Site de Kallamas

Rapport préliminaire de mission: prospections géomorphologiques autour du site de Kallamas (Albanie) et perspectives d'études paléoenvironnementales

Cadre de l'intervention et problématique de recherche :

        La mission de prospections géomorphologiques effectuée sur le site de Kallamas (Albanie) du 1er au 5 octobre 2012 a été réalisée avec l'aide de Myrsini Spegi, étudiante grecque d'archéologie de l'Université d'Athènes.
        Les quatre jours de terrain avaient pour objectif de préciser le contexte géomorphologique de l'implantation du site néolithique de Kallamas qui a fait l'objet de sondages archéologiques en 2009-2010 et 2011. Précisément, les archéologues responsables des opérations s'interrogent sur la position particulière du site, situé en bordure actuelle du lac de Prespa et sur la pertinence d'un habitat qui aurait été déplacé en fonction des fluctuations de niveau de ce lac.
        Concrètement, la mission de terrain s'est attachée à comprendre les grandes unités morphologiques qui caractérisent la plaine littorale de Kallamas ainsi que leurs dynamiques spatiales, au moins à l'échelle de l'Holocène. Il en résulte une première carte géomorphologique qui permet de mettre en évidence la complexité des processus géomorphologiques à l'œuvre dans la plaine, à l'interface entre dynamiques des versants, dynamiques fluviales et dynamiques lacustres. Cette carte devrait permettre d'envisager un protocole d'étude paléoenvironnementale plus poussée.

I/ Localisation du secteur d'étude et méthodologie

        Située sur la rive ouest du lac de Prespa, à la frontière entre l'Albanie, la Grèce et la République de Macédoine, la plaine littorale de Kallamas (Fig. 1) s'étend sur environ 2km². Entièrement dédiée à l'agriculture et encadrée par des massifs calcaires, ses altitudes varient entre 840 mètres sur les rives du lac Prespa et 880 mètres sur les piémonts. Elle n'est drainée que par un cours d'eau intermittent dans la partie ouest.

      La méthodologie adaptée pour les prospections est double: elle s'appuie premièrement sur l'étude et la comparaison d'un corpus documentaire constitué de cartes topographiques, géologiques, photographies aériennes et images satellite Landsat ETM+. Ces documents ont tous été géoréférencés et intégrés dans un SIG commun (licence Arcgis) pour permettre une première étude diachronique des paysages. De même, l'utilisation des Modèles Numériques de Terrain Aster (pixel de 30m) a ici été privilégiée.
      A ce travail cartographique s'est ajouté un travail de terrain qui a consisté principalement en l'étude des formations superficielles, la localisation des coupes stratigraphiques naturelles (photographies avec échelle), le relevé des indices morphologiques d'anciens cours d'eau ainsi que le relevé des indices morphologiques d'anciens niveaux lacustres. Ces observations, relevées par GPS, ont été intégrées dans le SIG pour nourrir la carte géomorphologique.

II/ Dynamiques géomorphologiques à l'oeuvre dans la plaine de Kallamas

L'étude de terrain révèle que les dynamiques géomorphologiques de la plaine sont principalement contrôlées par les fluctuations lacustres et les dynamiques fluviatiles. Les deux dynamiques sont intimement liées, les fluctuations lacustres passées ayant pu changer le niveau de base des cours d'eau et ainsi influer leurs dynamiques sédimentaires. Mais à ce stade de l'étude, c'est séparément que nous présenterons ces grands ensembles.

A/ L'importance des fluctuations lacustres passées

Les fluctuations du lac de Prespa sont attestées en premier lieu depuis une cinquantaine d'années par les habitants du village de Kallamas. De même, le lac d'Ohrid dans lequel se jettent les eaux du lac de Prespa a vu ses rivages considérablement changer au cours du 20e siècle. Nous n'avons aucune mesure précise sur l'importance des variations interannuelles à cette période et avons dû concentrer notre étude sur des éléments de paysage et l'étude des photographies aériennes anciennes. Quelques éléments sont toutefois à souligner:

Indices topographiques d'anciens niveaux lacustres

A proximité du site de Kallamas, les premiers indices qui nous permettent d'envisager des niveaux lacustres supérieurs à l'actuel sont topographiques. En effet, on observe à proximité différents replats topographiques reliés entre eux par une pente douce qui pourraient correspondre à d'anciens hauts niveaux littoraux. Au moins quatre (Fig. 2) s'individualisent clairement sur le terrain et sont même visibles en profil topographique (MNT ASTER). De nombreux autres niveaux intermédiaires doivent cependant être envisagés. Le site est situé sur le plus bas de ces niveaux topographiques, ce qui explique qu'il a pu être encore submergé assez récemment (confirmé par les habitants du village).

Indices morphologiques d'anciens niveaux lacustres

Au moins un ancien niveau lacustre bien plus haut que l'actuel a pu être observé au sud est de la zone d'étude (Fig. 5, numéro 1), au dessus du rivage actuel. Dans cette zone, le littoral est constitué de falaises calcaires. Ces falaises ne sont actuellement plus actives et leur sapement est dû à un ancien haut niveau lacustre, dont la meilleure preuve est l'existence d'un replat situé au dessus du niveau actuel. (Fig. 3).
Nous ne pouvons pas dater ce haut niveau (+3,5m par rapport à l'actuel) mais il semble assez récent.

Indices sédimentaires d'anciens niveaux lacustres

Dans la partie ouest de la plaine, le cours d'eau actuel incise fortement son lit et laisse apparaître une coupe stratigraphique (Fig. 5, numéro 2) dans laquelle nous avons individualisé au moins un fin niveau riche en coquilles. Ce niveau ancien, intercalé entre deux séquences limoneuses fluviatiles est situé environ deux mètres au dessus du rivage actuel (Fig. 4).

B/ Les dynamiques sédimentaires dans la plaine de Kallamas

Le façonnement de la plaine de Kallamas est aussi en grande partie dû aux dynamiques sédimentaires fluviatiles (Fig. 5). En l'absence de datations, il n'est pour le moment pas possible d'établir une chronologie holocène des grandes dynamiques environnementales. Pourtant, les archives sédimentaires sont prometteuses et permettront de faire la part entre flucutations lacustres et sédimentation alluviale dans la plaine.

Indices topographiques et sédimentaires de paléochenaux

Actuellement, le seul cours d'eau se situe à l'ouest de la plaine et forme un léger coude avant de se jeter dans le lac. Les photos aériennes anciennes ainsi que l'observation de terrain indiquent l'existence d'au moins un ancien cours au 20ème siècle. Au moins jusqu'en 1989, date de la dernière photographie aérienne dont nous disposons, Il est clair que l'embouchure se situe bien plus à l'est qu'actuellement (Fig. 6).

D'anciens paléochenaux, signes d'anciennes divagations fluviales, sont encore visibles sur les photos aériennes. Sur le terrain, l'existence de ces paléochenaux est attestée par la grande quantité de galets parfois décimétriques à fleur de sol dans cette partie de la plaine. La disposition de ces galets est très limitée dans l'espace (Fig. 5, numéro 3) et correspond au dépôt de la charge grossière du cours d'eau à son entrée dans la plaine (Fig. 7A). Ces galets sont actuellement collectés pour rendre les terres plus facilement cultivables (Fig. 7B). Selon la morphologie du rivage à son embouchure, il est vraisemblable que l'apport en sédiments du cours d'eau ait pu former un delta lacustre.

Des changements environnementaux rythmés

Les coupes stratigraphiques présentes au sud ouest de la plaine (Fig. 5, numéro 2), dont la puissance atteint parfois cinq mètres, attestent d'une alternance entre sédimentation fluviatile et hauts niveaux lacustres et sont donc les témoins de changements environnementaux rythmés. La coupe alluviale est observable sur une soixantaine de mètres et son épaisseur faiblit au fur et à mesure qu'on approche du rivage actuel. Les dynamiques fluviales observées dans cette coupe renvoient à d'anciens niveaux lacustres, plus bas ou plus hauts que le niveau actuel.
Nous avons pu y observer deux grandes chronologies sédimentaires (Fig. 8), de l'amont vers l'aval.

– Elle est constituée à sa base d'un épais niveau sablo-limoneux beige d'origine fluviatile dont la puissance atteint au moins trois mètres par endroit (Fig. 8A, 1). Ce niveau est surmonté par une couche grise bien plus hétérogène et plus pulvérulente (Fig. 8A, 2). Cette couche renferme quelques galets centimétriques et des fragments de céramique (céramique sombre). Elle se retrouve sur une trentaine de mètres en rive gauche et a une épaisseur d'environ 20 cm. Un niveau de couleur sombre surmonte ces deux unités. Il est principalement constitué de limons fluviatiles qui peuvent correspondre à une sédimentation fine et diffuse, dans un contexte de débordement ou de ruissellement (Fig. 8A, 3). Ces trois unités s'individualisent sur une bonne partie de la coupe (Fig. 8B).
– La seconde chronologie sédimentaire se situe à l'aval du cours d'eau. Comme en amont, la première unité est constituée d'un sédiment sablo-limoneux beige d'origine fluviatile (Fig. 8C, 1), surmonté par un fin niveau constitué de galets centimétriques, de graviers et de fragments de coquilles (Fig. 8C, 2b). Enfin, le tout est surmonté par la même couverture limoneuse sombre qu'à l'amont.

L'étude précise de ces coupes alluviales devrait permettre de préciser la chronologie de ces dépôts et de bien différencier les anciens niveaux lacustres des périodes de forte sédimentation fluviatile.

Perspectives d'étude et méthodes envisagées

             L'étude de la plaine du Kallamas est complexe et la compréhension de son évolution environnementale depuis le Néolithique renvoie à trois grandes dynamiques sédimentaires: la dynamique des versants, dont les colluvions ont comblé toute la partie nord, les fluctuations du niveau du lac qui ont eu une incidence sur la topographie mais aussi sur les dynamiques sédimentaires alluviales, en lien avec des fluctuations du niveau de base qui ont pu être très importantes.
             L'étude des grandes étapes de façonnement de la plaine devrait permettre de replacer l'occupation néolithique dans un cadre environnemental précis: position par rapport au lac mais aussi par rapport au cours d'eau dont on ignore le tracé à cette époque.
             Une campagne de carottages, localisés à proximité du site, en aval de la plaine et établis selon des transects Nord-Sud devrait permettre de mieux comprendre l'extension spatiale des anciens hauts niveaux lacustres dans la plaine et de préciser l'importance de la sédimentation fluviatile durant l'Holocène.
Associée à cette campagne de carottages, une courte mission de prospections géophysiques lacustres permettra d'observer les marques sédimentaires correspondant aux très bas niveaux du lac, d'en établir la chronologie et de préciser leur relation avec les dynamiques alluviales, dont l'édification d'un ancien delta d'eau douce n'est pas à exclure.

Fig. 1: Localisation du secteur d'étude

Fig. 2: D'anciens niveaux lacustres visibles selon la topographie

Fig. 3: Replat au pied des falaises illustrant l'existence d'un ancien niveau lacustre plus haut que l'actuel

Fig. 4: Fin niveau coquiller découvert dans une coupe alluviale, deux mètres au dessus du rivage actuel

Fig. 5: Carte géomorphologique de la plaine de Kallamas

1: molasse néogène; 2: calcaire massif; 3: cours d'eau pérenne; 4: cours d'eau intermittent; 5: paléo-chenal; 6: épandage fluviatile grossiers, galets centimétriques à pluridécimétriques; 7: sédimentation fine, limono argileuse; 8: cône pléistocène induré; 9: cône d'épandage holocène, principalement constitué de graviers à matrice de Terra rossa; 10: falaises; 11: zone littorale marécageuse; 12: ligne de rivage actuelle; 13: niveau de transgression lacustre maximal observé dans le paysage; 14: village; 15: route principale; 16: route secondaire; 17: chemin d'exploitation