Projet expérimental « Arcs Oise ». Archéologie expérimentale sur les processus de fabrication d’arcs néolithiques 3/3

Le projet « Arcs Oise » est un projet expérimental collectif et multidisciplinaire regroupant plusieurs chercheurs de différentes institutions (SDAO, UMR Archéorient et SRA Hauts-de-France) qui a pour objectif d’appréhender les processus techniques nécessaires à la confection d’arcs néolithiques identiques à ceux découverts sur l’enceinte du Néolithique moyen II (4200-3800 avant J.-C.) de Passel dans l’Oise en 2014 (Cayol, 2017).

Une première session expérimentale s’est tenue en 2020 afin de réaliser l’outillage nécessaire à la fabrication des arcs (Barbé, 2020). A l’issue de ces premiers travaux, une seconde session a pu être programmée en 2021, avec pour objectif de confectionner les premières reconstitutions d’arcs de Passel (Barbé, 2021).

Chaque nouvelle séance de travail suscitant de nouveaux questionnements, nous nous sommes de nouveau réunis 3 jours en 2022 pour poursuivre les travaux expérimentaux sur la facture d’arcs néolithiques. Le groupe de travail, constitué par Romain Barbé (Assistant de conservation du patrimoine, responsable du projet, chercheur associé Laboratoire Archéorient spécialiste en industrie lithique, expérimentateur), Virginie Huyard (Attachée de conservation du patrimoine, responsable du matériel poli et expérimentatrice), Valentin Lafont (Doctorant et expérimentateur, Laboratoire Archéorient), Cécile Ménager (Doctorante et expérimentatrice, Laboratoire Archéorient) et Jérémie Vosges (Chercheur associé Laboratoire Archéorient, spécialiste en industrie lithique et expérimentateur), a été accueilli au sein du Service Départemental d’Archéologie de l’Oise (SDAO).

Objectifs de l’expérimentation :

• Appréhender le travail sur bois d’if fraîchement abattu et établir des comparaisons avec les observations préalablement effectuées sur le travail de bois secs.
• Enrichir les référentiels tracéologiques du travail du bois avec des outils ayant travaillé du bois vert et pouvoir les mettre en regard de ceux utilisés sur bois sec. Ainsi, la tracéologie pourrait rendre compte d’éventuels choix opérés par les préhistoriques.
• Faire évoluer notre modélisation de la chaîne opératoire de fabrication d’arcs, en considérant le degré de séchage du bois et d’éventuels nouveaux outils.
• Mieux appréhender la part de l’expérience et l’acquisition des savoir-faire dans la réalisation d’arcs néolithiques.
• Évaluer le degré d’efficacité des outils (en silex et en matière organique) disponibles sur le site de Passel et susceptibles d’avoir été utilisés pour la fabrication des arcs.

Méthodologie de travail :

Sur les bases de la méthodologie établie en 2021 (Barbé, 2021), nous avons tenté d’enregistrer un maximum de données sur les outils : types d’emmanchements, utilisation, ergonomie, solidité, efficacité. A l’issue de nos expérimentations et en fonction de notre ressenti, nous avons conçu un tableau d’efficacité des outils, par rapport à l’état des supports travaillés, pour identifier l’outillage le plus adapté aux différents maillons de la chaîne opératoire. Nous avons conscience que notre ressenti et notre vision de l’efficacité peuvent être des notions subjectives. Nous les assumons en tant que telles car elles reflètent néanmoins un état de la question.

Nous n’oublions pas que le caractère efficient ou non de l’outillage est lié à de nombreux facteurs. Le savoir-faire de l’expérimentateur, la mauvaise ergonomie/conception de l’outillage (trop lourd/léger, manche trop long/court, tranchant mal axé, etc), des postures de travail inconfortables (maintien de la pièce de bois travaillée) ou encore de l’état de fraîcheur du support, sont à prendre en compte.

Durée d’action, natures des gestes employés, postures et supports de travail, stigmates d’utilisation des outils ont également été enregistrés pour servir l’étude tracéologique menée par Nicolas Cayol (SRA Hauts-de-France).

Cet enregistrement rigoureux s’accompagne d’archivages numériques photos et vidéos qui ont pu être réalisés tout au long des expérimentations, notamment grâce à un travail en binôme.

Chaîne opératoire de fabrication :

La chaîne opératoire mise en place lors de la précédente session expérimentale (Barbé, 2021) a été reprise et demeure quasiment inchangée, à l’exception de nouveaux outils qui intègrent le processus de façonnage, notamment aux étapes de régularisation et de finitions (Tab.1).

Pour rappel :

• Acquisition / Préparation du support : coupe, ébranchage, écorçage, découpe des extrémités et fendage.
• Mise en forme de l’ébauche : mise en place des bords, appointage des extrémités, mise en place de la section plano-convexe, suppression des nœuds.
• Régularisation : Équilibrage, arasement des nœuds, régularisation de la section plano-convexe.
• Finitions : raclage fin et polissage.

1. Acquisition / Préparation du support (Fig. 5).

Abattage : Critères de sélection de billettes : longueur et épaisseur, rectitude, présence/absence de nœuds, période d’abattage (hors sève, moment où le bois est moins sensible aux attaques d’insectes et au développement de moisissure) (Fig. 1).

Ebranchage : Il est apparu que l’utilisation du tranchet était le plus efficace parmi un panel d’outils testés (hache emmanchée, grattoir-herminette, éclat large percuté ou percussion lancé). Cet outil, contrairement à la hache, offre la possibilité d’attaquer les départs de nœuds selon des angles très variés. Il se substitue avantageusement à l’herminette (idéale pour ce type de travaux mais absente dans les assemblages de Passel) en offrant la possibilité d’attaquer les départs de nœuds selon des angles très variés. Le travail obtenu est soigné, les découpes nettes et les arrachements au niveau de nœuds limités (Fig. 2).

Découpe des extrémités : Pour cette action, la hache emmanchée, le tranchet emmanché ou le grattoir-herminette emmanché sont des outils parfaitement adaptés.

Ecorçage : L’opération, aisée sur bois vert, peut être réalisée à la main. Toutefois, plusieurs outils ont été testés (outils opportunistes ou aménagés, tenus en main ou emmanchés) en lien avec l’industrie osseuse de Passel (Cayol, 2017). L’utilisation d’une côte de cerf biseautée s’est révélée particulièrement bien adaptée à l’écorçage (Fig. 3).

Fendage : Les difficultés rencontrées sont comparables à celles sur bois sec. Les outils utilisés (biseaux de bois de cerf) sont très efficaces mais la densité du bois et la présence de nœuds rendent difficile le guidage de la refente. Une refente maîtrisée permet d’obtenir 2 supports (si toutefois la billette s’y prête), mais un fendage moins bien mené ne fournira qu’un seul support utilisable. Cette étape laisse des stigmates sur le support refendu : des écrasements des fibres, qui peuvent facilement être effacés par la suite et des zones d’arrachement en positif (convexe) ou en négatif (concave) en périphérie des nœuds ou au niveau du cœur de la billette. Ces défauts, notamment les concavités, sont assez imprévisibles et seront particulièrement difficiles à faire disparaître par la suite (Fig. 4).

2. Mise en forme de l’ébauche : travail des bords et affinage des branches, aplanissement du ventre, équilibrage (Fig. 7).

Cette opération consiste à réaliser une ébauche d’arc en réduisant la largeur et l’épaisseur du support et en faisant converger les bords de façon régulière en partant du milieu du support jusqu‘aux extrémités (Fig. 6). Il est important de créer un bon rapport entre largeur et épaisseur pour que les branches ploient de manière régulière et symétrique et conservent de la tension et de la ‘’nervosité’’.

Pour effectuer ces opérations, on retrouve notre panel habituel d’outils néolithiques : hache polie en silex et grattoirs-herminettes / tranchets emmanchés. Tous les outils se révèlent efficaces, mais une fois de plus, le tranchet emmanché se démarque par son efficacité, sa durabilité de coupe et sa souplesse de maniement.

3. Régularisation et mise en fonctionnalité : arasement des nœuds, raclage du ventre, des bords et du dos, équilibrage (Fig. 11).

Cette séquence vise à régulariser les surfaces et à conférer à l’arc la section plano-convexe régulière attendue. Elle passe par un travail soigneux d’arasement des nœuds et de reprise des surfaces dégrossies pour les unifier et éliminer notamment les marques de coupe laissées par les outils lors de l’étape précédente.

L’équilibrage permet d’ajuster l’arc en vérifiant le ploiement symétrique des branches. Il est scrupuleusement vérifié et corrigé/amélioré pendant toute la phase de régularisation.

Pour ces travaux, nous avons utilisé de façon répétée des racloirs et lames brutes emmanchés dans un métapode (en référence à une pièce notable de l’industrie osseuse de Passel – Cayol 2017). Le travail est fastidieux et le résultat obtenu manque souvent de régularité/finesse. Ainsi, nous avons intégré l’abrasion dans notre chaîne opératoire pour parfaire la régularisation. Nous avons utilisé des abraseurs en grès tenus en main et des abraseurs dormants (meules ou polissoirs, également en grès), et constaté leur efficacité sur bois vert, pour la réduction soignée des nœuds et pour la régularisation du ventre et du dos des arcs (notamment grâce à une grande amplitude possible des mouvements sur abraseurs dormants) (Fig. 8, 9 et 10).

Les traces d’abrasion sur les arcs sont ténues et la dernière séquence de finition peut aisément les faire disparaître.

L’abrasion du ventre et du dos des arcs permet d’effacer les traces d’outils et de réduire la plupart des défauts liés à la présence de nœuds notamment. Toutefois, certaines irrégularités ne peuvent pas être éliminées intégralement et il peut rester à l’issue de cette séquence quelques aspérités (bosses) au niveau de gros nœuds et des traces de fendage au niveau du ventre (négatifs d’arrachement).

Il faut noter également que l’abrasion de l’arc n’est pas indispensable pour que celui-ci soit fonctionnel. Cette séquence peut modifier légèrement l’équilibre de l’arc en amincissant des zones spécifiques et en régularisant l’ensemble de la structure mais on peut considérer que l’intérêt principal de cette étape est à associer à des considérations esthétiques.

4. Finitions : raclage fin et polissage.

Cette dernière étape permet d’éliminer les derniers défauts de surface et de donner à l’arc un aspect poli.

Pour cette ultime étape, nous avons utilisé les mêmes outils que ceux déterminés pour le bois sec. Le burin en silex et le racloir sur canine de suidé sont des outils parfaitement adaptés à la tâche de régularisation fine. Le polissage est réalisé à la prêle (plante entière sèche) et un petit galet lisse permet de tasser les fibres du bois et confère à l’arc un poli brillant. 

Nous constatons néanmoins – sans surprise – que sur bois vert, cette dernière phase de finition donne un résultat légèrement moins ‘’esthétique’’ que sur du bois sec (aspect brillant et satiné moins marqué).

Bilan de l’expérimentation et perspectives

Au terme des 3 jours de notre session de travail, nous avons réalisé, en 2 binômes, 3 arcs : deux grands arcs sur le modèle de l’arc B de Passel (arc 4- 170cm et arc 5 – 167cm de longueur) et un petit arc (arc 4’ – 110cm de longueur, confectionné dans une petite chute d’if issue du fendage de la billette n°4) (Fig. 12).

A l’issue de la fabrication, ils ont été mis sous tension à l’aide de cordes de lin et testés. Ils ont tous subi une trentaine de tirs sur cible entre 10 et 15 mètres et ont tiré des flèches d’entraînement de 25g (386 grains) et 27g (416 grains) (fûts en résineux, plumes d’oie, pointes en os et en bronze). Ils se sont révélés réguliers et assez précis, mais malheureusement assez peu puissants (aucune difficulté à les armer, même à des allonges longues ; faibles vitesses de sortie de flèche et impacts sur cible assez ‘’mous’’). Il nous semble toutefois ressentir, au fil du séchage, de légers gains de puissance. Il ne s’agit là que de constats empiriques et nous prévoyons à l’avenir de nous doter de moyens de mesure afin d’avoir des données précises sur ces aspects.

La confection d’arc sur supports frais à l’aide d’outils en silex n’a pas posé de difficultés majeures. Certaines étapes sont facilitées (par exemple l’écorçage) et de manière globale, le travail est plus aisé et rapide. Néanmoins, le travail sur bois vert implique, notamment, un contrôle strict du séchage.

En effet, après 4 mois de séchage en atmosphère contrôlée, un arc a fortement évolué (arc n°4) alors que les deux autres sont restés assez stables. Ce constat nous montre qu’il peut être assez contre-productif de réaliser un arc finalisé sur bois frais. La phase de séchage, qui évitera à l’ébauche de subir des évolutions morphologiques majeures, doit être prise en compte dans la chaîne opératoire de fabrication, après la mise en forme de l’ébauche et avant les dernières étapes de régularisation/finition.

Nous rejoignons donc les résultats de J. Junkmanns qui a déjà évoqué cet aspect (Junkmanns, 1999). Certains arcs néolithiques, notamment ceux de Bercy (Hug & Fontannaz, 2000) et du Schniedejoch (Baker, et.al., 2006), paraissent également ébauchés et pourraient être en cours de séchage.  

Notons en dernier lieu un apport important de cette session de travail, à savoir les nouveaux éléments qui entrent dans notre trousse à outils de fabrication d’arcs néolithiques : côte biseautée pour l’écorçage, métapode perforé pour l’emmanchement de lames brutes pour les travaux de coupe/affinage des extrémités et finitions légères et surtout macro-outillage en grès pour les régularisations de surfaces par abrasion.

Réflexions sur les savoir-faire et l’expérience

Lors de cette dernière session de travail, nous constatons de nettes améliorations dans notre approche de la fabrication d’arcs. Nous connaissons mieux les outils en pierre et nous avons acquis l’habitude de les utiliser, ce qui nous a permis de travailler plus rapidement et avec un rendu beaucoup plus net. Parallèlement, les compétences n’étant pas toujours égales dans nos groupes de travail, des remarques intéressantes sur les savoir-faire ont pu être considérées. 

Ainsi, il nous semble pertinent de distinguer les savoir-faire et les compétences dans le domaine du travail du bois (fendre, dégrossir, gérer les nœuds, faire les finitions) et dans celui de la facture d’arc (équilibrer les branches, ne pas les fragiliser, placer précisément l’arc entre l’aubier et le duramen du bois, placer le dos de l’arc sur un même cerne, gérer le séchage, optimiser la puissance avec des courbures et/ou du renforcement).

Un ‘’technicien’’ habitué à travailler le bois peut réaliser toutes les étapes, jusqu’au dégrossi mais pas nécessairement la mise en forme / mise en fonctionnalité de l’arc, qui demande une expérience préalable de facture d’arc. Maîtriser, même sommairement, les rudiments du travail du bois n’éviteront pas les erreurs techniques qui fragiliseront les branches ou ruineront l’efficacité future de l’arc.

Parallèlement, un facteur d’arc est nécessairement chevronné dans le travail du bois et il est capable de réaliser toutes les étapes qui mènent à un arc fonctionnel. Son expérience est cumulative et chaque nouvel arc réalisé bénéficie des observations, des erreurs et des améliorations constatées sur ses réalisations précédentes.

Les compétences dans ces deux domaines peuvent se répartir en :

• Pas ou peu d’expérience
• Courte expérience ou habitude occasionnelle
• Expérience renforcée (fabrication préalable d’au moins un ou deux arcs)

Reprenons ici les différents maillons de notre chaîne opératoire en fonction des compétences : 

1. Etapes ne nécessitant pas ou peu d’expérience :  gestes simples, actions peu impactantes sur la matière :
   • Écorçage et finitions

2. Etapes nécessitant une courte expérience ou une habitude occasionnelle : choix pertinents à faire (critères de sélection de la pièce de bois à abattre), actions déterminantes (critères morphologiques à respecter pour un arc régulier, équilibré et puissant) et gestes assurés (possibilités de correction d’erreurs limitées) :
   • Abattage, ébranchage, fendage, mise en forme de l’ébauche /dégrossi

3. Etapes nécessitant une expérience renforcée : choix déterminants à faire (morphologie et proportions à dégager pour optimiser le futur arc), actions déterminantes pour la fonctionnalité de l’arc (proportions et équilibrage), gestes assurés, adaptabilité, gestion/correction des défauts, capacité à changer d’outils en silex ou en os par anticipation et à innover dans l’outillage, capacité à optimiser un bois d’arc de moindre qualité (nœuds, irrégularités, défauts) et design général de l’arc.
   • Régularisation et mise en fonctionnalité

Suite du projet

Nous envisageons de poursuivre ces réflexions lors de futures réunions de travail. Certains points, notamment celui lié aux supports de travail pour une bonne ergonomie et une meilleure efficacité des gestes, restent à renforcer.

Notre travail sur la chaîne opératoire mérite d’être poursuivi en incluant une étape de séchage (naturelle ou contrôlée), entre le dégrossi et la régularisation/mise en fonctionnalité. Cet aspect nous permettrait de valider nos nouvelles hypothèses sur la fabrication d’arcs néolithiques, notamment celui de l’emploi d’une chaîne opératoire mixte.

En outre, il devient de plus en plus important pour nos analyses de pouvoir mieux appréhender les paramètres de fonctionnement des arcs, avec des mesures plus précises de la puissance des arcs (poids en livres), des allonges, des poids de flèches et des vitesses de sortie de flèches (peson, balance de précision et chronographe). De nouvelles données quantifiées nous offriront la possibilité de mieux connaître nos arcs et de pouvoir faire des comparaisons chiffrées sur les arcs produits en suivant divers protocoles. 

Enfin, les connaissances acquises nous permettront d’appréhender le lien entre les arcs, les pointes de flèches associées, les faunes chassées, les techniques de chasse ou de guerre envisageables et en définitive d’émettre des hypothèses quant à l’organisation des sociétés concernées. L’enjeu de nos expérimentations n’est pas seulement lié aux savoir-faire techniques mais constitue une approche des sociétés néolithiques à travers leur rapport à l’arc et ce qui s’y rattache.

Les sociétés où l’utilisation de l’arc a pu être observée montrent bien souvent une ritualisation de la chasse. L’arc et la flèche, ou de manière générale l’instrument de chasse, au-delà d’un rôle strictement fonctionnel, revêtent une dimension hautement symbolique (Lot-Falck, 1953 ; Kroeber, 1986 ; Rouche, 1965 ; Petrequin, 2021). Le comparatisme ethnologique nous incite dès lors à supposer qu’il en était de même dans les sociétés préhistoriques où la chasse était la composante essentielle de la survie des communautés.

Mais qu’en était-il dans les sociétés néolithiques où la chasse est devenue secondaire, voire quasiment inexistante dans les économies de subsistance ? C’est également à l’ensemble de ces questions que le projet « Arc-Oise » permet de réfléchir. 

Bibliographie

BAKER T., BAUGH R., BRIZZI V. 2006. Reverse Engineering dell’arco di Otzi. Arcosophia n°5, Giugno/Luglio, Greentime.

BARBÉ R. 2021. Projet expérimental « Arcs Oise ». Archéologie expérimentale sur les processus de fabrication d’arcs néolithiques (suite), ArchéOrient – Le Blog, 10 septembre 2021, [En ligne] https://archeorient.hypotheses.org/16294.

BARBÉ R. 2020. Projet expérimental « Arcs Oise ». Archéologie expérimentale sur les processus de fabrication d’arcs néolithiques, ArchéOrient – Le Blog, 25 septembre 2020, [En ligne] https://archeorient.hypotheses.org/15225.

CAYOL N., BEDAULT L., BERNARD V., BOSTYN F., BOULEN M. et al. 2021. L’enceinte du Néolithique moyen II de Passel (Oise) in : FROMONT N., MARCHAND G., FORRÉ P., dir., (2021) – Statut des objets, des lieux et des hommes au Néolithique : actes du 32ème Colloque interrégional sur le Néolithique, Le Mans, 24-25 novembre 2017, Chauvigny, Association des Publications chauvinoises (A.P.C.)

CAYOL N. 2017. Passel « le Vivier » – Une enceinte du Néolithique moyen II – Volume 1 : Les structures néolithiques et le paléoenvironnement, Rapport de fouille, INRAP, SRA Hauts-de-France, Amiens, 400 p.

CAYOL N. 2017. Passel « le Vivier » – Une enceinte du Néolithique moyen II – Volume 2 : Les études spécialisées, synthèse et discussion, Rapport de fouille, INRAP, SRA Hauts-de-France, Amiens, 368 p.

CAYOL N. 2017. Passel « le Vivier » – Une enceinte du Néolithique moyen II – Volume 3 : Planches et annexes, Rapport de fouille, INRAP, SRA Hauts-de-France, Amiens, 194 p.

HUG B., FONTANNAZ B., Ramseyer D. 2000. La chasse à l’arc en bord de Seine. Archeologia, n°370, septembre 2000, p.29-33.

JUNKMANNS J. 1999. Neolithische Pfeilbögen vom Zürichsee : Neufunde im Schweizerischen Landesmuseum, Revue suisse d’art et d’archéologie, 18 p.

KROEBER T. 1986. Ishi : testament du dernier Indien sauvage de l’Amérique du Nord. Plon

LOT-FALCK E. 1953.  Les rites de chasse chez les peuples sibériens. Gallimard, L’espèce Humaine 9. https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k33605295.texteImage

PETREQUIN P., PETREQUIN A.-M. 2021. La Préhistoire du Jura et l’Europe néolithique en 100 mots-clés. Besançon, Université de Franche-Comté, 1938 p.

ROUCHE J. 1965. La chasse au lion à l’arc, film ethnographique.

Les auteurs

Romain Barbé est archéologue, spécialiste des industries lithiques et expérimentateur, assistant de conservation du patrimoine au SDAO (service départemental d’archéologie de l’Oise). Chercheur associé au laboratoire UMR 5133-Archéorient du CNRS, Maison de l’Orient et de la Méditerranée, Lyon.

Jérémie Vosges est chercheur associé de l’UMR 5133 – Archéorient (Maison de l’Orient et de la Méditerranée, Lyon), spécialisé en technologie lithique et expérimentation.

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