des seules reconnaissances géophysiques. Si ce courrier a temporairement apaisé les esprits, le débat est loin d’être clos et reste vif sur la gestion du patrimoine archéologique et le financement des opérations archéologiques.

Fig. 2 : Prospection magnétique et radar à Ougarit (Syrie), un cas de terrain où la reconnaissance géophysique est difficile (prospection magnétique : C. Benech, UMR 5133 Archéorient ; prospection radar : F. Réjiba, UMR 7619 METIS)

Fig. 2 : Prospection magnétique et radar à Ougarit (Syrie), un cas de terrain où la reconnaissance géophysique est difficile (prospection magnétique : C. Benech, UMR 5133 Archéorient ; prospection radar : F. Réjiba, UMR 7619 METIS)

L’importante couche de destruction des vestiges archéologiques rend la prospection magnétique (à gauche) totalement inefficace pour cartographier les constructions de la ville. Un test a été réalisé avec la méthode radar (à droite) afin d’essayer de traverser cette couche de destruction et cartographier les fondations des bâtiments détruits. Malheureusement, ce sont les conditions environnementales qui se sont alors révélées défavorables : le terrain était beaucoup trop conducteur et l’onde radar n’a pu pénétrer au-delà de quelques dizaines de centimètres.

Dans ce contexte, d’autres voies sont à explorer, dans lesquelles l’utilisation de la géophysique pourrait être extrêmement précieuse. Une deuxième thèse, financée là aussi par une bourse CIFRE dans le cadre d’un partenariat entre le Pôle d’archéologie interdépartemental rhénan et l’UMR 7619 Sisyphe/METIS, a été soutenue par François-Xavier Simon en 2012 (Simon 2012). Ce travail a grandement contribué à montrer que d’autres scénarios de la gestion du patrimoine étaient envisageables grâce à l’utilisation systématique des prospections géophysiques. Dans le cadre d’études d’impact, une prospection géophysique pourrait contribuer à dresser un premier état des lieux avant tout projet d’aménagement : le fait de pouvoir déjà juger de la présence ou non de vestiges archéologiques permettrait de reconnaître une première catégorie de terrains riches en vestiges pour lesquels la nécessité des fouilles serait établie, même si bien sûr seul le diagnostic par sondage archéologique – mais qui pourra alors être implanté de manière plus pertinente – permettra d’évaluer exactement l’intérêt et l’importance des fouilles à réaliser puisque des niveaux plus profonds pourront avoir échappé à l’investigation géophysique. La deuxième catégorie de terrains, dans le cas où les cartes géophysiques n’auront rien montré, fera l’objet d’une reconnaissance « classique » par sondage à la pelle mécanique. Cette gestion en amont des projets d’aménagement pourrait grandement aider les municipalités, les communautés de communes ou les collectivités territoriales à mieux gérer le patrimoine archéologique et à intégrer son étude dans un processus à plus long terme où, libérés de l’urgence de la fouille, des programmes scientifiques sur plusieurs années pourraient être développés.

C’est, dans tous les cas, une approche qui intéresse plusieurs pays où le diagnostic archéologique n’est pas obligatoire, ou, du moins, n’est pas respecté. Même si les services archéologiques de ces pays ont le pouvoir de stopper un chantier, ils arrivent souvent trop tard, lorsque le mal est fait… Le seul moyen pour eux de devancer ces destructions, c’est de procéder au « gel » des terrains sensibles, mais ils doivent alors faire la preuve (à leur frais !) de la présence de vestiges, sans pour autant présenter une évaluation complète. La géophysique a là un rôle capital à jouer car elle peut aider à limiter les sondages archéologiques qui coûtent cher et à mieux gérer un territoire pour lequel bien souvent les services concernés manquent de moyens humains et financiers.

Bibliographie

Hulin G. 2014. Integration of geophysics in a preventive archaeological project: The CSNE project, Computer Applications and Quantitative Methods in Archaeology congress, Paris.

Hulin G., Simon F.-X. 2012. Geophysics and preventive archaeology in France: new inter-disciplinary issues, First Break 30, 67–71.

Marmet E. 2000. Cartographie à large maille de la susceptibilité magnétique du sol pour une évaluation archéologique sur les grands tracés, Thèse 3e cycle, Université Pierre et Marie Curie, Paris.

Simon F.-X. 2012. L’apport de l’outil géophysique pour la reconnaissance et la caractérisation des sites en archéologie préventive, méthodes et perspectives : exemples en Alsace, Thèse 3e cycle, Université Pierre et Marie Curie, Paris.

Tabbagh A., Best C., Marmet E. 2002. Prospection systématique par sondages à la pelle mécanique : limites liées à la probabilité de découverte de sites archéologiques, revue d’archéométrie 26, 11–21.

L’auteur :

Christophe Benech est Chargé de Recherche au CNRS. Spécialiste en géophysique appliquée à l’archéologie.
UMR 5133-Archéorient, MSH Maison de l’Orient et de la Méditerranée, Lyon.


Pour citer ce billet : Benech C. 2015. Du bon usage de la géophysique en archéologie préventive, ArchéOrient – Le Blog (Hypotheses.org), 27 février 2015. [En ligne] http://archeorient.hypotheses.org/3761


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2 réponses

  1. Yann PENHOUET dit :

    Bonjour,

    La géophysique à elle seule, ne peut pas et ne sera jamais un outil de diagnostic exhaustif. Elle peut cependant aider à cibler les secteurs les plus pertinents dès lors que le géophysicien sait ce que l’on cherche (bâti, aspects géomorphologiques…). Cette information est primordiale avant toute prospection puisqu’elle est la condition sine qua non du choix de la technique idoine. Après, il est facile de dire que la géophysique ne marche pas…
    L’évolution conjointe des matériels d’acquisition et des capacités de traitement permet des acquisitions à de très hautes résolutions sur des durées de plus en plus réduites. Mais le nerf de la guerre étant toujours les fonds alloués à ce type de prospection, on se retrouve bien souvent avec des prospections réduites à peau de chagrin, qui aboutissent inévitablement à des déceptions quant au rendu et aux interprétations qui en sont faites…

  2. MARIÂT dit :

    Bonjour,
    L’AFAN avait en 1995 -96 une équipe géophysique sur le chantier du TGV Sud est(Avignon-Nîmes-Marseille), il y a vingt ans donc très peu d’archéologues étaient ouverts à ces méthodes. Aujourd’hui il semble que rien ne change, c’est dommage, les méthodes évoluent aussi. Je faisais parti de cette équipe dirigée par Georges Ducomet.
    Certe la géophysique ne remplacera pas le travail de l’archeologue, cependant elle se révèle souvent d’etre un bon outil. On a souvent peur des choses que l’on ne connaît pas…!

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