Conditions de conservation et types des dépôts des spores et des pollens fossiles

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Les Applications de la palynologie :

La palynologie est un outil scientifique et pédagogique qui offre ses services à de multiples disciplines, dont :

La stratigraphie :

L’évolution du monde végétal au cours des temps géologiques a déterminé pour chaque époque une flore et une végétation caractéristique dont témoignent les variations en spores et pollen des sédiments contemporains (Alimessaid, 1997).

La géologie :

Elle consiste à définir les assemblages polliniques contenus dans les sédiments de différentes époques. Elle s’attaches a suivre l’histoire de la végétation du passé (Alimessaid, 1997).

Le paléoenvironnement :

L’histoire des écosystèmes végétaux suppose que la pluie pollinique représente fidèlement la végétation et qu’il existe une relation assez étroite entre la pluie pollinique (ensemble des spores et pollen déposés en un même lieu) et la végétation. La connaissance de cette relation est un des fondements de l’interprétation des spectres polliniques anciens (Reille, 1990).

L’ethnobotanie :

C’est la science qui s’intéresse à retracer les interactions qu’entretenait l’homme avec le monde végétal. La palynologie y participe grandement, à savoir, l’impact de l’homme sur l’environnement et les espèces végétales (domestication, croisements génétiques, déforestation, etc), la place des ressources végétales dans l’économie d’une population (production, alimentation, importance relative des espèces), mais aussi dans l’imaginaire, l’industrie, le social et la médecine (pratiques funéraires, savoir médicinal, techniques industrielles et agricoles, etc).
Tous ces indices livrés par les pollens, nous offrent une vision à différentes échelles. Ils servent à identifier la fonction de certaines structures, la reconstruction de certains gestes, comme le dépôt d’offrandes funéraires ou la confection de substances industrielles ou médicinales; ils permettent une meilleure compréhension du contexte environnemental, dans lequel, un site se développe, et ils rendent accessible la notion de gestion économique d’un territoire, d’un point de vue agricole et industriel (déforestation, érosion, cultures, etc). (Anonyme 1).

L’aéropalynologie :

L’étude du contenue pollinique de l’atmosphère est étroitement liées aux dates de floraison, est responsable de certaines allergies et elle est à la base du traitement des pollinoses qui ne peuvent êtres combattues efficacement qu’après l’identification du pollen responsable (Alimessaid, 1997). Le pollen a aussi une grande activité au niveau de la sphère digestive, il est idéal dans le traitement des trubles du transit intestinal, idéal également pour corriger les états de fatigue à tous les degrés et les petites déprisions (Boudoudou, 2005).

La mélissopalynologie:

Elle intervient dans le repérage des miels de sucre, obtenus frauduleusement par nourrissage des abeilles au saccharose, et dans le contrôle et l’expertise des produits alimentaires, diététiques et cosmétiques à base de pollen, de miel ou de gelée royale.
Par ailleurs, on étudie la récolte du pollen par les abeilles, seule source de protéines pour celles-ci, au moyen de trappes à pollen ; on obtient ainsi de précieux renseignements sur le mode d’exploitation de la flore et des groupements végétaux par ces insectes, sur leurs comportements écologiques, biologique et social et sur leur rôle dans la pollinisation de nombreuses espèces cultivées (Layachi, 2008).

Autre application:

Grâce à l’abondance de microrestes, la palynologie peut rendre service à la recherche pétrolière, à l’exploitation des charbons, à la médecine légale aux investigations policières ainsi qu’à l’archéologie (Anonyme 1).

Définition de la Palynoarchéologie:

La Palynoarchéologie est une des disciplines de la palynologie. Elle se propose de reconstituer l’environnement végétal d’une occupation humaine du passé mise au jour par les archéologues. Cette science procède pour cela à l’analyse des grains de pollen et de spore fossiles contenus dans les sédiments archéologiques (Diot, 1991).

Aperçus et intérêt :

La Palynoarchéologie est une science toute récente puisqu’elle date du milieu du 20éme siècle seulement.
Quand les pollens sont piégés et conservés dans une structure archéologique, leur analyse et leur comptage apportent plusieurs types d’informations :
– Des renseignements sur l’environnement végétal général ;
– Met en évidence l’usage de plantes utilitaires (alimentaires, à textiles, tinctoriales, médicinales…),
– Rôle de l’homme dans la constitution des paysages agraires et la chronologie de leur mise en place
– l’impact de l’homme sur les écosystèmes par leurs activités (déforestation, battage des céréales, rouissage du chanvre, par exemple).
– Sur les pratiques funéraires (type de dépôt, etc.) ou le niveau d’occupation et d’abandon d’un site ;
– On peut aussi obtenir des datations relatives, par comparaison de diagrammes polliniques.
– Restituer les associations de végétation locale, les paysages environnants, d’avancer des hypothèses climatiques et chronologiques.
– Permet d’avoir une image de l’environnement aux époques passées ou actuelles et donc, d’obtenir des renseignements sur les interactions entre le climat, les paysages et les éventuelles actions humaines sur le milieu (Diot, 1991).

Aspects :

Les différents aspects d’études de la palynoarchéologie.

La palynologie du quaternaire :

Cette branche recherche les influences de la végétation et du climat sur l’homme et sa démographie ainsi que les effets de l’homme sur l’environnement (Anonyme 1).

L’archéopalynologie :

Ce terme a été utilisé pour la première fois par Faegri, Kaland, et Krzywinski (1989), elle étudie l’impact de l’homme sur l’environnement ; l’indicateur des taxons tel que cultures (Blé) ou herbes (Plantago) est utile dans ce cas.
Le degré de perturbation dans la distribution de la végétation se reflète dans la pluie pollinique et peut être utilisé pour mesurer la densité de population ou la durée (annuelle ou saisonnière) d’occupation de ces régions (Anonyme 1).

L’archéologie de l’environnement :

C’est l’étude des sédiments des sites archéologiques particulièrement ceux du sol.
Geoffrey Dimbleby pionnier de l’archéologie environnementale, démontre que le pollen est préservé dans certains sols, et interprète le pourcentage du pollen en terme de : « changement d’environnement causé par l’homme » (Anonyme 1).

La palynologie archéologique :

Ce terme nord américain comprend les items mentionnés précédemment, ainsi que certaines applications uniques. Il est caractérisé par l’analyse des artefacts, des aspects, et des coprolithes des sites archéologiques, ainsi que l’étude stratigraphique des sédiments, par Paul Martin et ses collègues durant les années 50 et 60. Quoiqu’ils s’intéressent en premier aux effets du changement climatique sur la macro faune nord américaine.
Martin reconnaît le pouvoir de la palynoarchéologie pour tracer l’histoire de la domestication et de la culture des plantes (Anonyme 1).

Fossiles et Fossilisation :

Le fossile :

Du latin fodio, is, fodi fossum : qui veut dire creuser, fouir. Étymologiquement, fossile signifie « tiré de la terre ».
Ce terme désigne toute trace où reste d’animaux ou de végétaux ensevelis dans les couches rocheuses antérieures à la période géologique actuelle, et qui s’y sont conservé.
L’étude du fossile est la paléontologie « discours sur les organismes anciens » qui fut créée au 19ème siècle (Willis and Thomas, 1990).

La fossilisation :

Le terme fossilisation est synonyme de « diagenèse », il désigne l’ensemble des phénomènes qui conduisent à la formation d’un fossile, ou, plus précisément, à la conservation des êtres vivants après leur mort, ou de leurs traces dans les sédiments puis dans les roches sédimentaires (Willis and Thomas, 1990).

Historique :

Le terme « fossile » est employé depuis Pline au 1er siècle, et son utilisation fut récupérée au 16ème siècle par Agricola, pour faire allusion à un corps enterré, que ce soient des restes d’organismes ou de minéraux intégrés dans les matériaux de la croûte terrestre. Cette situation curieuse a perduré jusqu’au début du 19ème siècle. Lyell décrit les fossiles comme les restes d’organismes qui vivaient à une autre époque, et actuellement, intégrés au sein de roches sédimentaires.
Au début du 18ème siècle, découlent les premiers progrès réels d’une proposition explicite, les terrains contenant des fossiles d’animaux ou végétaux marins devaient, en toute logique, avoir été recouverts par la mer, afin qu’ils s’y déposent sur le fond puis s’enfoncent dans le lit sédimentaire. C’est la première fois que le fossile est envisagé comme indice stratigraphique.
Grâce à des progrès rapides et importants dans les techniques d’observation et d’investigation, la connaissance des fossiles et de la fossilisation au cours des temps géologiques a réalisé ses plus grandes avancées à partir du 19ème siècle (Willis and Thomas, 1990).

Rareté des fossiles :

La fossilisation est un événement extrêmement rare. En effet, une grande partie de ce qui compose un être vivant a tendance à se décomposer, relativement, rapidement après la mort. Pour qu’un organisme soit fossilisé, les restes doivent, normalement, être recouverts par les sédiments dans les plus brefs délais.
Les spécimens de grande taille (macro fossiles : composés de parties dures) sont, plus souvent, observés, déterrés et exposés, alors que, les restes microscopiques (microfossiles : corps mous) sont, de loin, les fossiles les plus courants (Brongniart, 1822).

Processus de fossilisation :

Pour se transformer en fossile, la plante ou l’animal doit se faire enterrer, très rapidement, par une couche de sédiments. Il doit être rapidement protégé de l’action des bactéries et des autres organismes nécrophages. Cette protection lui est assurée par l’enfouissement. Cela se fait sur le lieu même du dépôt, mais, la plupart du temps, dans un autre endroit (les rivières, les lacs et les océans). Avec le temps, de nombreuses couches de sédiments s’accumulent et finalement se transforment en roche. Puis le temps passe, et les couches de roche refont surface sous l’action de forces telles que les tremblements de terre. L’érosion a pour effet d’enlever les couches qui recouvrent les fossiles et ils sont mis à nu (Willis and Thomas, 1990).
Les débris végétaux se conservent soit par préservation du matériel original, soit par carbonisation, soit par perminéralisation.

Présevation du matériel original :

L’enveloppe inerte des spores et pollens se caractérise par des dimensions et des formes particulières dans chaque espèce, genre et famille. Cette enveloppe est extrêmement résistante aux agents corrosifs. Elle doit sa remarquable capacité de conservation à une substance singulière : la sporopollénine (Pons, 1958).

Carbonisation :

Lorsque l’organisme est enfoui dans le sédiment, sa putréfaction déjà commencée, peut s’arrêter, faute d’oxygène. Les débris non putréfiés subissent alors une carbonisation, rare chez les animaux, mais très fréquente chez les végétaux. En absence d’oxygène, la putréfaction est remplacée par une décomposition bactérienne anaérobie, au cours de laquelle, des bactéries anaérobies attaquent la cellulose des végétaux. Il y a diminution de l’oxygène et de l’azote au profit du carbone, c’est-à-dire, prélèvement des atomes d’oxygène des molécules organiques, ce qui conduit à la formation d’hydrocarbures (bitume ou pétrole). Dans les lacs peu profonds, les résidus végétaux se transforment, ainsi, en tourbe, puis en lignite, puis en houille, puis en anthracite, à chaque stade correspond un enrichissement en carbone lié à une absorption d’oxygène. Heureusement, les structures organiques fossiles ne sont pas toujours détruites lors de la carbonisation (Anonyme 2).

La perminéralisation :

Se produit après l’enfouissement, quand les espaces vides situés à l’intérieur d’un organisme (espaces remplis de liquide ou de gaz, quand il est en vie) se remplissent d’eaux souterraines riches en minéraux, et que ces minéraux précipitent en comblant les espaces vides. Ce processus ne peut se produire que dans de très petits espaces, notamment, au sein de la paroi cellulaire d’une cellule végétale.
Une perminéralisation à petite échelle peut produire des fossiles avec de très nombreux détails. Pour que la perminéralisation se produise, il faut que l’organisme soit recouvert de sédiments peu de temps après la mort, ou peu après le début du processus de décomposition. La vitesse de dégradation des restes, une fois recouverts, détermine les futurs détails du fossile (Anonyme 2).

Impressions :

Parfois, un organisme va laisser une empreinte dans les sédiments. Soit cette empreinte est rapidement enterrée ou laissé au repos, elle peut être lithifiée et devenir un fossile.
Il existe deux formes d’empreintes: empreintes peu profondes, appelées: impressions gravé (commune de feuilles et de coquillages plats) ; empreintes profondes appelées moules.
Si un moule est remplit plus tard avec des sédiments ou des minéraux, il formera une copie du fossile original appelée : plâtre (Anonyme2).

Types de fossiles dans le règne végétal :

Dans le règne végétal on distingue :
– Le pseudo-fossile : qui est un motif que l’on peut observer sur une roche, mais qui est le résultat d’un processus géologique, plus que biologique. Il peut facilement être confondu avec de vrais fossiles. Parmi les pseudo-fossiles, on peut citer : l’agate mousse, qui ressemble à de la mousse ou à des feuilles coincées dans une agate.
– Le micro-fossile : désigne une plante fossilisée dont la taille trop petite ne permet pas une analyse à l’œil nu, exemple : pollen et spore. Les microfossiles peuvent être scindés en eucaryotes et procaryotes.
– Le macro-fossile: désigne des restes de végétaux de grandes tailles (branches, racines, feuilles, fruits, graines…etc) (Brongniart, 1822).

Conditions de conservation et types de dépôts du pollen :

Condition de conservation :

Les pollens se déposent partout, sur le sol des forêts, des champs, des villes, etc. Mais ils disparaissent généralement très vite, ingérés par des invertébrés ou dégradés par les microorganismes (bactéries, champignons) qui s’attaquent à la matière organique.
Pour que les pollens soient conservés comme archive de la végétation, il faut des conditions très strictes :
 Conditions de fossilisation : Milieu défavorable aux microorganismes, c’est à dire un milieu acide ou anaérobie (privé d’oxygène)
 Conditions de sédimentation : Les pollens doivent être intégrés dans des sédiments qui gardent la chronologie de leur dépôt, qui s’accumulent, donc, au fil du temps, progressivement, et ne sont pas remaniés ultérieurement.

Les différents types de dépôts :

 Les sédiments continentaux contenant ces restes sont :
– les sédiments détritiques et organiques des milieux d’eau douce:
Dans les lacs, les milieux marécageux et les tourbières peuvent s’accumuler des sédiments conservant le pollen. Les sédiments noirs sont très riches en pollen et les sédiments ocre beaucoup moins. Les grains proviennent des secteurs périphériques et régionaux.
– les sédiments des grottes:
Les sédiments terrigènes des grottes sont, souvent, des milieux dans lesquels les éléments végétaux de petite taille percolent, tout comme dans les milieux sableux où les particules vont être entraînées par les eaux de pluie (Carion, 2010).
 Les sédiments marins de la plateforme continentale:
– Les sédiments détritiques peuvent, occasionnellement, contenir les pollens du bassin versant provenant du secteur continental proche et apportés par les sédiments détritiques des deltas et estuaires.
– Des sédiments anciens déposés en milieu continental peuvent, à l’occasion d’une élévation du niveau marin (transgression) ou d’un contexte tectonique distensif, se retrouver en pleine mer. Ils sont ensuite recouverts de sédiments marins s’ils n’ont pas été érodés. C’est le cas des tourbières sous marines (Carion, 2010).
 D’autres milieux permettent de conserver les pollens :
– Humus forestier, ou litière (feuilles mortes,…) : Se décompose très lentement, son accumulation stratifiée emprisonne des pollens, ce qui permet d’étudier l’histoire récente de la végétation locale.
– Roches anciennes : Des spores et pollens très anciens ont été retrouvés dans des roches, ils permettent d’étudier des espèces végétales aujourd’hui disparues.
– Limons éoliens (loess) : Lors des périodes froides (il y a plus de 15000 ans), des limons ont été transportés par le vent et se sont accumulés à certains endroits, parfois sur plus de 100m d’épaisseur. Ces dépôts contiennent des pollens, mais leur analyse et leur interprétation est plus difficile que dans des sédiments tourbeux ou lacustres, car les conditions de fossilisation et de sédimentation y sont rarement idéales : milieu aéré, donc dégradation partielle; remaniement du sédiment après le dépôt (le milieu marin est plus favorable que le milieu continental).
– Sédiments peu perméables propices à la conservation : argiles et marnes.
– Sédiments perméables peu propices à la conservation : sable, graviers et conglomérats.
– Miel : Le pollen des espèces butinées par les abeilles peut être analysé dans leur miel. (Carion, 2010)

La palynologie en contexte archéologique :

Les milieux archéologiques les plus favorables à la conservation des pollens sont les couches humiques, structures en eau (puits, mares ou latrines), ou bien, parfois, fossés, fosses et tombes. Bien que pratiquement indestructibles, ils subissent, cependant, comme les autres vestiges, des dommages et sont sujets à des bouleversements qui les rendent inutilisables :
– Le feu: les pollens ne résistent pas à une chaleur de plus de 105°C ; ceux retrouvés dans les cendres d’un foyer sont toujours postérieurs à celui-ci.
– Le pH : Un sol acide (pH inférieur à 5,5) fera disparaitre les pollens grâce à l’action des bactéries en aérobiose.
L’absence de faune ou de restes osseux indique, dans certains cas, un pH non favorable à la conservation des restes organiques, il y a donc peu de chance de trouver des pollens
– L’oxydation : une transformation sous l’action de l’oxygène.
– Les causes mécaniques : frictions, écrasement, phénomènes glaciers, lessivage du sol par les torrents, etc.
L’action des animaux fouisseurs, les vers de terre surtout, qui déplacent et décalent stratigraphiquement les pollens, ce qui les rend difficiles à retrouver ou à identifier : ifs, joncs, peupliers, genévriers, etc.
Certains pollens ont des résistances diverses : ceux des graminées et des bruyères sont parmi les plus solides (Frédéri, 1967)
En règle générale, les faciès de couleur : jaune, rouge, vert ou violet ne sont pas favorables alors que les sédiments de couleur gris clair à noir sont fossilifères (Chateauneuf et Reyre, 1974).

Démarche palynologique dans un site archéologique :

Dans un site archéologique, ou plus précisément, dans un niveau d’occupation, plusieurs phénomènes perturbent les mesures :

Nombre et types de pollens et spores déposés sur le site :

En effet, comme le montre la (fig. 10), en plus de la pluie pollinique naturelle (dont la répartition est déjà très perturbée par la structure du site) vient s’ajouter un nombre, souvent très important, de pollens apportés avec les plantes consommées, stockées et utilisées de différentes façons par les habitants. Ces plantes étaient probablement utilisées pour l’assainissement de ces habitats en milieu humide. A cette pollution, viennent s’ajouter les pollens issus des plantes stockées et consommées sur place (Céréales et Allium, par exemple).
A travers ces effets déformants, il n’est pas toujours aisé de percevoir l’évolution du couvert végétal: les pollens provenant des forêts, des prairies et des cultures se retrouvent dilués dans cette quantité considérable de pollens issus des plantes apportées sur le site.

Le taux et la vitesse de sédimentation :

Sur un même site, le taux de sédimentation varie de façon importante: des incendies donnent une accumulation très rapide comme les zones de rejets; au contraire, la sédimentation est très faible dans les zones de circulation ; les sédiments ne se déposent pas de la même manière à l’intérieur et à l’extérieur d’une maison…. A un même endroit, c’est-à- dire dans un même sondage, la vitesse de sédimentation est, elle aussi, très variable. Elle connaît des moments d’accélération, de ralentissement, voire d’arrêt total, ne serait-ce qu’à cause de l’évolution de la structure des villages (une maison peut s’étendre sur une ancienne rue, des zones de rejets peuvent être déplacées, etc.). Des parties, souvent importantes, peuvent également être détruites pour l’aménagement d’autres structures. C’est seulement à la fin de l’exploitation de toutes les données – souvent après plusieurs années – que le palynologue pourra savoir si le sondage provient de l’intérieur d’une maison, d’une zone où se sont succédées plusieurs constructions, etc. Dans de telle conditions, on comprend, alors, que le but principal de l’analyse pollinique, à savoir la reconstitution du couvert végétal entourant un site archéologique, ne peut être que très difficilement atteint. On a, en effet, trop souvent oublié que dans ces sites, le vecteur sédimentaire essentiel est l’homme, avec tout ce que cela comporte de perturbations potentielles et d’incertitudes (Hervé, 1994).

Éléments pour une lecture palynologique des activités humaines :

Avec le développement de l’archéologie, la palynologie a rendu possible la réflexion sur la place et l’action de l’homme et de ses activités dans le milieu et réciproquement, donc la compréhension des relations que les sociétés ont entretenues avec le milieu végétal et sur la manière avec laquelle elles l’ont géré (constitution des paysages agraires et la chronologie de leur mise en place).
En palynologie, à partir du Néolithique, le signe incontestable témoignant d’une emprise humaine sur le paysage correspond à l’apparition des céréales qui peut être enregistrée conjointement à une chute des pollens arboréens et ainsi traduire la conséquence directe d’un déboisement en vue d’une mise en culture. Mais les activités humaines ne se limitent pas, uniquement, à une pratique culturale, et le pastoralisme de même que l’établissement de sites d’habitat, en fait l’ensemble des modes d’exploitation du milieu mis en œuvre par l’homme, entraînera également une modification du couvert végétal (Delphine et Burnouf, ETAL, 2001).
Les diagrammes palynologiques :
Dans le diagramme ces modifications sont mises en relief par le recul des grains de pollen des essences forestières et par l’élévation des herbacées héliophiles et de certains arbres recolonisateurs des milieux ouverts (Betula (bouleau), Corylus (noisetier)). Cependant, ces événements peuvent avoir des causes multiples n’impliquant pas systématiquement une intervention humaine (aléas météorologiques, incendies naturels). D’autres éléments sont nécessaires, et c’est à ce niveau de la démarche qu’intervient l’utilisation, désormais, classique des indicateurs polliniques de l’anthropisation. Cette méthode constitue un dérivé palynologique de l’ethnobotanique et s’appuie sur la représentation pollinique des végétaux inféodés à l’homme ou à ses pratiques. Ces bio-indicateurs, qui ont fait l’objet de nombreux inventaires, regroupent non seulement les espèces cultivées, mais également les plantes adventices et messicoles (Papaver rhoeas (coquelicot) Centaurea cyanus (bleuet), Agrostemma githago (agrostemme) ainsi que les espèces rudérales (Urtica (orties), Artemisia vulgaris (armoises), Rumex L (oseilles) associées aux décombres, aux habitats et, plus généralement, aux zones humanisées ou à certaines pratiques. À titre d’exemple, l’activité pastorale favorise le développement d’une végétation nitrophile dans les zones de stabulation ou les reposoirs à bestiaux (orties, chénopodes), tandis que le pâturage répété de certains secteurs engendre le développement d’une flore bien spécifique (Rubiacées, Fabacées, plantains) (Frédéric, 1967).

La palynologie et spectre pollinique dans la reconstitution des climats passés :

La palynologie a longtemps été un moyen de connaître non seulement la couverture végétale d’une région, mais aussi d’établir les séquences évolutives de la végétation au travers des chronozones, basées sur une chronologie absolue, et correspondant également à des moments climatiques, et ainsi d’obtenir des chronologies climato-végétales. Un cycle climatique correspond aussi à un cycle de la végétation. Les spectres polliniques diffèrent selon le climat. Les périodes interglaciaires peuvent être définies comme des périodes durant lesquelles la végétation suit une succession logique : steppes froides, forêts boréales (pins, bouleaux, etc.), forêts tempérées (de type chênaie mixte), forêts acides (sapins, épicéas, hêtres etc.), puis retour vers les forêts boréales et le stade steppique. Les périodes glaciaires, sont quant à elles, des périodes froides climatiquement instables, ne fournissant pas une image pollinique homogène avec, parfois, de brusques phases de réchauffement au sein de cette phase froide, appelées interstades, provoquant l’extension de certains taxons méso-thermophiles à partir de refuges proches.
Ils nous donnent des indications fortes utiles pour connaître le climat. Il faut tenir compte de l’écologie des espèces des affinités de celles-ci pour certain type de sol, de l’orientation du lieu (ensoleillement, pente nord ou sud, vallées, sommet, altitudes, proximité de la mer, etc.) enfin de la compétition existe entre les espèces. Certaines plantes ((Hedera helix (lierre), Viscum album (gui)) sont plus indicatrices que d’autres.
Les spectres polliniques sont, généralement, établis séparément pour les arbres qui donnent des indications sur le type du climat et de la végétation en général, et pour les plantes qui sont indicateurs du type de végétation du lieu où ils ont été trouvés (microclimat). Pour établir ces spectres, il ne faut pas omettre de tenir compte des pollens transportés par le vent ou les abeilles. Certaines espèces sont, remarquablement, prolifériques (pins, aulnes, noisetiers, bouleaux), tandis que d’autre, produisent relativement peu de pollens : Fagus (hêtres), Quercus (chêne), Salix (saules). Cette interprétation peut permettre de déterminer le taux de boisement d’une région en établissant la proportion existant entre les espèces forestières et celles non-forestières (Démoule et Giligny, 2009).

Végétation de la Numidie à travers l’histoire :

Les villes de Annaba et de Souk-Ahras remontent à la fin du tertiaire (-65 millions à -2.6 millions d’années), et au début du quartenaire (1,8 Ma à 2,6 Ma)
C’est à cette époque, que la partie nord de l’Afrique subit une alternance de périodes sèches. C’est probablement ce climat doux, favorable à la végétation, qui attira les premiers habitants de l’Algérie, en général. L’homme préhistorique, alors chasseurs-cueilleurs, tirant parti des ressources disponibles dans la nature. Les hommes du Paléolithique ne connaissent ni l’agriculture, ni l’élevage.
Les premiers habitants de la Berbèrie s’étaient procurés, par la chasse, une très large part de leur nourriture. La culture des céréales a été introduite en Berbèrie à une époque très reculée, fort antérieure à la colonisation phénicienne (VIème siècle av.J.-C). C’est à Massinissa (IIème av. J.-C) que Polybe, attribue l’introduction de l’agriculture en Numidie (Gsell, 1972). L’une des conséquences de la 1ère guerre punique (264 av. J.-C. à 241 av. J.-C.), fut, probablement, un accroissement de la culture des céréales dans les possessions africaines de Carthage (Gsell et Joly, 1914). Ce furent peut être les phéniciens qui importèrent en Afrique de bonnes variétés de figuier, ce furent, peut être eux aussi, qui y introduisent la caprification ; cette pratique, d’origine orientale.
Pline, revendique dans l’Afrique la pomme punique, produit autour de Carthage. Columelle parlait des noyers et des poiriers, mais également des châtaigniers, qui n’offraient qu’un intérêt médiocre à ses compatriotes (Gsell, 1972).
Au temps de Jugurtha (111 av. J.-C. et 105 av. J.-C.), l’agriculture prospérait dans une bonne partie de la Numidie ; de même au temps de Juba Ier (60 à 46 av. J.-C).Cependant, les guerres et les troubles qui furent fréquents depuis la fin du IIème siècle av. J.-C., jusqu’à la conquête romaine (Ier siècle av.J-C.) causèrent des crises plus au moins longues. La nouvelle province comprenant le nord-est de l’Algérie et le nord-ouest et le centre de la Tunisie, où d’excellentes terres à blé s’étendent sur des vastes espaces.
Les auteurs ne nous apprennent pas grand-chose sur les espèces qui constituent la végétation arbustive de l’Afrique du nord. Ils mentionnent le chêne vert, ou yeuse, le cèdre (matériau de construction), le pin, probablement le pin d’Alep, le pin maritime, le peuplier, le genévrier, le térébinthe, pistachier, lentisque; le thuya, l’olivier sauvage, l’orme et le citrus (qui servait à l’époque de Massinissa à faire des tables). Par contre, il n’y a aucune indication précise sur le chêne liège (Gsell, 1972).
Saint Augustin décrivit la région la Numidie en ces termes: « Tu y trouves partout la nudité, des campagnes fertiles, mais portant des récoltes ; elles ne sont pas riches en oliviers, elles ne sont pas égayées par d’autres arbres » (Gsell, 1972). Quant à la vigne, l’olivier, et très probablement aussi le figuier et l’amandier, ils sont indigènes en Berbèrie (Gsell et Joly, 1914).
Le déboisement de la Berbèrie a commencé dès l’antiquité, les hommes transformèrent en champs de céréales des sols dénudés ou couverts seulement de broussailles (lentisques, jujubiers, genets, palmiers nains, etc.), s’ils y plantèrent même des arbres fruitiers, il est probable que l’agriculture agrandit son domaine aux dépens des forets naturels (Gsell, 1972).
Il fallait lutter contre des plantes et des broussailles aux racines tenaces et profondes : palmier nain, jujubier épineux, etc., qui s’étendaient sur les plaines. La forêt, aussi, dû être attaquée. Il était facile d’y mettre le feu en été et d’amender ainsi le sol par les cendres. Mais les terrains sont souvent d’une fertilité très médiocre, et il est raisonnable de les conserver comme pâturage d’été (Gsell, 1972)
Quant au manque d’arbres sur de grands espaces, il ne doit pas être attribué à des déboisements, que les hommes auraient exécutés pour se préparer des pâturages, et des terrains de cultures. Il y a dans l’Afrique du nord des sols qui ne se prêtent pas à la végétation forestière, et sur lesquelles s’étend une sorte de carapace gypso-calcaire, due à l’évaporation d’eaux remontant par capillarité.
Ajoutons aux causes de la diminution de forêts une exploitation abusive. Pline constat, déjà, la disparition de certains boisements de thuya. Des quantités importantes de bois étaient expédiées à Rome. En Afrique même, la population, très dense, devait en consommer beaucoup pour la charpenterie, la menuiserie et le chauffage (Gsell, 1972)
A la fin du Vème siècle, les vandales faisaient couper en Corse, des arbres qui leurs servaient à construire des navires ; peut-être leur était-il difficile de trouver en Afrique, les matériaux nécessaires. Vers la fin du VIIème siècle, l’héroïne berbères, la Kahena fit couper les arbres, et ces ravages ont atteint les plantations d’arbres fruitiers, beaucoup plus que les peuplements forestiers.
Les guerres entre arabes et byzantins (IVème) a coûté cher à la flore de la Numidie.
Des indigènes révoltés brûlant les arbres en Byzacène (Derdour, 1982).
L’invasion hilalienne, au XIème siècle, jeta sur l’Afrique du nord, des milliers de nomades et développa beaucoup la vie pastorale, la conséquence fut des déboisements très importants. L’introduction du bétail, en elle-même, dans les forêts prospères présent peu d’inconvénients ; elle a, même, pour avantage de détruire le sous-bois, cause d’incendies. Mais, en parallèle, les bergers mettent le feu à la forêt pour se procurer du pâturage, les moutons, par leur piétinement répété, durcissent le sol et empêchent l’éclosion des germes, et les bœufs écrasent les pousses. Il a fallu, également, faire place à l’agriculture aux dépens de la forêt (Gsell, 1972).
On peut déplorer en Algérie les ravages commis dans les régions forestières depuis la conquête française (1830). Ils ont pour causes principales le pacage et les incendies. En plaine et sur les pentes douces, la distribution de la végétation naturelle donne aux hommes les terrains de cultures qui leurs sont nécessaires (Gsell, 1972).

Table des matières

Introduction
Chapitre I : Généralités sur la palynologie
Introduction .
I.1 Définition de la palynologie
I.2 Historique
I.3 Définition du pollen et de la spore
I.3.1 Le pollen
I.3.2 La spore
I.4 La pluie pollinique et la pollinisation
I.4.1 La pluie pollinique
I.4.2 La pollinisation
I.4.2.1 Le vent (anémogamie ou anémophilie)
I.4.2.2 Les êtres vivants (Zoogamie)
I.4.2.3 L’eau (l’hydrogamie)
I.5 Organisation du grain de pollen
I.6 Composition chimique du pollen
I.7 Variétés de pollen
I.8 Morphologie et type pollinique
I.8.1 Forme et orientation
I.8.2 Coloration
I.8.3 Taille
I.9 Structure et sculpture du pollen
I.9.1 La paroi pollinique
I.9.1.1 L’intine
I.9.1.2 L’exine
I.9.2 Sculptures ou ornementations
I.9.3 Les apertures
I.10 Les Applications de la palynologie
I.10.1 La stratigraphie
I.10.2 La géologie
I.10.3 Le paléoenvironnement
I.10.4 L’ethnobotanie
I.10.5 L’aéropalynologie
I.10.6 La mélissopalynologie
Chapitre II : Généralités sur la palynoarchéologie
Introduction
II.1 Définition de la palyno-archéologie
II.2 Aperçu et intérêt
II.3 Aspects
II.3.1 La palynologie du quaternaire
II.3.2 L’archéopalynologie
II.3.3 L’archéologie de l’environnement
II.3.4 L’archéo-palynologie
II.4 Fossiles et Fossilisation
II.4.1 Le fossile
II.4.2 La fossilisation
II.5 Historique
II.6 Rareté des fossiles
II.7 Processus de fossilisation
II.7.1 Préservation du matériel original
II.7.2 Carbonisation
II.7.3 La perminéralisation
II.7.4. Impressions .
II.8 Types de fossiles dans le règne végétal
II.9 Conditions de conservation et types des dépôts des spores et des pollens fossiles
II.9.1 Conditions de conservation
II.9.2 Les différents types de dépôts
II.10 La palynologie en contexte archéologique
II.10.1 Démarche palynologique dans un site archéologique
II.10.1.1 Nombre et type de pollens et de spores déposés sur le site .
II.10.1.2 Le taux et la vitesse de sédimentation
II.10.2 Éléments pour une lecture palynologique des activités humaines
II.10.3 La palynologie et spectre pollinique dans la reconstitution des climats passés
II.11 Végétation de la Numidie à travers l’histoire
Chapitres III : Matériels et méthodes d’études
III. 1 Présentation des régions d’études
III.1.1 Cadre physiographique de la ville d’Annaba
a) Localisation du site d’étude (Hippone)
b) Les fouilles archéologique dans le site d’Hippone
III.1.1.2 Géomorphologie
III.1.1.3 Géologie
III.1.1.4 Hydrologie
III.1.1.5 Pédologie
III.1.1.6 Climat
III.1.1.7 Couverture végétale
III.1.2 Cadre physiographique de la ville de Souk-Ahras
III.1.2.1 Géographie
III.1.2.1.1 Localisation des sites d’etudes Madors et Khemissa .
a) Localisation du site de Madors
b) Les fouilles archéologiques dans le site de Madors
c) Localisation du sites de Khemissa
d) Les fouilles archéologiques dans le site de Khemissa
III.1.2.2 Géologie
III.1.2.3 Géomorphologie
III.1.2.4 Réseau hydrographique
III.1.2.5 Climat
III.1.2.6 Couverture forestière
III.2. Protocole expérimental
III.2.1 Le terrain
III.2.1.1 Prélèvement des échantillons
III .2.1.2 Site et station de prélèvement
III.2.1.3 Critères de choix des sites archéologiques
III.2.1.4 Difficultés rencontrées sur les sites archéologiques terrestres ou en grotte
III.2.2 Laboratoire
III.2.2.1 Préparation des échantillons
III.2.2.2 Paramètres physico-chimiques du sol
1) pH (eau)
2) pH (KCl)
3) Conductivité électrique
4) L’humidité
5) Matière organique
6) Analyse granulométrique
1) Traitement physico-chimique du pollen
2) Montage des lames
3) Lecture, identification et comptage
Chapitre IV : Résultats et discussion
IV.1 Résultats de l’analyse physico-chimique du sol
IV.1.1 Interprétation des résultats
IV.2 Résultats polliniques .
IV.2.1 Résultats de l’analyse pollinique du site d’Hippone
IV.2.1.1 Interprétation des analyses polliniques d’Hippone
IV.2.2 Résultats de l’analyse pollinique des sites de Madors et Khemissa
IV.2.2.1 Interprétation pollinique des sites de Madors et Khemissa .
Quelques types de pollens et spores identifiés (Gr x40)
Conclusion générale
Références bibliographique 

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