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7.1 : Introduction à l'excavation

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    Enfin, il est temps de vous salir les mains (après un peu de planification) ! Dans ce chapitre, nous explorons les fouilles, les « fouilles » auxquelles il est fait allusion mais rarement montrées dans les représentations cinématographiques et télévisées d'archéologues (qui se présentent toujours juste à temps pour découvrir le trésor). Ce chapitre explore le processus de fouille et son lien direct avec la mise en œuvre des plans de recherche des archéologues.

    Les premières fouilles véritablement scientifiques, orientées par des questions spécifiques sur le passé, aux États-Unis ont peut-être été menées par Thomas Jefferson en 1784 en Virginie lorsqu'il a creusé une tranchée dans un tertre funéraire pour découvrir qui l'avait faite et pourquoi. Cette fouille a permis à Jefferson de recueillir des données indiquant que les Amérindiens étaient les constructeurs du monticule et indiquaient qu'ils avaient utilisé le monticule à de nombreuses reprises.

    L'excavation n'est pas une tâche facile. Tout d'abord, c'est une proposition coûteuse en termes de temps et de ressources financières. Mais surtout, il s'agit d'une technique destructrice puisque les archives archéologiques ne sont pas renouvelables. Si une erreur est commise pendant le processus de fouille, l'archéologue ne peut pas annuler le travail ni même le refaire ; ce qui a été déterré reste déterré. Il est essentiel que des méthodes non destructives soient utilisées dans la mesure du possible et que l'excavation ne soit utilisée que lorsqu'il n'existe aucun autre moyen de recueillir les données nécessaires pour atteindre les objectifs de recherche.

    Les fouilles peuvent être de petite envergure, comme les fosses d'essai de 1 mètre sur 1 mètre décrites dans les chapitres précédents, ou de grande envergure, comme des villages entiers. L'échelle des unités d'excavation pour une étude est sélectionnée en fonction du type de questions que le chercheur souhaite aborder. Et les premières fouilles peuvent répondre à certaines questions de recherche, obligeant potentiellement les chercheurs à modifier l'ampleur ou même la nature de leurs futures fouilles sur un site. L'une des approches que les archéologues peuvent utiliser dans un tel cas est l'excavation verticale, dans laquelle des tranchées ou des fosses d'essai sont utilisées pour déterminer la profondeur de l'échelle de temps dans les archives archéologiques. Ils examinent les profils stratigraphiques et les artefacts déposés dans les couches pour voir si la culture a changé au cours de l'occupation du site. En revanche, une excavation horizontale expose une zone vaste et relativement peu profonde afin de comprendre des questions de configuration et de fonction plus vastes du site. En général, les fouilles horizontales sont utilisées pour étudier des zones régionales à grande échelle afin de comprendre les différences d'utilisation de l'environnement dans l'espace. Les excavations horizontales ne sont généralement pas aussi profondes que les excavations verticales, car la profondeur temporelle n'est pas un élément critique dans de telles études.

    La stratigraphie, c'est-à-dire l'étude des couches de sol, est un élément important de toutes les fouilles, mais elle est particulièrement critique pour les fouilles verticales. Les données stratigraphiques aident les archéologues à replacer les données archéologiques dans leur contexte ; elles fournissent un moyen relatif de dater le site et son contenu et peuvent fournir des indices contextuels sur les processus de formation naturelle qui se sont produits après l'abandon du site. Pour que la stratigraphie soit utilisée scientifiquement, le chercheur doit faire deux hypothèses, toutes deux basées sur les travaux de Nicolaus Steno, un géologue du XVIIe siècle. La première hypothèse est que les sols s'accumulent en couches déposées parallèlement à la surface de la Terre. C'est ce que l'on appelle la loi de l'horizontalité. La deuxième hypothèse, la loi de superposition, suppose que les sols plus anciens se trouvent généralement (mais pas toujours) sous des sols plus jeunes (que les vieux sols se trouvent au fond). Ces deux hypothèses permettent aux archéologues et à d'autres personnes utilisant la stratigraphie dans leurs travaux de comprendre comment les sols se sont accumulés et d'utiliser les couches pour « indiquer l'heure ». Les archéologues sont souvent à l'affût d'un horizon de référence lorsqu'ils étudient la stratigraphie. Les horizons des marqueurs sont des couches distinctes, comme une couche de cendre entre des couches d'argile, qui fournissent un contexte supplémentaire au profil stratigraphique ou à l'histoire.

    Une fois que les archéologues ont déterminé qu'une fouille est nécessaire pour répondre à leurs questions de recherche, ils doivent franchir plusieurs étapes. La première étape consiste à cartographier le site et à créer un système de quadrillage basé sur les coordonnées d'un point fixe, le datum, qui sera utilisé pour toutes leurs mesures futures. Le datum est généralement un élément géographique important du site, tel qu'un gros rocher, un bâtiment ou un poteau de clôture auquel un point GPS peut être fixé. L'utilisation d'un objet immobile comme point de référence permet aux futurs chercheurs qui fouillent dans la même zone de se référer à des travaux antérieurs.

    Une fois le site cartographié, une méthode d'excavation est sélectionnée (si elle n'a pas déjà été déterminée lors des phases de planification initiales). Les archéologues se demandent s'il faut creuser des tranchées ou des fosses profondes dans le cadre d'une fouille verticale ou d'une excavation horizontale relativement peu profonde sur une grande partie du site. D'autres choix en matière de fouilles peuvent être dictés par la formation des archéologues. Par exemple, la plupart des archéologues qui font des fouilles aux États-Unis n'utilisent pas la méthode de fouille à cases Wheeler couramment utilisée dans d'autres pays. Selon cette méthode, des murs intacts sont laissés entre chaque unité de quadrillage afin que la stratigraphie du site puisse être « lue » plus facilement. Les cales sont parfois retirées à la fin de l'excavation. La méthode la plus couramment utilisée aux États-Unis est l'excavation à ciel ouvert, sans laisser de résidus entre les unités ; les carrés de la grille se rejoignent et sont entièrement dégagés. Souvent, la géographie naturelle, les strates et/ou les couches culturelles dictent la méthode d'excavation utilisée.

    Lorsque la méthode d'excavation a été sélectionnée, le creusement proprement dit peut commencer. Les archéologues procèdent à des fouilles systématiques car, comme indiqué précédemment, les données archéologiques ne peuvent pas être renouvelées.

    Vous avez probablement vu des photographies de fouilles, dans ce texte et dans d'autres textes et publications, dans lesquelles les « trous » sont carrés plutôt que ronds. Pourquoi la forme du trou est-elle importante ? En creusant un trou carré, les archéologues peuvent facilement calculer le nombre d'artefacts et d'autres objets présents par unité, dans ce cas, une mesure de volume. Comme un carré est composé de deux triangles droits de taille égale, les archéologues s'assurent que les trous qu'ils creusent sont parfaitement carrés en utilisant le théorème de Pythagore : a 2 + b 2 =c 2. L'utilisation de ce calcul lorsque les lignes de quadrillage initiales de la carte sont tracées et lorsque des unités individuelles sont établies permettra de garantir que chaque unité archéologique est un carré parfait.

    La décision suivante, probablement prise avant le début de l'excavation, est la profondeur de chaque niveau puisque l'excavation est en trois dimensions : longueur, largeur et profondeur. Certains archéologues choisissent de lier la profondeur de chaque niveau aux couches naturelles du site, chaque couche représentant un niveau. Mais le plus souvent, les archéologues choisissent une profondeur de strate arbitraire, telle que 10 ou 20 centimètres, quelles que soient les couches stratigraphiques.

    Lorsque les excavateurs atteignent le bas d'un niveau de strate naturel ou arbitraire, plusieurs choses se produisent. Tout d'abord, l'archéologue mesure généralement la profondeur des fouilles sur l'ensemble de la place pour s'assurer qu'elles ont été fouillées exactement à la même profondeur. Ceci est important car la surface, où commence l'excavation, est généralement naturellement inégale, mais le fond du niveau de la strate doit être plat. Et comme le sol est rarement plat, un niveau en fil à plomb est souvent utilisé pour prendre les mesures. L'archéologue et les ouvriers dessinent ensuite des croquis de la couche excavée et de son profil stratigraphique et photographient l'ensemble de l'unité, le profil stratigraphique et les caractéristiques importantes du sol pour documenter la stratigraphie. Une photographie montre l'emplacement de l'unité sur le système de quadrillage et la profondeur de la couche excavée à l'aide d'un panneau et d'un outil tel qu'une truelle pointant vers le nord pour faciliter l'orientation de l'unité et identifier son emplacement ultérieurement.

    Ce processus se poursuit jusqu'à ce que les archéologues aient rassemblé toutes les informations possibles sur l'unité, qu'ils découvrent quelque chose d'inattendu (comme la nappe phréatique) ou qu'ils arrivent à la fin du projet. Avant que l'unité ne soit remblayée, ils prennent des photos de haute qualité et en dessinent des croquis. Parfois, avant de remblayer un site, les archéologues mettent quelque chose de moderne, comme une canette de soda contemporaine, à la profondeur finale des fouilles. Cela indique leur point d'arrêt pour les archéologues qui reprendront leurs fouilles dans le futur. La profondeur et, bien entendu, le marqueur sont indiqués dans le rapport archéologique.

    Au fur et à mesure de l'excavation, les matériaux retirés sont triés à l'aide d'un tamis La méthode de dépistage utilisée varie selon les circonstances, y compris le type de matrice ou de sol et les artefacts ou autres vestiges archéologiques que l'on s'attend à découvrir. Généralement, les écrans sont constitués d'un cadre en bois avec un matériau de protection des fenêtres fixé au fond. La terre est placée dans la boîte de criblage et les travailleurs la tamisent à travers le tamis, laissant derrière eux des morceaux et des objets plus gros. Les dimensions des écrans varient en fonction des artefacts qui intéressent l'archéologue. La taille du trou du maillage peut être comprise entre un demi-pouce et un seizième pouce.

    Lorsque les archéologues souhaitent particulièrement localiser du pollen ou d'autres petits restes végétaux, ils peuvent utiliser un processus de criblage de l'eau appelé flottation, dans lequel les matériaux excavés sont jetés à travers un tamis à eau qui permet aux matériaux les plus légers de flotter à la surface, ce qui les rend faciles à récupérer. Le filtrage de l'eau est également parfois utilisé pour des objets plus grands enfermés dans une matrice composée principalement d'argile ou d'un autre sol dense ou humide. Dans ce cas, des tuyaux ou des seaux d'eau sont utilisés pour éliminer la saleté des objets.

    Les décisions concernant l'utilisation de méthodes de criblage humide ou sec et la taille de l'écran à utiliser ont un impact considérable sur les types d'artefacts qui peuvent être récupérés et sur l'état dans lequel ils sont récupérés. Les petits objets seront perdus dans le temps si l'écran est trop grand, et la pression d'un tuyau d'arrosage peut endommager ou même détruire les objets fragiles. Ces décisions apparemment mineures sont donc essentielles à la planification d'une excavation.

    Au cours du processus de sélection, les travailleurs passent au crible les matériaux et retirent les artefacts et les écofacts. Chaque article est préalablement placé dans un sac clairement marqué de sa provenance (informations de coordonnées tridimensionnelles, y compris sa couche et sa position spécifique par rapport à la surface, c'est-à-dire la profondeur à laquelle il a été trouvé). Finalement, un catalogue de champs sera créé qui enregistre tout ce qui a été découvert sur le terrain. L'identification des découvertes et la création du catalogue seront affinées une fois que l'équipe sera de retour au laboratoire.

    Il est important de se rendre compte qu'il y a beaucoup de travail à effectuer après avoir fouillé un site. De nombreux archéologues affirment que la plupart des travaux sont effectués après leur retour du terrain ! Une estimation courante de la répartition du temps passé sur le terrain par rapport au temps passé en laboratoire est de 1 à 5. Pour chaque semaine passée à fouiller sur le terrain, les archéologues s'attendent à passer au moins 5 semaines en laboratoire à traiter ce qu'ils ont découvert. Certains archéologues lavent les artefacts à leur retour au laboratoire ; d'autres préfèrent ne pas les laver parce qu'ils souhaitent obtenir de l'ADN ou d'autres types de matériaux traces à des fins d'analyse. Chaque artefact et pièce de matériel archéologique reçoit un numéro de catalogue qui correspond à une liste de ceux-ci dans le catalogue permanent, qui est construit à partir du catalogue de terrain. Le catalogue permanent, qui est généralement une base de données informatique, enregistre les données de provenance de l'article, une brève description de celui-ci et inclut souvent une photo. Le numéro de catalogue est inscrit sur l'artefact à l'encre d'archive permanente. Ces chiffres doivent être écrits lisiblement dans un endroit peu visible mais visible. Donc, évidemment, pas sur la face d'un masque de Pakal ! Avec un tel masque, le numéro de catalogue serait probablement inscrit sur la surface intérieure du masque. Les articles sont ensuite placés dans des sacs avec les informations de provenance inscrites à l'extérieur du sac et, généralement, sur une petite étiquette placée à l'intérieur du sac. Cette apparente duplication d'informations est essentielle au cas où les informations figurant sur le sac disparaîtraient ou que quelque chose arriverait au numéro inscrit sur l'artefact.

    Le procédé utilisé pour les fouilles sous-marines est quelque peu différent pour des raisons évidentes. Les fouilles sous-marines ne sont généralement pas conçues pour récupérer les artefacts ; la tâche consiste plutôt à enregistrer tous les artefacts visibles sur le lac ou le fond marin. Il est difficile et coûteux de remonter des artefacts à la surface et, une fois exposés à l'air, de nombreux objets, tels que le métal incrusté de sels métalliques, doivent être stabilisés en laboratoire pour éviter qu'ils ne se détériorent. Des sous-marins miniatures, des embarcations submersibles, du matériel de plongée sous-marine et d'autres technologies permettent aux archéologues de voir sous la surface.

    Un sonar à balayage latéral peut également être utilisé pour localiser des épaves et d'autres sites archéologiques sous la surface. Le sonar à balayage latéral est similaire au LiDAR ; les ondes sonores sont envoyées au fond de l'océan et le scanner mesure le temps nécessaire pour que les ondes sonores reviennent, créant ainsi une carte topographique de la surface du sol. La cartographie par sonar à balayage latéral coûte toutefois cher, et une technologie sonar un peu moins sophistiquée utilisée sur les bateaux de pêche pour localiser les poissons a été utilisée avec succès lors d'expéditions archéologiques.

    Lorsque les archéologues sous-marins collectent des objets et les remontent à la surface, des technologies supplémentaires telles que des tuyaux d'aspiration et des paniers avec des ballons attachés sont nécessaires. Les outils utilisés dépendent de la profondeur de l'eau et des types d'objets à enlever.

    Termes que vous devez connaître

    • strates arbitraires
    • date
    • catalogue de terrain
    • flottaison
    • excavation horizontale
    • Loi de l'horizontalité
    • Loi de superposition
    • horizon marqueur
    • strates naturelles
    • excavation à aire ouverte
    • catalogue permanent
    • Théorème de Pythagore
    • sonar à balayage latéral
    • stratigraphie
    • excavation verticale
    • Grille Wheeler Box

    Questions d'étude

    1. Décrivez certains des pièges qu'un archéologue pourrait rencontrer lors d'une fouille. Que peuvent faire les archéologues pour éviter ces écueils ?
    2. En quoi les excavations horizontales et verticales sont-elles différentes ?
    3. Quand et pourquoi la flottation serait-elle utilisée dans le cadre du processus de sélection ?
    4. Pourquoi les hypothèses concernant la formation de la stratigraphie sont-elles importantes pour les archéologues ?
    5. Quels sont les rôles du terrain et des catalogues permanents ? Comment sont-ils créés, quel type de données stockent-ils et comment les données sont-elles utilisées ultérieurement en laboratoire ?