Co-évolution d’une ville et de sa lagune : avancées du projet IMU-Orbetello

Contexte

Jusqu’au 19e siècle, la plupart des ports était construits le long des segments les plus abrités des côtes, souvent à l’intérieur d’estuaires ou de lagunes. Ces pépinières de ports favorables en menacent cependant le développement ultérieur, car ces milieux évoluent vite, au gré des déplacements du trait de côte et des cours de rivières, soumettant les bassins portuaires à l’érosion et au comblement. L’expansion même des ports et des villes portuaires, entravée par le carcan estuarien et lagunaire, est à l’origine d’aménagements artificiels dont l’emprise affecte aussi l’évolution de ces milieux. Ces aménagements répondent à des besoins immédiats qui peuvent entrer en conflit avec leur évolution à long terme. Comme le montrent les innombrables abandons de ports et cités portuaires antiques, ce combat n’est pas toujours gagné par l’Homme. Qu’elle soit ainsi naturelle ou artificialisée, l’évolution environnementale est à même de remettre en cause l’habitabilité d’une ville côtière, ou la pertinence d’une installation portuaire.

Le projet URBO, financé par le LabEx IMU (Intelligences des Mondes Urbains) de l’Université de Lyon, se propose d’analyser la co-évolution de la ville d’Orbetello, en Toscane, et de sa lagune, de l’époque médiévale jusqu’à nos jours. Si Venise est, en Italie, l’exemple le plus emblématique des relations complexes qu’entretient une ville avec sa lagune, le cas d’Orbetello s’en distingue par deux aspects majeurs (fig.1). Tout d’abord, sa lagune est particulière, en ce qu’elle est séparée de la mer par deux cordons sableux (tombolos) quasi parallèles qui relient l’ancienne île du Monte Argentario à la côte Toscane, tandis que la ville d’Orbetello est construite sur un troisième tombolo, plus ancien, en position centrale. La lagune n’est actuellement connectée à la mer que par des canaux artificiels. Cet état de confinement la rend extrêmement vulnérable aux aménagements urbains, portuaires et industriels. Ceux-ci ont conduit, au 20e siècle, à une eutrophisation mortifère dont la lagune se remet à peine.

Fig. 1 : Panneaux supérieurs : localisation et géographie de la lagune d’Orbetello (élaboration M. Le Doaré). Panneau inférieur : localisation des carottages (disques jaunes) dans la lagune (espacement des isobathes : 20 cm. Élaboration G. Brocard).

La seconde différence tient à l’ancienneté d’Orbetello, qui était une ville importante à l’époque étrusque. Elle est encore ceinte d’une muraille du 3e siècle av. J.-C., baignée par les eaux de la lagune (fig.2). Les fonctions portuaires d’Orbetello peuvent avoir décliné conjointement au confinement de la lagune. Il est, en tout cas, difficile de concevoir que la ville étrusque ait pu se développer sans que le site ait offert une communication plus aisée avec la mer. La reconstitution de la lagune étrusque et la recherche des structures portuaires d’Orbetello font partie des objectifs du projet IDEX « Des Thalassocraties sans Port : Mythe ou Réalité », un consortium qui associe plusieurs équipes des laboratoires du pôle universitaire Lyon Saint-Etienne (Archéorient, HiSoMA, EVS, ARIA, LGLTPE-ENS).

Le projet IMU-URBO, co-dirigé par Jean-Philippe Goiran (Archéorient, CNRS/Lyon 2), Gilles Van Heems (HiSoMA, Lyon 2) et Jérôme Lejot (EVS, Lyon 2), est mené en partenariat avec la Prof. Adele Bertini (Université de Florence) et Fabio Cianchi (Directeur de Oasi WWF Naturale di Orbetello). Il porte plus spécifiquement sur la façon dont le développement de la ville, après l’Antiquité, a été influencé par l’impact même de la ville sur la lagune. Le projet combine une étude d’archives historiques à une étude d’archives naturelles, à savoir les sédiments de la lagune. Sa logistique s’appuie sur les campagnes de terrain du projet IDEX, et bénéficie des infrastructures mises à disposition par la réserve Oasi WW.

Fig. 2 : Muraille d’Orbetello, 3e siècle av. J.C. (cliché G. Brocard)
Carottage de la lagune

En octobre-novembre 2020, l’équipe d’Archéorient était sur place dans le cadre du projet IDEX (fig.3). Elle était composée de Jean-Philippe Goiran (CNRS), Gilles Brocard (chercheur associé), Cécile Vittori (doctorante), et Kristi Anastasi (doctorant, Univ. Lyon 2, HiSoMA). À l’aide d’un carottier aquatique Uwitec, acquis dans le cadre du projet IMU (fig. 4), 26 carottes ont été extraites de différentes parties de la lagune. La stratégie d’échantillonnage visait à documenter comment l’environnement lagunaire a évolué sous l’effet des rejets urbains, industriels et miniers, mais aussi de mesurer l’impact sur la lagune de l’ouverture et de la fermeture de canaux d’irrigation et de navigation, de la construction d’ouvrages militaires et de digues à usage industriel et piscicole.

Fig. 3 : Quand le vent se lève sur la lagune (Jean-Philippe Goiran et Cécile Vittori, cliché G. Brocard).
Fig. 4 : Mise en place du carottier Uwitec à percussion utilisé pour les carottages depuis une embarcation. Opérateurs : Marco Leporatti-Persiano et Gilles Brocard
(cliché J.-P. Goiran).
Ouverture des carottes

Les carottes ont été ouvertes en mars 2021 au laboratoire EDYTEM, de l’Université de Savoie-Mont Blanc (fig. 5). Elles ont été photographiées à haute résolution sur un banc photographique, puis soumises à un core scanner XRF, lequel permet de déterminer, le long des carottes (et donc en fonction du temps), l’évolution de la concentration en éléments majeurs et lourds (fig. 6). Ces mesures ont révélé, d’une part, des fluctuations d’une rythmicité de 0.5-2 cm d’épaisseur, plus fines que la stratification visible à l’œil nu. Les fluctuations de la concentration en éléments majeurs, constitutifs des argiles, de la matière organique, et des coquilles, et de la concentration en métaux, permettent de déterminer en outre dans quelle fraction du sédiment les métaux produits par l’activité humaine s’accumulent.

Fig. 5 : Ouverture au laboratoire d’une carotte montrant des alternances de niveaux argilo-carbonatés et de niveaux coquilliers riches en coques et tellines. Opératrices : Camille Gonçalves, Amber Goyon (cliché G. Brocard).

Cette analyse a permis d’optimiser les échantillonnages conduits par la suite sur les carottes afin de procéder à des analyses géochimiques et microbiologiques plus poussées. Celles-ci nous renseigneront sur l’état environnemental de la lagune au cours des siècles. Plus spécifiquement, elles permettront de documenter l’évolution de la salinité de l’eau, son oxygénation et sa température ainsi que le degré de connexion avec la mer ; l’évolution de la productivité primaire des algues, bactéries et herbiers, l’état de la végétation aux alentours de la lagune ; et enfin la dispersion des métaux à partir des rives de la lagune.

Fig. 6 : Passage d’une carotte de la lagune au core scanner XRF à l’EDYTEM (cliché G. Brocard)
Analyses à venir

L’analyse de la matière organique et de la composition chimique du sédiment sera réalisée par le Dr. Brahimsamba Bomou, de la Faculté des Géosciences de l’Environnement de l’Université de Lausanne (UNIL). Les rapports entre les éléments C, H, N dans la matière organique du sédiment permettront de déterminer l’évolution, au cours du temps, de la contribution de divers organismes (bactéries, algues, herbiers, faune) au stock organique. Ces organismes sont en effet sensibles à l’évolution du milieu. Les rapports de certains métaux renseigneront par ailleurs sur son oxygénation.

En parallèle, des analyses microbiologiques seront conduites sur les pollens et les palynomorphes non polliniques à l’Université de Florence, sous la direction du Prof. Adele Bertini. Ils permettront de restituer l’histoire de la végétation autour de la lagune ainsi que celle de certains micro-organismes aquatiques.

Fig. 7. Échantillonnage au laboratoire EDYTEM de la carotte de référence de la lagune du Ponant pour la caractérisation de l’état chimique du phosphore, la caractérisation de la matière organique et la caractérisation des rapports métalliques. Opérateurs : Cécile Vittori (Archéorient, Lyon 2) et Dr. Brahimsamba Bomou (Département de Géosciences, U. de Lausanne, Suisse).
Cliché G. Brocard.

Les populations d’ostracodes seront analysées par Cécile Vittori à Archéorient, tandis que la caractérisation de la malacofaune benthique sera réalisée par Camille Gonçalvez (M2, Lyon 1), sous la supervision de Hatem Djerbi (Éveha).

Enfin deux types de mesures seront réalisées au laboratoire Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C) de l’Université de Rouen en avril-mai 2021 : d’une part, la caractérisation des formes d’attachement du phosphore au sédiment, par deux étudiants (L3, M1) dirigés par Valérie Mesnage ; d’autre part certaines carottes sédimentaires seront photographiées à très haute résolution au moyen d’une caméra hyperspectrale par le Dr. Kevin Jacq, sous la direction de Maxime Debret (fig. 8).

Ces archives sédimentaires sont stockées et préservées en partie en chambre froide à la plateforme OMEAA du Campus Porte des Alpes de l’Université Lumière Lyon 2, en partie à la carothèque de l’Antenne CNRS Archéorient de la Commanderie de Jalès.

Fig. 8 : Dispositif de la caméra hyperspectrale du laboratoire M2C, installée sur le banc de passage des carottes (opérateurs : Maxime Debret, Kévin Jacq). Cliché G. Brocard.
Campagne de terrain prévue en mai 2021

L’analyse de ces carottes contribue en outre à préparer une campagne sur financement IDEX qui se tiendra en mai 2021 à Orbetello. Cette campagne sera en partie consacrée à l’acquisition de profils sismiques de très haute résolution dans la lagune d’Orbetello, en collaboration avec la société Ixblue (Brest, La Ciotat), qui développe des émetteurs-récepteurs haute fréquence pour petit fond. Le but de cette campagne géophysique amphibie est de déceler d’éventuelles structures portuaires étrusques enfouies sous les sédiments de la lagune, et de repérer les chenaux de navigation, maintenant comblés, creusés à travers la lagune au fil des siècles. La pré-connaissance de la nature du sédiment et de sa stratification permet d’optimiser les paramètres d’acquisition géophysique.

Les changements les plus significatifs enregistrés dans les archives sédimentaires permettront d’orienter la progression de la recherche historique, laquelle visera, dans un premier temps, à éclairer les causes des changements observés.

Les auteurs

Gilles Brocard est docteur HDR de l’université de Grenoble, spécialiste de géomorphologie continentale, de néotectonique, et de la Zone Critique. Il est actuellement chercheur contractuel de l’UMR 5133-Archéorient, Maison de l’Orient et de la Méditerranée, et de l’UMR 5600 Environnement-Ville-Société, Université Lumière Lyon-2.

Cécile Vittori est Ingénieur d’Étude au CNRS et doctorante à l’Université de Strasbourg, spécialiste des paléoenvironnements littoraux et des ostracodes. Elle est contractuelle de l’UMR 5133-Archéorient, Maison de l’Orient et de la Méditerranée, Lyon et doctorante de l’UMR 7362-LIVE, Strasbourg.

Marco Leporatti-Persiano est consultant environnemental, diplômé de sciences naturelles et des technologies de l’environnement de l’université de Pise. Il a participé à plusieurs publications environnementales sur la lagune d’Orbetello et travaille actuellement pour la Société Orbetello Pesca Lagunare, Via Leopardi 9, 58015 Orbetello, Italie.

Pour citer ce billet : Gilles Brocard, Cécile Vittori et Marco Leporatti-Persiano. Co-évolution d’une ville et de sa lagune : avancées du projet IMU-Orbetello, ArchéOrient - Le Blog, 16 avril 2021, [En ligne] https://archeorient.hypotheses.org/15957

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