La ville sous la ville : un enjeu historique majeur

Le titre de ce billet est aussi le nom d’un projet qui a démarré au début de l’année 2015 et qui a pour objectif l’étude de l’évolution de la topographie antique de l’ancienne cité de Kition, aujourd’hui recouverte par la ville moderne de Larnaca (Chypre), en relation avec l’histoire politique et économique de la région. Ce projet, coordonné par Véronique Chankowski (UMR 5189 HiSoMA), a été monté en collaboration avec Sabine Fourrier (UMR 5189 HiSoMA) et moi-même, et a bénéficié d’un financement de l’université Lyon 2 dans le cadre de l’appel à projets internes de 2014. L’étude de la topographie antique incluant un important volet expérimental de prospection géophysique, nous y avons aussi associé le laboratoire METIS qui possède une longue expérience dans la reconnaissance du sous-sol en milieu urbain, avec Fayçal Réjiba comme responsable scientifique.

L’exploration géophysique en milieu urbain n’est pas nouvelle (Panissod et Dabas 1999), mais c’est un domaine en plein développement où de nombreux défis techniques sont encore à relever. La recherche archéologique en milieu urbain est soumise à de fortes contraintes dans des contextes souvent complexes. L’exploration des niveaux anciens d’une ville se fait souvent au gré des destructions et reconstructions qui affectent l’aménagement de parcelles, lors de fouilles d’urgence où le temps est donc nécessairement compté. Les espaces pouvant faire l’objet de fouilles sont limités (excepté dans le cas de grands projets immobiliers ou d’infrastructures) et bien sûr il est impossible de choisir les zones à fouiller. L’étude de la topographie antique de villes modernes ressemble à un immense puzzle dont on assemble les pièces petit à petit en croisant les données de fouille avec la documentation disponible sur l’histoire de la ville. Bien qu’encore assez peu utilisées, les méthodes géophysiques peuvent apporter une aide non négligeable à la compréhension de l’espace urbain : au-delà des secteurs qui peuvent être fouillés, leurs utilisations, non destructrices, peuvent s’étendre à tous les espaces libres de constructions (rue, places, parkings…) et ainsi contribuer à rechercher les éléments constitutifs d’anciens plans urbains sur une plus grande surface.

La ville moderne pose cependant aussi des limites à l’exploration géophysique, à commencer par les couches les plus superficielles, souvent bouleversées par les aménagements récents, et qu’il faut traverser pour tenter de reconnaître des niveaux plus anciens. La proximité des aménagements modernes autour des zones de prospection limite aussi le choix des méthodes : la prospection magnétique, en particulier, largement utilisée pour l’étude des sites archéologiques aujourd’hui en milieu rural, sera le plus souvent inutilisable car trop facilement perturbée par toute présence métallique. Deux options sont en général envisageables : le géoradar et l’électrostatique.

Figure 1 : Prospection géoradar dans une cour d’école de Larnaca (printemps 2015) © Photo C. Benech

Le géoradar, le roi du bitume

Le géoradar est en effet très utilisé en génie civil car il est particulièrement bien adapté aux surfaces bitumées qui assurent un bon contact avec les antennes de l’appareil (figure 1). Dès la fin des années 70, il est utilisé en archéologie sur tous types de terrains mais il est vrai que le contexte urbain reste le plus favorable (pour un historique de l’utilisation du géoradar en archéologie voir Conyers 2004 : 16-21). Le fait de pouvoir cartographier le sous-sol par tranches horizontales permet en outre de s’affranchir des perturbations des niveaux les plus superficiels pour tenter de détecter les plus anciens. Si l’utilisation du géoradar a donné des résultats extrêmement intéressants (par exemple Trinks et al. 2009), c’est une méthode qui a elle aussi ses limites : elle est en effet difficilement utilisable dans le cas d’un milieu conducteur car l’onde n’arrive pas à pénétrer dans le sol. La profondeur d’investigation ne dépasse pas alors quelques dizaines de centimètres, ce qui est généralement insuffisant pour l’archéologie. Fort heureusement, l’électrostatique apparaît comme une alternative intéressante.

L’électrostatique, le prince des pavés

Figure 2 : Dispositif électrostatique permettant d’atteindre 1,50 m de profondeur environ. © UMR 7619 Métis

La méthode électrostatique est basée sur le même principe que la méthode électrique, à savoir l’injection de courant dans le sol pour mesurer la résistivité électrique apparente, mais les électrodes que l’on doit planter avec cette dernière sont ici remplacées par des plaques ou des cadres métalliques qui, simplement posés sur le sol, permettront d’injecter du courant par contact galvanique (Tabbagh et al. 1993). Là aussi, un bon contact avec le sol est nécessaire : pavés, bitume, dallages sont des surfaces idéales (figure 2). Cependant, si l’écartement entre les plaques permet d’aller plus ou moins profond, il n’est pas possible, comme dans le cas du géoradar, de différencier différents niveaux : nous avons une réponse « globale » du terrain dans laquelle les couches superficielles peuvent jouer un rôle perturbateur non négligeable. Il est donc vrai que la méthode électrostatique est actuellement plutôt utilisée dans des contextes où les niveaux archéologiques sont à faible profondeur. Les systèmes fiables dont nous disposons ne permettent pas en outre d’aller au-delà de 1,50 m de profondeur. Des résultats particulièrement intéressants ont été obtenus au cours de prospections faites à l’intérieur de bâtiments historiques, par exemple la cathédrale de Gérone en Espagne (figure 3) (Panissod et Dabas, 1999 : 231-235). Un tel système permet déjà de pallier les limites du radar dans de nombreux cas de terrains trop conducteurs.

Figure 3 : Résultats de la prospection électrostatique réalisée dans la cathédrale de Gérone (Espagne) : on reconnaît facilement la forme de l’église primitive avec une orientation légèrement différente de celle de la cathédrale. © UMR 7619 Métis

Il est possible d’essayer d’aller plus profond, mais il faut bien être conscient que nous aurons moins de détails. La méthode reste cependant intéressante en milieu urbain pour la détection de certaines structures dont les dimensions sont plus importantes, comme par exemple les fortifications. Pour cela, il fallait concevoir un nouveau dispositif qui permette d’atteindre une profondeur d’au moins 3 m : c’est l’objectif que s’est fixé le projet « La ville sous la ville », avec comme cas d’étude l’ancienne Kition (figure 4).

Figure 4 : Prototype du dispositif moyenne profondeur qui sera utilisé à Larnaca : cet appareil permettra d’atteindre une profondeur de 3 m environ. © UMR 7619 Métis

Kition de Chypre, une ville aux limites mal connues

Les recherches menées sur l’ancienne Kition depuis de nombreuses années par la mission française de Kition et Salamine ainsi que le Department of Antiquities de Chypre ont grandement contribué à enrichir notre connaissance de cette ville et de son histoire (Yon 2006). Toutefois, les limites de la ville à l’âge du Bronze ainsi qu’aux époques plus récentes restent mal connues. Une fortification a en effet pu être identifiée au Nord, dans le quartier de Kathari (figure 5), puis retrouvée en quelques points à proximité, mais la limite méridionale reste inconnue. La superficie de la ville à cette époque reste donc sujette à discussion car les maigres indices dont nous disposons ne permettent pas de conclure avec certitude (Nicolaou 1976).

Figure 5 : Vue du rempart de l’âge du Bronze de Kition. © Photo C. Benech

La reconnaissance géophysique est dans ce cas la stratégie la plus adaptée pour essayer de reconnaître le tracé du rempart tout d’abord, mais aussi pour préciser la topographie de la ville antique et son évolution. Les éléments du rempart repérés en fouilles sont en outre peu profonds, le sommet de la structure se trouvant souvent à 2 m de profondeur environ. Dans ce contexte, la méthode électrostatique est l’approche la plus pertinente car le terrain sur lequel est construite la ville antique est très conducteur et les premiers essais en géoradar n’ont pas permis d’aller au-delà d’une profondeur de 1 m. Des résultats intéressants ont cependant été obtenus sur la nécropole de Pervolia où l’entrée des dromoi permettant d’accéder aux tombes affleure presque sous la surface du sol dans les parcelles non construites. Une série de profils électrostatiques seront réalisés dans les rues qui recoupent perpendiculairement le tracé supposé de la fortification. Les places et parkings accessibles seront aussi prospectés afin de pouvoir explorer le sous-sol urbain sur des surfaces plus importantes que dans les rues. L’aboutissement de ce projet permettra de disposer d’un outil de reconnaissance fiable pour traiter les questions de topographie antique en milieu urbain. De manière plus générale, il contribuera aussi à une meilleure gestion du patrimoine archéologique des villes modernes en aidant à cartographier les niveaux anciens en amont de tout projet de construction et à mieux évaluer les moyens à mettre en œuvre pour la conservation du patrimoine.

 Bibliographie

Conyers L.B. 2004. Ground-penetrating radar for archaeology, 2nd ed. AltaMira Press, Lanham.

Nicolaou K. 1976. The Historical topography of Kition, Studies in Mediterranean Archaeology 43, Göteborg.

Panissod C., Dabas M., 1999. La reconnaissance des sols historiques urbains par méthodes géophysiques, Histoire & Mesure 14, 221–247.

Tabbagh A., Hesse A., Grard R., 1993. Determination of Electrical Properties of the Ground at Shallow Depth with an Electrostatic Quadrupole: Field Trials on Archaeological Sites1, Geophysical Prospecting 41, 579–597.

Trinks I., Karlsson P., Biwall A., Hinterleitner A., 2009. Mapping the urban subsoil using ground penetrating radar – challenges and potentials for archaeological prospection, ArcheoSciences – Revue d’archéométrie 33 (suppl.), 237–240.

Yon M., 2006. Kition de Chypre, Guides archéologiques de l’Institut français d’archéologie du Proche-Orient, Recherche sur les civilisations, Paris.

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.