Modélisation du plus grand bassin portuaire du monde méditerranéen antique : Portus, Rome

Le plus grand bassin portuaire du monde antique se situe sur le delta du Tibre, aux portes de Rome, près d’Ostie. Sa superficie couvre plus de 200 hectares et certains de ses môles dépassent les 900m de longueur. Aujourd’hui totalement ensablé, il a pu être ‘réouvert ‘ à la circulation des eaux et des sédiments, de manière virtuelle à l’aide d’un modèle numérique et en adoptant une approche pluridisciplinaire.

Dans un premier temps, nous avons réalisé une série de carottages stratigraphiques afin de connaître les profondeurs initiales du bassin et le type de sédiment qui s’y déposait à l’époque antique. Puis nous avons pris en compte les résultats les plus récents des archéologues et des géophysiciens en ce qui concerne la morphologie du port et la configuration des installations portuaires : digues, phare, bassins et quais de débarquement.
Enfin, nous avons mis en place un modèle numérique de circulation des masses d’eau et des sédiments sous l’effet des vents dominants, en partant de l’hypothèse que le régime du vent local n’avait pas changé significativement depuis l’époque antique. Notre outil est ce que l’on appelle un modèle bidimensionnel horizontal moyenné sur la verticale : il calcule les vitesses de déplacement des différentes masses d’eau moyennées sur la colonne d’eau. Et ce en fonction de certaines conditions de forçage, comme la direction et l’intensité du vent, ou l’ouverture ou la fermeture d’une passe.

Ainsi,  pour la première fois depuis deux millénaires, le bassin portuaire antique de Rome s’est remis virtuellement à fonctionner, débarrassé de tous les sédiments qui s’y étaient accumulés. Les champs de courants de l’époque antique, d’une intensité insoupçonnée, et toutes les zones d’érosion ou de dépositions de sédiments, inconnues jusqu’alors, nous sont apparus de manière spectaculaire.

Cette méthode de travail nous a permis de faire progresser nos connaissances selon 4 axes :

1. L’impact de l’ouverture de la seconde passe au NE du Portus sur la circulation à l’intérieur de l’ensemble du domaine portuaire, objet de nombreuses discussions dans la communauté des archéologues, a pu être quantifié grâce à l’utilisation du modèle numérique ; le rôle bénéfique de cet aménagement à l’époque antique, réduisant l’ensablement de toute la partie centrale du domaine portuaire, a pu être confirmé.

En effet, lors d’une étude publiée en 2010 (Goiran et al., 2010), une équipe de géoarchéologues de l’UMR 5133 avait prouvé la présence d’une ancienne passe au nord. Cela avait relancé l’hypothèse selon laquelle une passe nord aurait été ouverte pour favoriser le désensablement du port via la mise en place d’un courant traversant tout le bassin et capable de remettre en mouvement les sables et de les évacuer.

2. Un vaste secteur calme se dessine dans la partie occidentale du bassin,  lieu propice au stationnement des navires. Dans ce cas, on pourrait parler d’un avant-port protégé par les deux long môles de Claude. Ce paysage portuaire pourrait s’apparenter à une rade foraine comme on en mentionne dans l’Orient ancien.

3. Des secteurs sujets à des ensablements plus importants pouvant occasionner des hauts fonds dangereux pour les navires ont été repérés et cartographiés.

4. L’influence des eaux marines dans les canaux adjacents aux installations portuaires et en connexion avec le Tibre, restée jusque là à l’état d’hypothèse, a pu être clairement confirmée.

Fig. 1 : Modélisation des bassins de Portus. Au premier plan, le grand bassin de Claude avec ses deux longs môles enveloppants. Trois éléments sont pris en compte : la profondeur des divers bassins avec une configuration à deux entrées, la vitesse moyenne des courants et l’apport d’eau venant du Tibre par le système de canaux. (Copyright : R. Fabro/CNRS/Univ.Lyon II)

Prenons un exemple à l’aide de la figure 1 : la circulation de l’eau y est représentée par un ensemble de flèches noires, lesquelles indiquent les directions et vitesses du courant à travers tout le bassin. Ainsi, il apparaît que, lorsque la passe nord était ouverte, le vent d’hiver (secteur nord-est 22°) induisait une très intense circulation traversant tout le bassin, capable de transporter les sédiments qui se déposaient progressivement le reste de l’année au centre et à l’ouest du bassin. Ce résultat renforce l’idée que les ingénieurs antiques auraient pu provoquer l’ouverture au nord volontairement, dans le but précis de protéger le port d’un ensablement trop rapide.

Mais l’étude montre aussi que l’ouverture au nord n’a fait que limiter, et non stopper complètement, l’ensablement. De fait, il s’est avéré que, sous l’effet du vent dominant de sud-ouest 247° qui soufflait sur Portus en hiver et en été, la circulation induite continuait de favoriser le dépôt de sédiments dans toute la partie ouest du bassin. Autrement dit, malgré l’ouverture au nord, le Portus a été peu à peu envahi par les sédiments et à l’échelle des siècles le vaste bassin et ses structures se sont ensablés, jusqu’à presque disparaître complètement… A tel point qu’au XVIe siècle, le cartographe italien de la Renaissance Antonio Dante dessine, dans la galerie des cartes du Vatican, une représentation gigantesque du port de Claude au trois quart ensablé (fig. 2).

Fig. 2 : vue des ruines du Portus au 1582 réalisée par Ignazio Danti dans la Galerie des Cartes Géographiques du Museo Vaticano.

Ainsi, c’est un nouvel éclairage de l’histoire du bassin portuaire de Rome que l’outil de modélisation numérique nous offre ; cet outil est d’autant plus précieux que de nouvelles hypothèses quant à la morphologie des zones côtières situées en bordure du domaine portuaire sont sur le point d’être publiées par la communauté des archéologues : il pourra donc bientôt reprendre du service.

Bibliographie

Millet B., Tronchère H., Goiran J.-P. 2014. Hydrodynamic Modeling of the Roman Harbor of Portus in the Tiber Delta : The Impact of the North-Eastern Channel on Current and Sediment Dynamics, Geoarchaeology 29/5, 357-370.

Les auteurs

Bertrand Millet est professeur en océanographie à l’Institut Méditerranéen d’Océanologie (Aix Marseille Université). Il développe ses recherches sur la modélisation numérique, l’hydrodynamisme côtier et la mobilité des sédiments marins.

Jean-Philippe Goiran est Chargé de Recherche au CNRS. Géo-archéologue, il travaille sur l’histoire des ports antiques et les paléoenvironnements littoraux et deltaïques. UMR 5133 – Archéorient, MSH Maison de l’Orient et de la Méditerranée, Lyon.

Rémi Fabro a réalisé son Master à l’Université Lumière Lyon II sur le port antique de Rome. Il s’est spécialisé dans la reconstitution 3D des sites archéologiques.