La technologie LiDAR pour explorer ce que les sols forestiers doivent à leur usage agricole antique

Résumé :

Ce poster présenté aux JES 2025.

Le LiDAR (Light Detection And Ranging) permet de cartographier sous couvert forestier les microreliefs du sol, ce qui en fait un outil révolutionnaire pour identifier les traces d’usages anciens des sols dans un milieu jusqu’alors peu prospecté par les archéologues. En France, un des premiers vols LiDAR pour des recherches archéologiques en contexte forestier a été effectué pendant l’hiver 2006-2007 et a couvert le massif de Haye (Meurthe-et-Moselle, 54). Les données LiDAR ont rendu possible la cartographie de 647 km linéaires de structures anciennes, identifiées comme des vestiges de systèmes agraires et de voies gallo-romaines, mais aussi près d’une centaine de bâtiments. Sur le plan archéologique, cette étude a mis en évidence une sous-estimation majeure des surfaces occupées et cultivées à la période antique et remis en cause le schéma classique d’usage du territoire par des grandes villas romaines. Elle amène aussi à repenser à grande échelle les conséquences de ces usages anciens sur les propriétés des sols. Les pratiques agricoles antiques sont en effet connues pour avoir un impact résiduel à très long terme sur les propriétés chimiques des sols forestiers ainsi que sur la biodiversité floristique qui s’y exprime.

Le programme national LiDAR-HD, mené par l’IGN met actuellement à la disposition du public une couverture LiDAR pour l’ensemble du territoire français, que nous analysons dans les massifs forestiers du Grand Est. Des parcellaires géométriques denses couvrant plus de 100 km2, de géométrie semblable à ceux de la forêt de Haye, ont été relevés dans les massifs de Mittersheim et de Paroy, sur les sols lourds développés sur les marnes du Keuper. Une première prospection archéologique en février 2025 a permis de confirmer sur le terrain les interprétations des données LiDAR, en identifiant des habitats enclos et des voies de circulation datés de la période romaine. En parallèle de ce parcellaire, un vaste réseau de mares forestières, datant de la même période et d’origine probablement anthropique, a également été mis en évidence grâce au LiDAR.

Ces données LiDAR permettent ainsi une prospection rapide et à large échelle, facilitant considérablement la sélection de sites d’étude, nombreux et géographiquement distants. En outre, la possibilité d’exploiter ces données pour entrainer des modèles d’intelligence artificielle permettrait de mener ces réflexions au niveau national.

Ceci devrait permettre de répondre à des questions multiples :
– Quelles étaient les modes d’occupations et les usages antiques des territoires actuellement forestiers ?
– Ces populations se sont-elles installées préférentiellement sur certains types de sols ? et comment les ont-elles modifiés ?
– L’ancien usage agricole de ces sols s’exprime-t-il encore aujourd’hui sous la forme d’une fertilité, d’une composition chimique ou d’une biodiversité remarquables ?
– Existent-ils encore, en France, des sols et des écosystèmes forestiers réellement exempts d’activité humaine, qui constitueraient alors une référence de « naturalité » pédologique et écologique ?