Les charbons de bois découverts lors des fouilles archéologiques ne servent pas uniquement à réaliser des datations au carbone 14. Leur étude permet également d’identifier les essences de bois, de reconstituer les environnements anciens et de mieux comprendre les pratiques des sociétés passées.

Cette discipline, appelée anthracologie, repose sur l’observation des structures anatomiques du bois carbonisé. Découvrez comment les charbons archéologiques sont analysés en laboratoire et quelles informations ils apportent aux archéologues.

Qu’est-ce que l’anthracologie et son rôle en archéologie ?

L’anthracologie est une branche de l’archéobotanique spécialisée dans l’étude des charbons de bois issus de contextes archéologiques. Elle repose sur l’observation microscopique des structures anatomiques du bois carbonisé afin d’identifier les familles, les genres et, lorsque cela est possible, les espèces végétales.

Les charbons trouvés dans le cadre de fouilles préventives peuvent provenir de foyers, de structures de combustion, d’éléments de construction incendiés ou encore d’incendies naturels. Selon leur état de conservation et les conditions de combustion, les charbons peuvent conserver suffisamment de structures anatomiques pour permettre leur identification botanique.

L’analyse ne se limite pour autant pas à une simple reconnaissance : elle révèle les pratiques humaines (choix des essences, modes d’exploitation, techniques de combustion) et les environnements exploités par les sociétés anciennes.

Pourquoi les charbons de bois sont-ils des vestiges précieux ?

Dans le cadre des fouilles préventives, les charbons de bois occupent une place particulière. Ils sont à la fois des témoins des paléovégétations locales et des matériaux pouvant être utilisés pour la datation carbone 14 (jusqu’à environ 60 000 ans).

Concrètement, l’anthracologie aide les archéologues à répondre à plusieurs questions stratégiques :

• Quels environnements entouraient le site fouillé ? Les charbons contribuent à reconstituer la végétation ancienne et les ressources ligneuses exploitées.
  
• Quels charbons privilégier pour la datation ? Leur nature, leur état de conservation et leur contexte archéologique aident à choisir les échantillons pertinents.
  
• Comment éviter les biais ? L’identification du bois et de la partie de l’arbre utilisée peut aider à repérer les risques liés à l’effet « vieux bois ».

L’anthracologie ne permet pas, à elle seule, de restituer l’intégralité d’un paysage ancien. Elle complète utilement d’autres approches archéobotaniques, comme la palynologie, qui étudie les pollens, ou la carpologie, consacrée aux graines et aux fruits.

En archéologie préventive, elle contribue ainsi à mieux caractériser les environnements anciens, à comprendre l’exploitation des ressources végétales et à orienter la sélection des échantillons destinés à la datation au carbone 14.

Comment se déroule une analyse anthracologique en laboratoire ?

L’analyse anthracologique commence par la préparation des surfaces du charbon, rafraîchies à l’aide d’une lame de rasoir afin de rendre les structures anatomiques plus lisibles.

Les échantillons sont ensuite observés selon les trois plans anatomiques du bois : transversal, longitudinal tangentiel et longitudinal radial. L’examen de ces différentes faces permet généralement d’identifier la famille ou le genre botanique, et parfois l’espèce.

Les observations sont réalisées à l’aide d’un stéréomicroscope (loupe binoculaire Olympus® SZ61) et d’un microscope métallographique en champ sombre (Olympus® BX53M), sous lumière dite « naturelle » (lumière blanche calibrée), couplées à des caméras numériques.

Quels critères anthracologiques sont analysés ?

L’identification botanique n’est qu’une partie de l’étude anthracologique. Les spécialistes examinent également plusieurs caractéristiques anatomiques et altérations qui renseignent sur la partie de l’arbre utilisée, l’état du bois avant sa combustion et les conditions dans lesquelles il a brûlé.

Identifier l’origine et la partie de l’arbre utilisée

• La présence d’écorce et de moelle : en observant simultanément ces deux éléments sur un échantillon, nous en déduisons le calibrage de la tige.

• Le bois de réaction (caractéristique des petites branches ou de troncs penchés). Ce critère associé à une courbure forte indique que nous sommes en présence d’une petite branche.

• L’évaluation du calibrage : l’analyse de la courbure des cernes d’accroissement et de l’angle des rayons ligneux permettra d’identifier la partie de l’arbre dont sont issus les charbons. Les charbons de bois se classent suivant 4 catégories :

Déterminer l’état du bois avant sa combustion

• La présence de thylles : les thylles se forment dans les vaisseaux de certaines essences feuillus, lors de la formation du bois de cœur. La présence de thylles nous aide à déterminer les essences potentielles, mais également à donner une indication sur la localisation du prélèvement.

• La présence d’hyphes de champignons : des filaments peuvent être observés dans les vaisseaux du charbon. Ils témoignent du développement de champignons dans le bois avant sa combustion, notamment lors des phases de dégradation d’un arbre mort ou mourant. Leur observation apporte ainsi des informations sur l’état du bois avant son utilisation.

• La dégradation par des insectes ou vers perforateurs : de la même manière, la présence de galeries dans les charbons est la preuve d’une attaque réalisée par des insectes ou des vers perforateurs. Il est possible de retrouver les organismes carbonisés dans ces galeries. Ces indices sont la preuve que le bois était mort et vermoulu avant sa combustion. Dans certains cas, l’aubier d’un sujet vivant peut être attaqué par de tels organismes.

Analyser les conditions de combustion

• La présence de fentes radiales de retrait et vitrification : un bois saturé en eau présentera un grand nombre de fentes de retrait. La vitrification est un phénomène complexe se produisant lors de la combustion. Les aspects de la vitrification dépendent de la nature des bois (essence, calibre, taux d’humidité) et des conditions de combustion (température et condition d’oxygénation du foyer). Nous distinguerons 4 aspects de vitrification correspondant à 4 niveaux de carbonisation :

Étudier la croissance du bois et son utilisation

• La largeur des cernes d’accroissement et rythme de croissance. Une largeur faible indique que le bois a poussé lentement (conditions de croissance peu favorables ou sujet âgé). À l’inverse, des cernes plus larges indiquent une croissance plus importante, liée par exemple à des conditions environnementales favorables ou à un arbre plus jeune. Par conséquent, le rythme de croissance, c’est-à-dire la régularité des largeurs des cernes, indique si le sujet a grandi de façon homogène ou s’il y a eu des événements qui ont gêné temporairement la croissance (conditions climatiques, attaque fongique, blessures de l’arbre …).

• Les traces de travail du bois : des rainures ou griffures en surface peuvent attester d’un travail réalisé sur le bois au moyen d’outils.

Anthracologie et datation au carbone 14 : pourquoi associer ces méthodes ?

Les charbons de bois peuvent être utilisés pour dater un événement archéologique grâce à la mesure du carbone 14. Toutefois, l’âge du bois analysé ne correspond pas toujours à celui de l’événement étudié.

C’est notamment le cas de l’effet « vieux bois » : un charbon provenant du cœur d’un arbre ancien peut être nettement plus vieux que la structure archéologique à laquelle il est associé. La datation risque alors de fournir un âge antérieur à l’événement recherché.

L’étude anthracologique aide à caractériser les fragments et à sélectionner les échantillons les plus pertinents, en tenant compte de leur nature et de leur contexte. Elle ne supprime pas tous les risques d’erreur, mais contribue à mieux interpréter les résultats.

Associer anthracologie et datation au carbone 14 permet ainsi de croiser les informations botaniques et chronologiques, pour replacer les vestiges dans leur contexte archéologique.

Pourquoi ces observations sont-elles importantes ?

Les observations réalisées sur les charbons sont compilées dans des tableaux et des graphiques, puis présentées dans un rapport d’analyse.

L’étude anthracologique permet ainsi de mieux comprendre les ressources végétales exploitées, les caractéristiques du bois utilisé et certaines conditions de combustion. En croisant ces informations avec le contexte archéologique et, lorsque cela est pertinent, avec une datation au carbone 14, les spécialistes disposent de données complémentaires pour interpréter les vestiges.

Joey Montagut

Archéobotaniste, Joey est diplômé de l’École Supérieure du Bois (Nantes – 2002). Il s’est spécialisé dans l’identification des bois (Xylologie) et des charbons archéologiques et contemporains (Anthracologie).