2022

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2021

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2019

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2018

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• Xu, Y.; Losno, R.; Dessert, C.; Monna, F.;  Robert, V.; Chane-Teng, J.; Boyer, M. (2018) Saharan dust inputs to western North Atlantic Ocean with three years time series. AGU, Washington, USA, décembre 2018.
• Wilczek, J.; Monna, F.; Navarro, N.; Chateau Smith, C. (2018). Brooches in Motion – tracing shape evolution in La Tène brooches by geometric morphometrics 8ème Symposium de Morphométrie et Evolution des Formes, Jun 2018, Bordeaux, France.

2017

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• Monna, F., Camizuli, E. 2017. Impact of former mines on the current environment. Table Ronde, Brno, République Tchèque.
• Losno, R., Heimburger, A., Monna, F. (2017) REEs, Lead and Neodymium isotopes: source tracking of atmospheric deposition on Southern Indian Ocean. AGU, Portland, USA.
• Monna, F. 2017. De l’usage de la morphométrie en archéologie. Table ronde: Pour une archéologie des images rupestres préhistoriques. Aix-en-provence. (invité).
• Wilczek, J., Monna, F., Gabillot, M., Navarro, N. Couette, Le Carler, C., Delrieu, F., Jébrane, A., Labruère-Chazal, C., Chateau Smith, C., Tondu, M., 2017. 3D Geometric morphometrics of Middle Bronze Age axes and ingots. MORPH2017: A Conference on the Archaeological Application of Geometric Morphometrics, Aarhus, Denmark, 4-5.5.
• Wilczek, J., Monna, F., Jébrane, A., Labruère-Chazal, C., Navarro, N. Couette, S., Chateau, C., 2017. DACORD – Computer-Assisted Drawing of Archaeological Pottery (the CADAPtable system). MORPH2017: A Conference on the Archaeological Application of Geometric Morphometrics, Aarhus, Denmark, 4-5.5.
• Szewczyk, L., Fara, E., Vennin, E., Monna, F., Couette, S. 2017. Enjeux de conservation et étude d’empreintes dinosauroïdes du Trias ardéchois. Congrès de l’APF, Dijon.
• Tamburo, E.; Varrica, D.; Dongarrà, G.; Alaimo, M.; Monna, F.; Losno, R.; Sanna, E.; De Giudici, G.; Valenza, M. (2017) Lead isotopes in biological matrices to identify potential sources of contamination: the case study of Sulcis-Iglesiente district (SW Sardinia, Italy). Geosciences: a tool in a changing world. Pisa, 3-6 September 2017.

2016

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• Simporé, L.; Guillon, R.; Camerlynck, C.; Farma, H.; Kouassi, S.K.; Monna, F.; Mégret, Q. (2016) The pre-colonial enclosure of Loropéni (Southwestern Burkina Faso): Preliminary Results of the Lobi-Or-Fort Project’s Archaeological Excavation. SAFA 2016, Toulouse, France.

2015

• Losno, R., Heimburger, A., Cogez, A., Qu, Z., Journet, E., Monna, F., Gaillardet, J., Meynadier, L., Balkanski, Y., Quel, E., Ristori, P., Salvador, J., Otero, L. (2015) Dust from Patagonia to Southern Indian Ocean. AGU Fall, San Francisco.
• Pasquet, C.; Le Monier, P.; Monna, F.; Durlet, C.; Brigaud, B.; Losno, R.; Laporte-Magoni, C.; Gunkel-Grillon, P. (2015) Lichen used to assess nickel atmospheric dispersion, an example of New Caledonia. ICECB 19-21 November, 2015, Auckland, New Zealand.
• Losno, R.; Heimburger, A.; Qu, Z.; Journet, E.; Monna, F.; Quel, E.; Ristori, P.; Salvador, J.; Otero, L.; Cogez, A.; Gaillardet, J.; Meynadier, L.; Viollier, E.; Balkanski, Y. (2015) Dust Patagonia to Kerguelen. Solas 7 – 11 September 2015 Kiel, Germany.
• Turmel, A., Monna, F., Durlet C., Fronteau, G., Marin M., Levêque F., Losno R. (2015) Assessment of mechanisms and dynamics of pollution accumulation by magnetic and geochemical records of the Saint Jean church façade’s weathering (Dijon, France).  The World Multidisciplinary Earth Sciences Symposium. Prague, 7-11 Septembre 2015.
• Wilczek, J.; Monna, F.; Barral, P.; Jébrane, A.; Navarro, N.; Couette, S.; Guichard, V.; Bolte, J. (2015). Etude morphométrique de la céramique celtique (EMC2). AFEAF, Nancy Mai 2015.
• Qu, Z. et al. Temporal variability of mineral aerosol in the South Patagonia. EGU 2015, Vienna, Austria.
• Monna, F.; Wilczek, J.; Jébrane, A.; Labruère-Chazal, C.; Barral, Ph.; Navarro, N.; Couette, S.; Bolte, J. (2015) Etude morphométrique de la céramique celtique. Colloque CNRS PEPS HuMaIn, Paris.
• Camizuli, E.; Scheifler, R. ; Monna, F.; Losno, R. ; Garnier, S. ; Gourault, C.; Hamm, G. ; Lachiche, C. ; Delivet, G.; Chateau, C.; Alibert, P. (2015) Assessing impact of ancient mining sites on wood mice through body condition and somatic indices. Environmental impacts of mining and smelting, 8-9 January 2015, Orsay, France.
• Qu , Z.; Losno, R.; Journet, E.; Salvado, J.;  Bulnes, D.; Monna, F.; Quisefit, J.-P.; Heimburger, A.; Ristori, P.; Quel, E.J.; Balkanski, Y. (2015) Temporal variability of mineral aerosol in the South Patagonia. EGU, Vienna.

2014

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• Gabillot, M., Monna, F., Dommergues, C.-H., Jebrane, A., Alibert, P., Gerber, S., Laffont, R., Camizuli, E., Forel, B., Petit, C., Specht, M., Chateau, C. (2014)  La production métallique au Bronze moyen entre la Manche et les Alpes : des relations complexes entre zones-ateliers interdépendantes. Colloque: Le bronze moyen en Europe occidentale. Strasbourg, France. 17-20 Juin.
• Wilczek, J., Monna, F., Gabillot, M., Navarro, N., Rusch, L., Chateau, C. (2014) Unsupervised models for typological classification of archaeological artefacts. 3 juin 2014. Dijon.
• Wilczek, J., Monna, F., Navarro, N., Barral, P., Burlet, L., Chateau, C. (2014) Morfometrie keramiky mladší doby železné – výhody, nevýhody a porovnání s tradiční typologií. Arche Forum, Bratislave.
• Qu, Z., Losno, R. Monna, F., Vaillant, M., Quisefit, J.-P., Journet, E., Quesne, A., Heimburger, A., Salvador, J., Bulnes, D., Ristori, P., Quel, E.J. (2014) Spatial and temporal variations of dust elemental composition in Patagonia. Goldschmidt 2014. Vienne.
• Pellenard, P., Nomade, S., Martire, L., Monna, F., Guillou, H. (2014) A first Upper Jurassic 40Ar/39Ar date from Oxfordian ammonite-calibrated volcanic layers (bentonites) from the Rosso Ammonitico Veronese, Italy. 9th International Congress on The Jurassic System. Jaipour, India.

2013

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• Jouffroy-Bapicot, I., Monna, F., Forel, B., Gourault, C., Rambeau, C., Black, S. 2013. 3000 ans d’histoire de la métallurgie sur le plateau de Prémery (Nivernais). Histoire croisée des retombées de micro-polluants métalliques atmosphériques et de l’utilisation de la ressource forestière. Table-ronde internationale « Approches archéologiques et paléoenvironnementales des zones humides. » Frasne (Doubs), 15 et 16 octobre 2013.
• Massa, C., Monna, F., Bichet, V., Gauthier, E., Richard, H. 2013. An Inverse Modeling Approach to Investigate Past Lead Atmospheric Deposition in Southern Greenland. AGU Fall meeting – San Fransisco, California, USA 9–13 December, 2013.
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• Deconinck, J.F., Ghirardi, J., Moiroud, M., Martinez, M., Bruneau, L., Monna, F., Pellenard, P., Breziat C., Giraud, F., Reboulet, S., Riquier, L. (2013) Des argiles au temps géologique: contrôle astroclimatique de la sédimentation argileuse au Crétacé inférieur – Exemple du grand cycle de l’excentricité (405  ka). ASF 213, Paris.
• Le Roux, G., Pinelli, E., Hedde, M., Guiresse, M., De Vleeschouwer, F., Silvestre, J., Enrico, M., Gandois, L., Monna, F., Gers, C., Probst, A.  BioGeochemistry of antimony, Sources, Transfers, Impacts and Assessment BioGeoSTIB: final report. 2013. EGU, Vienna.
• Otero, L.A.; Losno, R.; Salvador, J.O.; Journet, E.; Qu Z.; Triquet, S.; Monna, F.; Balkanski, Y.; Bulnes, D.; Ristori, P.R.; Quel, E.J. Ground level and Lidar monitoring of volcanic dust and dust from Patagonia. AGU Washington, USA.

2012

• Camizuli, E., Monna, F., Jouffroy-Bapicot, I., Cattin, F., Scheifler, R., Gourault, C., Guillaumet, J.-P., Petit, C., Hamm, G., Losno, R., Labanowski, J., van Oort, F., Alibert, P. (2012) Ancient mining near the Bibracte oppidum and its nowadays impact on ecosystems: A multidisciplinary approach. 2nd Mining in European History-Conference, November, 7th – 10th, 2012. Innsbruck
• Camizuli, E., Monna, F., Scheifler, R., Gourault, C., Hamm, G., Losno, R., Lachiche, C., Delivet, G., Alibert, P. (2012) Bioaccumulation of trace metals deriving from historical mining in wood mice (Apodemus sylvaticus). SETAC Asia/Pacific, 24-27 Septembre, Kamamuto, Japon. [pdf].
• Monna, F., Gourault, C., Camizuli, E., Nedjai, R., Hamm, G., Cattin, F., Bohard, B., Petit, C., Guillaumet, J.-P., Alibert, P.  (2012) Establishing archaeological prospectivity maps of past mining on the basis of EDA and fractal model applied to geochemical data. International Geological Congress, Brisbane, Australie. [ppt]
• Martinez, M., Moiroud, M., Deconinck, J.F., Pellenard, P., Monna, F., Boulila, S., Riquier, L., Company, M. (2012) Orbital signal of the Hauterivian-Barremian GSSP candidate from clay minerals and magnetic susceptibility (Río Argos section, Southeastern Spain). 4th International Geologica Belgica Meeting, 11-14 sept., Bruxelles.
• Pinard J.D., Neige P., Monna F., Laffont R., Puceat E. (2012) Une nouvelle méthode pour quantifier la forme des rostres de bélemnites : Modèle de régression B‐spline, application à des bélemnites du Toarcien (Jurassique inférieur).  7ème Symposium Morphométrie et Evolution des Formes. Lyon, 2012.
• Losno, R., Quel, E., Salvador, J., Monna, F., Lafon, S., Ristori, P., Heimburger, A., Bulnes, D., Qu, Z., Otero, L., Quesne, A., Balkanski, Y., Triquet, S., Journet, E., Ausset, P., Ruiz-Pino, D., Bergametti, G. (2012) Dust emission from Patagonia. SOLAS (Surface Ocean Lower Atmosphere Study), Clay Elum, Washington State , USA,  7-12 Mai 2012 [pdf]
• Jouffroy-Bapicot, I., Monna, F., Vannière, B., Petit, C., Gauthier, E., Richard, H. Les temps forts de l’histoire des relations Homme/Milieux dans le Morvan (Bourgogne-France) depuis 7000 ans. Q8, Clermont Ferrand, France.
• Camizuli, E., Monna, F., Gourault, C., Alibert, P., Bermond, A., Cattin, F., Hamm, G., Labanowski, J., Losno, R., Scheifler, R., Van Oort, F. Trace metal levels in terrestrial ecosystem: what relation to ancient mining activities in the Morvan (Burgundy, France)?39^th International Symposium on Archaeometry, Leuven, Belgique.

2011

• Massa, C.; Bichet, V.; Gauthier, E.; Bianca, P.; Mathieu, O.; Monna, F., Richard, H. Quantification des taux d’érosion naturelle et anthropique depuis 2500 ans à partir de l’analyse de sédiments lacustres du sud du Groenland. 13ème Congrès français de sédimentologie, Dijon, France.
• Monna, F. ; Dagois, A. ; Jébrane, A. ; Martinez, M. ; Pellenard, P. ; Laffont, R. ; Deconinck, J.-F. (2011) Optimisation de l’identification des cycles de Milankovitch à partir d’analyses spectrales de type Fourier. 13ème Congrès français de sédimentologie, Dijon, France. [pdf]
• Pellenard, P. ; Nomade, S. ; Martire, L.; Monna, F.; Guillou, H. (2011) Un nouvel âge ⁴⁰Ar/³⁹Ar pour le Jurassique supérieur à partir de l’étude de bentonites dans l’Ammonitico Rosso Veronese (Italie septentrionale). 13ème Congrès français de sédimentologie, Dijon, France.
• Rakovsky, J., Musset, O., Buoncristiani, J.-F., Bichet, V., Monna, F., Veis, P. (2011). LIBS Analysing of Ashes from the Volcanic Eruption of the Laacher See. 6th Euro – Mediterranean Symposium on Laser-Induced Breakdown Spectroscopy. 11-15 September 2011, Izmir, Turkey.
• Galop, D., Le Roux, G., Monna, F., Beyrie, A., Kammenthaler, R. (2011) Paleoecological and geochemical evidences of mining and metallurgical activities in the Pyrénées. Convegno Internazionale organizzato dal Laboratorio di Archeologia e Storia Ambientale. DISMEC-DIPTERIS, Università di Genova, 20-22 October, Borzonasca.

2010

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• Martinez, M., Pellenard, P., Deconinck, J-F., Riquier, L., Monna, F., Company, M., Boulila, S. (2010) Orbital calibration of the Hauterivian-Barremian boundary: new duration of ohmi and hugii biozones. Geoevent, Geological Heritage and the role of IGCP, Caravaca de la Cruz, Espagne.
• Moiroud, M., Deconinck, J-F., Pellenard, P., Martinez, M., Riquier, L., Monna, F., Company, M. (2010) High-resolution clay mineralogy for orbital tuning of the Hauterivian-Barremian transition in the Betic Cordillera (SE Spain). 4ème Congrès Français de Stratigraphie Strati 2010, Paris, France.
• Pellenard, P., Deconninck, J.-F., Fortwengler, D., Marchand, D., Monna, F., Martire, L. (2010) Upper Jurassic explosive volcanic events from tethyan domains: Geodynamic and stratigraphic consequences. The 8^th International Congress on the Jurassic System, Shehong of Suining, Sichuan, Chine.
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2009

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• Jouffroy-Bapicot, I., Monna, F., Forel, B., Leuvrey, C., Petit, C., Rambeau, C., Black, S., Vannière, B. (2009) Palaeoecological and geochemical evidences of early metallurgy in Burgundy (Morvan and Nivernais – France). Special Conference of the SBF HiMAT, Innsbruck : Autriche (2009)

2008

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• Pellenard, P., Deconinck, J.-F., Fortwengler, D., Marchand, D., Monna, F. (2008) Middle-Upper Jurassic volcanic ash layers (bentonites) as potential interbasinal high-resolution stratigraphic and radiometric markers. International Geological Congress, 33rd IGC, Oslo, Aout 2008.

2007

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2006

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2005

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2004

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Acquisition et traitement de la donnée archéologique.

1. Caractérisation chimique et isotopique du mobilier archéologique. Complémentaire à l’étude typologique, les analyses chimiques et isotopiques permettent d’entrer dans l’intimité des objets en caractérisant la matière qui les constitue. Les premières nous renseignent sur la nature du métal, allié ou non, puis, grâce à l’étude des impuretés ou éléments traces, sur la « recette» mise en œuvre (Rychner et Kläntschi, 1995). Les secondes peuvent également permettre une réflexion sur l’origine du métal (e.g. Niederschlag et al., 2003). L’idée de base est simple et semble séduisante à priori : il s’agit de comparer les signatures isotopiques en Pb des objets à celles des minéralisations d’où le métal est potentiellement issu. Bien qu’alléchante dans son principe, cette approche souffre de nombreux  problèmes au point que certains auteurs appellent à une remise à plat de toute la méthodologie (Pollard et Heron, 1996).

• D’abord, la réponse fournie par la technique isotopique n’est pas univoque puisque plusieurs gisements sont susceptibles de présenter la même signature isotopique, d’autant plus que cette signature est souvent variable au sein d’une même minéralisation. De ce fait, il n’est pas possible d’attribuer positivement un objet à une source.
• Toutes les minéralisations exploitées au cours de la protohistoire n’ont vraisemblablement pas été identifiées et, a fortiori, fait l’objet d’analyses isotopiques.
• Finalement, les compositions isotopiques des artefacts produits à la suite de recyclage d’objets usagés ne trahissent en aucune façon l’origine du métal.

Prélèvements de copeaux métalliques par B. Forel

Ce bref inventaire souligne clairement les faiblesses de l’approche isotopique lorsqu’il s’agit de déterminer l’origine géographique du métal. Mais il serait sans doute hâtif d’abandonner un paramètre qui est pourtant tout à fait caractéristique du métal, d’autant plus que, contrairement à la composition chimique, il n’est pas affecté par les mécanismes de fractionnement intervenant tout au long des multiples étapes composant la chaîne métallurgique. L’outil isotopique ne serait donc pas inadapté à l’archéologie. Seule la question de l’origine ne pourrait être résolue de façon claire par cette méthode, et cela malgré les milliers d’analyses isotopiques de gisements, spécialement entreprises dans le cadre d’une recherche de provenance.

Mesure des solutions par l’ICP-AES installée au laboratoire LISA, coll. R. Losno

L’idée développée est la suivante : l’objet n’y est plus considéré comme un individu à part entière pour lequel il faut déterminer l’origine du métal qui le compose, mais comme membre d’un lot (le dépôt par exemple), caractérisé par sa tendance centrale et par son homogénéité ou sa disparité. De ce fait, les problèmes sont maintenant abordés en termes de statistiques des populations et non plus en termes d’individus. Les comparaisons effectuées entre lots (i.e. les dépôts), choisis selon des critères géographiques ou chronologiques, devraient donc permettre la mise en évidence de différences dans les pratiques métallurgiques ou dans l’origine du métal (sans bien sûr en préciser l’origine géographique exacte). L’étude approfondie de la disparité au sein des lots, qu’elle soit d’ordre chimique ou isotopique, pourrait également permettre d’évaluer l’intensité du recyclage, sachant que plus le métal est recyclé par mélange, plus l’ensemble des individus converge vers la tendance centrale. Cette approche souffre néanmoins d’un handicap sévère: elle nécessite un grand nombre d’analyses pour être pleinement applicable. C’est pourquoi nous envisageons d’étendre cette approche à un grand nombre de dépôts, notamment ceux découverts dans le Centre-Est de la France.

Action finalisée sur le sujet

• Analyse chimique des dépôts de Larnaud et Sermizelles: Gabillot, et al. (2009) Actes du colloque en hommage à C. Millote, Besançon.

Actions en cours de finalisation ou en projet

• Métallurgie sur le Mt Liausson, Hérault: Feugère, et al. en prep.
• Analyse chimique et isotopiques de dépôts (Age du Bronze) découverts dans le Centre – Est de la France.

2. Morphométrie du mobilier archéologique. Les traces matérielles d’exploitations minières précoces sont souvent ténues et difficiles à reconnaitre, de sorte que, pratiquement, seuls nous parviennent les objets métalliques, stades ultimes de la longue chaîne métallurgique à l’Age du Bronze. La période du Bronze Moyen (1650 – 1350 av. J.-C.) se caractérise par une augmentation très nette du nombre d’objets dans les dépôts.

Une hache à talon

Parmi tous les objets constituant ces ensembles métalliques, les haches à talons sont particulièrement bien représentées. En France, au sein de l’ensemble des haches à talon pouvant être identifiées, deux grands types ont été reconnus par Briard et Verron (1976) : les haches bretonnes et les haches normandes. Parmi les nombreux critères permettant de les différencier, l’allure du profil latéral semble être particulièrement discriminante. C’est précisément cette hypothèse que nous avons testé en utilisant un traitement du profil par DCT (Discrete Cosine Transform), une procédure déjà utilisée par Cyril et Jean-Louis Dommergues (Biogéosciences, Université de Bourgogne) pour opérer des regroupements au sein d’un lot d’ammonites sur la base de l’allure de leurs côtes (Dommergues et al., 2006, 2007). Cette procédure, particulièrement bien adaptée au traitement de courbes ouvertes décompose le signal, le profil en l’occurrence, en une somme de fonctions trigonométriques, dont chaque harmonique possède sa propre amplitude. Il s’avère que les haches provenant des deux dépôts de Sermizelles (Bourgogne), précédemment identifiées comme d’origines bretonnes ou normandes, présentent une disparité de forme bien trop grande pour être le résultat de ce simple mélange. Une ou plusieurs autres sources mineures doivent donc être invoquées. Il pourrait s’agir d’imitations, pourquoi pas locales, d’autant que l’utilisation des minéralisations du Morvan est suggérée par l’étude paléoenvironnementale. Le Bronze Moyen voit la montée en puissance des besoins et des diffusions à partir des zones de productions en série. Cette étude est la démonstration qu’au-delà de ce scénario général basé sur la diffusion ‘commerciale’ d’objets, on assiste également à une transmission des idées et des techniques permettant la fabrication de copies dans des zones éloignées des aires principales de production. L’approche morphométrique utilisée ici est rapide, reproductible et suffisamment généralisable pour être appliquée à une large variété d’objets de différentes périodes afin de clarifier leur typologie et éventuellement leur origine. Outre la définition d’une forme type, qui correspond au centroïde de l’espace morphométrique, elle permet de quantifier et de visualiser la disparité des formes, habituellement inaccessible à l’œil nu et pourtant aussi chargée de sens que la tendance centrale.

Ce type de travail se poursuit actuellement avec une spatialisation de l’information en collaboration avec les archéologues du laboratoire ARTéHIS (M. Gabillot, entre autres), les morphométriciens du laboratoire Biogéosciences (P. Alibert, R. Laffont) et l’Institut de Mathématiques de Bourgogne (A. Jébrane).

Action finalisée sur le sujet

• Morphométrie des haches à talon. Types bretons et normands. Exemplaires de Sermizelles: Forel et al. (2009) J. Archaeol. Sc. 36, 721-729.
• Morphométrie des haches à talon. Spatialisation de l’information morphométrique. Monna et al. (2013) J. Archaeol. Sc. 40, 507-516

Actions en cours de finalisation ou en projet

• Morphométrie des céramiques de l’âge du Fer, Wilczek et al. en prep.

(la suite…)

1. Les tourbières comme archives de l’histoire de la métallurgie. Il est aujourd’hui assez bien établi que le travail du métal s’est propagé en Europe de l’Est vers l’Ouest, pour simplifier des Balkans vers l’Arc Nord Alpin, et finalement vers la façade atlantique (Gale et al., 1991). Cependant, au delà de ce schéma général, de nombreuses questions subsistent car les découvertes de terrain illustrant la chaîne opératoire métallurgique depuis l’acquisition du minerai jusqu’à sa circulation et son utilisation au cours de la protohistoire sont exceptionnelles. Dans un premier temps, il s’agirait d’identifier les centres de production, même mineurs, ce qui permettrait, par extension, d’établir des réseaux d’échanges, témoins oubliés d’une certaine organisation sociale ou politique.

La tourbière du Col du Bonhomme, Vosges

Si les témoignages matériels de travaux d’extraction ou de transformation du minerai ont le plus souvent disparu dans les reprises d’exploitation postérieures, les bouleversements environnementaux qui les ont accompagnés, tels que la contamination en métaux lourds (Rosman et al., 1997) et les modifications du couvert végétal (Richard et Eschenlhor, 1998), peuvent avoir laissé des traces persistantes dans les environnements superficiels. Il s’agit de sélectionner un objet naturel capable de préserver sur le long terme ces informations, puis de les restituer. Les tourbières possèdent de telles qualités car, contrairement aux sols qui accumulent indistinctement les dépôts atmosphériques dans leurs horizons de surface, les tourbières constituent un lent enregistrement dont la chronologie peut être facilement établie sur la base de datations au radiocarbone réalisées à différentes profondeurs (e.g. Martínez-Cortizas et al., 2002). Si des travaux miniers et métallurgiques conséquents ont bien eu lieu sur le site, parions qu’ils ont engendré des prélèvements massifs en bois. De telles pratiques sont susceptibles d’introduire des bouleversements dans la végétation aux alentours, et en conséquence, des modifications dans la composition de la pluie pollinique enregistrée dans les tourbières.

C’est par la combinaison de ces deux approches (géochimie et paléobotanique) que nous avons choisi d’aborder la question de l’activité minière sur de nombreux sites en France et à l’étranger possédant un fort potentiel minier. Un important travail a déjà été réalisé sur le site de Bibracte en relation étroite avec le Centre Archéologique Européen du Mont Beuvray. Dès 1999, des prospections pédestres menées sur le Mont Beuvray (Morvan) avaient permis de repérer une dizaine de longues tranchées partiellement comblées qui étaient suspectées d’être des minières (Guillaumet et al., 2001). Dans le cadre de la recherche sur les paléométallurgies celtiques sur le Mont Beuvray (resp. C. Petit, financement Centre Archéologique Européen du Mont Beuvray), une première carotte de tourbe a donc été prélevée au lieu-dit « le Port-des-Lamberts » situé à quelques kilomètres au nord de l’oppidum celtique de Bibracte. Son étude a été réalisée en étroite collaboration avec Isabelle Jouffroy et Hervé Richard, Laboratoire de Chrono-écologie, Université de Franche-Comté. Fort de ces résultats publiés dans une revue environnementale généraliste (Monna et al., 2004), et identifiés par le CNRS comme projet innovant, trois nouvelles séquences ont plus récemment été prélevées dans la Nièvre : près d’Arleuf, aux environs de Saint-Agnan, et à Prémery. Ce travail a été effectué par Benoît Forel dans le cadre de sa thèse de doctorat co-dirigée par Claude Mordant et moi-même, financée par l’ACR « Bronze » dir. Jean-François Piningre (conservateur du patrimoine, SRA Besançon) et par un projet de conservation des zones humides de Prémery (dir. Isabelle Jouffroy-Bapicot, Université de Franche-Comté).

Prélèvement d’une tourbière aux alentours de Rosia Montana, Roumanie

Il s’avère que les analyses géochimiques et polliniques confirment le caractère très local des activités minières et métallurgiques puisque les trois séquences fournissent des histoires différentes. S’il s’était agi d’une pollution plus globale, tous les sites auraient fourni approximativement le même profil. Les tableaux ci-dessous récapitulent les actions déjà réalisées sur le même thème et celles en voie d’achèvement.

Actions finalisées sur le sujet

• France
  Morvan: Guillaumet et al. (2000) in Bibracte, Centre archéologique européen, 305-308; Monna et al. (2004) Environ. Sc. Technol., 38, 3, 657-673; Jouffroy-Bapicot, et al. (2008) In Le peuplement de l’arc alpin. Paris, Éd. du CTHS. p. 323-334; Camizuli, et al. (2014) Sci. Tot. Environ. 472, 425-436.
  Pays Basque: Galop et al. (2001) Sud Ouest Européen, 11, 3-15; Galop, et al. (2002) Archeologia Postmedievale, 6, 155-169; Beyrie, et al. (2003) Aquitania, 19, 49-66; Monna et al. (2004) Sc. Tot. Env. 327, 197-214; Carozza, et al. (2005) Doc. Arch. Méridionale. 28, 7-23.
  Pyrénées centrales: Monna et al. En prep.
  Vosges: Forel et al. (2010) J. Geochem. Explor. 107, 9-20
  Synthèse: Jouffroy-Bapicot et al. (2007) Veget. Hist. Archaeobot. 251-258, Jouffroy-Bapicot, et al. (2013) The Holocene, 23, 1888-1902.
• Allemagne: Monna, et al. (2000) J. Geochem. Explor. (68)3, 201-210
• Groenland: Massa et al. (2012) Quaternary Sci. Rev. (32) 119-130.

Actions en cours de finalisation ou en projet

• Jordanie: Paléopollutions / Paléoclimats. Premières métallurgies. Université de Reading (S. Black, C. Rambeau), Université d’Amman, Jordanie.
• Roumanie: Paléopollutions / Paléobotanique. Métallurgie protohistorique de l’or. Université de Toulouse (B. Cauuet, D. Galop, J.-P. Métaillé), Université de Cluje – Roumanie (C. Tamas, I. Tantau).
• Egypte: Paléopollutions dans la baie d’Alexandrie. Université de Genève, Suisse (J. Dominik), Smithonian Institute, USA (J.L. Stanley).

Tourbière dans le désert jordanien

Dans les prochaines années, il s’agira de concentrer l’effort de recherche sur des sites ayant connus des métallurgies précoces afin d’appréhender la dynamique d’occupation des territoires. La Jordanie pourrait constituer un chantier d’étude particulièrement intéressant via des collaborations étroites avec les Universités de Reading (School of Human & Environmental Sciences, Claire Rambeau et Stuart Black) et de Amman (Département de Botanique, Dawud Al-Eisawi), suite aux deux missions de terrain effectuées en 2007 et 2008. Outre cette approche archéologique et paléoenvironnementale, il est également important de cibler des enregistrements situés à des hautes latitudes, comme par exemple au Groenland (coll. Université de Franche-Comté), afin de préciser les modes de dissipation des polluants à grande échelle.  L’identification d’un ou de plusieurs éléments susceptibles de tracer le type de métallurgie (plomb, cuivre ?) qui a pris place dans le passé constitue également un défi que nous devons relever afin d’étendre le potentiel de l’approche paléoenvironnementale. D’après les premiers résultats obtenus, notamment dans le cadre de recherches effectuées dans les Pyrénées Centrales, le bismuth pourrait être un bon traceur de la métallurgie du plomb/argent et posséder les qualités requises assurant l’intégrité du signal géochimique. Tout cela doit néanmoins être vérifié.

2. Persistance des micropolluants dans les sols. Au cours du temps, les sols accumulent indistinctement les polluants déposés par voie atmosphérique dans les horizons de surface. De là, on assiste à une lente migration en profondeur dont on peut, au mieux, observer l’état actuel par la mesure de la distribution des éléments traces métalliques au sein d’un profil de sol. Compte tenu de l’absence de connaissance sur l’évolution de ces distributions dans le passé et du manque de données concernant les flux atmosphériques historiques, il n’est généralement pas possible de modéliser les mécanismes de migration des micropolluants métalliques. Sur le territoire français, il existe pourtant d’importants sites miniers et métallurgiques anciens dont la chronologie est bien connue. Les contaminations générées par ces activités constituent autant d’analogues archéologiques ou historiques susceptibles d’illustrer le comportement des métaux dans les sols à une échelle temporelle (milliers d’années) qui est importante dans l’analyse du risque environnemental sur le long terme.

Le dispositif des 42 parcelles, INRA Versailles

L’objectif est donc d’établir à moyen terme un modèle fidèle et prédictif du transfert des métaux dans les sols naturels. Pour cela il sera nécessaire de confronter les expériences acquises à la fois sur les tourbières et sur les sols. Dans un premier temps, il s’agira d’identifier des tourbières situées à proximité de ces sites miniers, puis de déterminer précisément l’histoire, la magnitude des flux anthropiques des éléments qui n’ont pas subit de migration post-dépôt, et l’évolution temporelle de la signature isotopique en plomb du contaminant. Une fois cette étape réalisée, il s’agira d’identifier, de sélectionner et de caractériser des sols voisins qui n’ont pas été soumis à des phénomènes d’érosion ou de sédimentation, puis d’établir la distribution en éléments traces et majeurs à des échelles pertinentes : celles des horizons, des constituants et des micro-organisations (van Oort et al., 2002). L’application de telles études, en collaboration avec Folkert van Oort de l’INRA de Versailles permettra d’appréhender la séquestration mutuelle carbone-métaux sur le long terme, d’établir la chronologie dans le cas du plomb, et de démontrer le caractère récalcitrant du carbone dans les complexes organométalliques.

Actions finalisées sur le sujet

• Persistance et mobilité des métaux dans les sols: Lévêque et al. (2002) In « Les éléments traces métalliques dans les sols. Approches fonctionnelles et spatiales » INRA Ed. D. Baize & M. Tercé, coord. 375-391.
• Mobilité du plomb dans les sols: Semlali, et al. (2004) Environ. Sc. Technol., 38, 5, 1513-1531
• Mobilité et origine des polluants suivant le type d’agrosystème:  Fernandez, et al. (2008) Environ. Poll. 156, 1083-1091.
• Extractabilité des polluants dans les sols: Labanowski et al. (2008) Environ. Poll., 152, 693-701.
• Mobilité du ¹³⁷Cs dans les sols: Monna et al. (2009) J. Environ. Radioact. 100, 9-16.

Actions en cours de finalisation ou en projet:

• Spatialisation de la pollution des sols: Coll. F. van Oort.

3. Persistance de témoins de l’activité anthropique au sein du patrimoine bâti. Les matières en suspension collectées sur des filtres à des pas de temps plus ou moins longs constituent de bons supports pour étudier la qualité de l’air. Néanmoins, les éléments qui leur sont associés montrent en général une grande variabilité tant en concentration qu’en origine. En milieu urbain, une approche beaucoup plus naturelle consisterait à utiliser directement les façades de bâtiments comme indicateurs de la pollution atmosphérique à laquelle ils ont été soumis depuis leur construction (ou leur éventuel nettoyage). Il est bien connu que l’émission de dioxyde de soufre par l’activité anthropique provoque sur les bâtiments calcaires la cristallisation de gypse (Simao, 2006). Ce gypse incorpore les poussières ambiantes, les suies résultant des combustions et d’autres particules anthropiques d’origines variées, ce qui donne à la façade sa teinte sombre correspondant à la ‘croûte noire’ (Ausset, 1999).

Le lycée Carnot en 1919, Dijon

En 2006, un programme regroupant des spécialistes (géochimie, magnétisme, bâti) issus des Universités de Bourgogne, de La Rochelle, de Paris XII, et de Reims a été initié. Le but était de tester les capacités des façades calcaires à retenir l’information environnementale et à fournir des indications sur la magnitude, l’origine et la dispersion des micropolluants métalliques en milieu urbain. Certains paramètres magnétiques, comme la susceptibilité magnétique, peuvent être utiles pour atteindre cet objectif. En effet, les combustions à haute température produisent des sphérules magnétiques de tailles micrométriques qui sont très concentrées en métaux. Ce matériel magnétique présente l’avantage d’être rapidement et précisément mesurable, de sorte qu’il est susceptible de fournir à bas coût un indicateur de pollution (Sagnotti et al., 2006). Cependant, il n’avait jamais été testé sur le bâti. Cette étude, menée à partir de plusieurs façades du lycée Carnot, construit fin XIXe siècle à Dijon et aujourd’hui très exposé à la pollution urbaine, a fournit des pistes de recherche originales et prometteuses. Il s’avère que les façades calcaires ont conservé des traces de la pollution atmosphérique passée (les émissions liées à l’utilisation de charbon sont par exemple toujours visibles), mais elles peuvent avoir été altérées du fait de l’exposition directe à la pluie ou du micro-ruissellement observé à la surface des pierres de construction ; les particules anthropiques et naturelles étant soumises à des mécanismes de compétition dynamique agissant entre les phénomènes de dépôt/précipitation et lessivage par la pluie.

Grattage de la façade du Parvis St Jean, Dijon

Nous poursuivons actuellement les recherches sur ces ‘géoaccumulateurs’ que sont les façades de bâtiments. Il s’agit maintenant de déterminer plus particulièrement les mécanismes et la dynamique d’accumulation afin de préciser les modalités de conservation des informations géochimiques et magnétiques et l’impact des polluants dans les processus de dégradation du patrimoine bâti. Ce travail sur les mécanismes est d’autant plus important que la nature des polluants émis par l’activité anthropique n’a cessé d’évoluer au cours du XXe siècle. Les attendus sont doubles. D’une part nous espérons tester les potentialités des géoaccumulateurs dans l’évaluation de la qualité de l’air actuelles et passées. D’autre part, déterminer les relations entre accumulation / dégradation de la pierre et origine du polluant afin de proposer des scénarios prédictifs d’altération du bâti.

Action finalisée sur le sujet

• Enregistrement des polluants sur les façades. Lycée Carnot, Dijon: Monna et al. (2008)  Atmosph.  Environ. 42, 999-1011

Actions en cours de finalisation ou en projet

• Altérations d’une façade du Parvis Saint-Jean, Dijon, en réponse à la pollution atmosphérique: M2 Aurélie Turmel, C. Durlet, C. Petit (U. Bourgogne), B. Marin, G. Fronteau (U. Champagne-Ardenne), R. Losno (U. Paris XII), F. Lévêque (U. La Rochelle).

(la suite…)

Guyane, Novembre 2014

Vue depuis la Montagne de Kaw

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L’objectif de la mission était de réaliser un reportage photographique en Guyane française (financement CNRS IMAGES / Délégation Centre-EST du CNRS / Biogéosciences) dans le cadre du programme “Fragmentation and biological invasions” (resp. Stéphane Garnier, laboratoire Biogéosciences). Il s’agit d’évaluer l’impact de la fragmentation des forêts sur plusieurs espèces d’oiseaux forestiers. Souvent due aux activités anthropiques, cette fragmentation est impliquée dans le déclin, voire la disparition locale, de plusieurs espèces d’oiseaux de la zone Caraïbe…

Saint Gond, Juillet 2014

Fouilles archéologiques dans les marais de Saint-Gond

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Mission photogrammétrique dans les hypogées des marais de Saint-Gond, Marne, où des fouilles sont organisées par Rémi Martineau (remi.martineau@u-bourgogne.fr). L’équipe se compose de spécialistes issus de plusieurs disciplines et d’étudiants dont la plupart poursuivent leurs études à l’Université de Bourgogne.  Pour en savoir plus sur le programme scientifique: http://saintgond.hypotheses.org/.

Afrique du Sud, Août 2014

Zèbre dans un environnement de savane, typique d’Afrique du Sud

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Trois semaines de terrain en Afrique du Sud dans le cadre du projet FLATOCOA (Flux ATmosphérique d’Origine Continentale sur l’Océan Austral, resp. R. Losno). Comme pour la mission Namibie 2013, le travail de terrain s’effectue avec Arnault de Lange, dont l’association Global-ESR (http://www.global-esr.org/) soutient les travaux de recherche à objectif environnemental. Il s’agissait de collecter des sols à travers le pays afin de couvrir les environnements les plus représentatifs. Ces sols seront analysés, comme cela a déjà été fait pour ceux de Patagonie, d’Australie et de Namibie; le but étant d’identifier l’origine des poussières qui alimentent l’Océan Austral.

Ecole de terrain en géologie, Avril 2014

La promotion de L3 dans le Jura

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Comme chaque année, les étudiants en L3 Sciences de la Terre et de l’Environnement de l’Université de Bourgogne ont suivi une école de terrain sur une semaine. Ce stage les a amené à découvrir les exploitations minières du Morvan, les formations sédimentaires du Jura ainsi que les traces de dinosaures, la tectonique alpine et les formations glaciaires aux alentours de Chamonix…

Prague, Mars 2014

Josef Wilczek sur le site de Hrazany

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Visite en compagnie de Nicolas Navarro à nos homologues tchèques, notamment Natalie Venclova. Cette mission a lieu dans le cadre de la thèse de doctorat de Josef Wilczek intitulé “L’oppidum de Hrazany et la fonction des sites de hauteur fortifiés de l’époque laténienne en Bohème“ (co-tutelle Dijon-Brno).

Namibie, Juillet 2013

Collecte de sols dans le désert namibien

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Trois semaines de terrain en Namibie, en compagnie d’Arnault de Lange, dans le cadre du projet FLATOCOA (Flux ATmosphérique d’Origine Continentale sur l’Océan Austral, resp. R. Losno).  L’objectif était de collecter des sols à travers le pays. Ces sols seront caractérisés chimiquement, comme cela a été fait pour ceux de Patagonie et d’Australie. L’idée est d’identifier l’origine des particules, émises par érosion éolienne depuis les continents, puis transportées par voie atmosphérique dans l’Océan Austral.

Jordanie, Juin 2013

Carottage d’une zone humide en Jordanie

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Une semaine de terrain en Jordanie avec Claire Rambeau (responsable du projet) et une équipe de paléobotanistes de l’Université de Berne, Suisse. L’objectif était de carotter plusieurs zones humides situées près de Wadi Feynan, et plus particulièrement à proximité du site minier de Khirbat en-Nahas, qui est supposé correspondre aux légendaires mines du Roi Salomon…

Géotraverse, Mai 2013

Les étudiants de L3 STE devant un affleurement

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Comme chaque année, les étudiants en L3 Sciences de la Terre et de l’Environnement de l’Université de Bourgogne ont suivi une école de terrain sur une semaine. Ce stage les a amené à découvrir les exploitations minières du Morvan, les formations karstiques aux alentours de Nuit-Saint-Georges, la tectonique alpine et les formations glaciaires aux alentours de Chamonix…

Patagonie, Mars 2013

Paysage patagon

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Trois semaines de terrain en compagnie de Rémi Losno, LISA – Paris 7, et de Zihan Qu, doctorant. L’objectif était double: d’abord collecter les résultats des différents LIDAR installés en Patagonie, ensuite collecter des sols en Patagonie du Nord le long d’un transect Ouest-Est.

Maroc, Décembre 2012

Edouard Ravier, Eric Portier et Jean-François Buoncristiani

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Une semaine de terrain en compagnie d’Edouard Ravier, doctorant au laboratoire Biogéosciences, et de ses encadrants: Jean-François Buoncristiani et Eric Portier. Le but de la mission était de reconnaitre et d’échantillonner les dépôts sous glaciaires ordoviciens de l’Anti-Atlas marocain…

Australie, Juillet 2012

Mine dans le Territoire du Nord

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Mission de terrain en Australie à Rum Jungle (Territoire du Nord) dans le cadre d’un projet de recherche visant à utiliser les lichens pour estimer l’impact de l’exploitation ancienne d’uranium sur l’environnement proche.

Islande, Juin 2012

Jean-François Buoncristiani (uB)

Voir le diaporama ou la vidéo en basse définition ou en HD (ici).

Une semaine de terrain en Islande sur un projet pluridisciplinaire alliant physique, géologie et géochimie. L’objectif était double: (i) évaluer les potentialités de terrain d’une LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) portable en conditions difficiles (transport sur pistes cahotiques, importantes fluctuations de températures), (ii) tester les capacités de l’appareil pour différencier les séries magmatiques. Pour en savoir plus sur la LIBS, cliquez ici.

Digne-les-Bains, Mai 2012

Le vélodrome

Voir la vidéo en basse définition ou téléchargez la en HD (ici).

Comme chaque année, les étudiants en Masters 1 ETEC parcours Géobiosphère ont effectué un stage de terrain en géologie d’une semaine dans la région de Digne (encadrement Jean-François Deconinck & Pierre Pellenard). Il s’agit d’un stage de cartographie en contexte sédimentaire fortement tectonisé.

Nouvelle Calédonie, Mars – Avril 2012

Mine de nickel

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Mission de terrain en Nouvelle Calédonie avec Christophe Durlet et Benjamin Brigaud. Collecte de lichens atour de Nouméa et le long d’un transect reliant la côte ouest aux installations minières situées sur la côte est. Collecte de boues carbonatées dans les lagons et lagunes.