N°101

Modélisation spatiale de la dynamique de peuplement du Plateau Suisse au Néolithique

Dossier archéologie

La région des Trois-Lacs, à l’ouest du plateau suisse, est très bien documentée pour la période du Néolithique moyen II (entre 3850 et 3350 av. J.-C. environ). De nombreux sites de bord de lac sont précisément datés par dendrochronologie et ont livré un matériel abondant. L’analyse de ce matériel a permis de construire des typochronologies détaillées, de mettre en évidence des frontières culturelles, de suivre les transformations de la culture matérielle et d’observer des variations du comportement des différents types de matériaux le long des frontières culturelles au cours de la période citée ci-dessus. Traditionnellement, les archéologues observaient une coupure géographique entre deux cultures archéologiques. Les fouilles de Concise (canton de Vaud) ont radicalement changé cette vision, puisqu’il y existe un mélange de ces deux cultures qui se manifeste surtout au niveau de la céramique. Un réexamen des séries montre que ce mélange n’est pas unique et une étude rigoureuse de la céramique nous a amenés à formuler l’hypothèse que les variations des styles des poteries sont liées à des mouvements de populations plus qu’à l’imitation de savoir-faire ou aux échanges d’objets. Le caractère exceptionnel de la zone d’étude tant au niveau du maillage spatio-temporel qu’en termes de qualité d’informations relevées et datées sur chaque site nous permet de proposer une histoire de ces déplacements dans l’espace. Des résultats ethno-archéologiques nous autorisent à formuler des hypothèses robustes quant aux modes de transmission de savoir-faire, mais il reste à interpréter ces variations, notamment en termes sociaux. Ainsi, il nous faut décider si les déplacements de potiers correspondent à des interactions entre deux populations distinctes se mêlant graduellement au niveau des zones frontières, à des échanges individuels et ponctuels entre villages, à des migrations massives de populations se déplaçant dans leur intégralité, etc.

Étant donné l’aspect idéal de la qualité de l’information disponible, il nous a semblé possible de modéliser la structure de l’espace d’un point de vue géographique par une approche innovante utilisant les marches aléatoires dans un graphe. Cette approche permet de mettre en évidence des territoires et des zones frontières indépendamment des cultures archéologiques, c’est-à-dire par l’étude de la structure topologique du graphe de relations intersites. Dans un premier temps, nous avons procédé de manière différenciée. L’analyse spatiale a été menée en aveugle, c’est-à-dire en utilisant uniquement les coordonnées géographiques des sites (les sommets) et leurs possibilités de jonction (les arcs). Dans un deuxième temps, la confrontation des données et des hypothèses archéologiques avec le résultat de l’analyse du graphe nous permet d’inférer la validité de nos hypothèses de base et d’en proposer de nouvelles quant aux facilités de déplacements au cours du temps et aux types de relations entretenues entre les communautés.

Contexte archéologique et données ethno-archéologiques

L’aire géographique qui nous intéresse comprend deux régions situées de part et d’autre du Jura (fig. 1). Il s’agit, d’une part, du Jura français, plus spécifiquement de la Combe d’Ain avec les sites de Clairvaux-les-Lacs fouillés par Pierre et Anne-Marie Pétrequin depuis plusieurs années (Pétrequin, 1986, 1989; Pétrequin, Pétrequin 2005a, 2005b) et, d’autre part, de la région des Trois-Lacs au pied du Jura, à l’ouest du plateau suisse, avec de nombreux sites lacustres fouillés et publiés dès la seconde moitié du XIXe s. Dans cette région, les très nombreux travaux linéaires de ces dernières années (sur les tracés du rail et des autoroutes N1 et N5) et le cortège de sondages et de fouilles archéologiques qu’ils ont induits permettent d’affirmer que l’habitat s’est cantonné aux rives des lacs entre 3800 et 3400 av. J.-C. environ. En revanche, en Franche-Comté, dans la chaîne du Jura, dans les Préalpes et sur les rives du Léman, il existe un net déficit de sites archéologiques, qu’ils n’aient pas été décelés, qu’ils soient érodés ou qu’ils n’aient tout simplement pas existé. La chaîne calcaire du Jura qui sépare ces deux zones est constituée d’une série de plis parallèles que traversent par endroits des cluses et trouées permettant le passage d’un côté à l’autre. À part la trouée de Belfort au nord-est et le Bugey au sud-ouest qui forment les deux extrémités de la chaîne, la trouée de Vallorbe-Pontarlier est la plus imposante. Elle nous intéresse particulièrement puisqu’elle permet de relier l’extrémité ouest du lac de Neuchâtel à la Combe d’Ain. La chaîne du Jura est également une frontière géologique. En effet, elle sépare la Franche-Comté à substrat calcaire, du Plateau suisse à substrat molassique. Mais surtout, elle a arrêté le glacier du Rhône et ses moraines chargées de galets alpins. Les possibilités d’approvisionnement en matières premières sont, de ce fait, très différentes de part et d’autre du Jura: le côté français est totalement dépourvu d’éléments cristallins, le massif le plus proche étant celui de la Serre, tandis que les galets de moraine sont facilement accessibles sur le Plateau suisse. Leur désagrégation forme d’ailleurs la majeure partie des sables lacustres de la région des Trois-Lacs. Ceux-ci, riches en éléments cristallins, ont été utilisés pour dégraisser la céramique.

1. Carte des sites étudiés (les sites 1 à 10 et 22 se trouvent dans la région des Trois-Lacs)

Une autre barrière géographique, moins évidente, est perceptible juste à l’est de Concise. Il s’agit du Mont-Aubert, dont les pans tombent presque directement dans le lac de Neuchâtel (Winiger, 2008). Il a pu constituer un obstacle au passage le long de la rive nord du lac en période de hautes eaux, ce qui a été le cas du XXXVIIIe au XXXIIIe s. av. J.-C. (Magny, 2008) et l’est encore aujourd’hui. Il marque la frontière entre les cantons de Vaud et de Neuchâtel. Ceci pouvait faire de la baie de Concise une sorte de cul-de-sac au pied du Jura (Winiger, 2008).

La chaîne du Jura est également une frontière culturelle bien connue au Néolithique moyen. Au nord de la chaîne, en Bourgogne et en Franche-Comté, se trouve le Néolithique moyen bourguignon (NMB), culture essentiellement caractérisée par ses formes céramiques à segmentation haute et des moyens de préhension souvent groupés par paires au niveau de la segmentation. Cette culture, définie lors du colloque de Beffia (Pétrequin, Gallay, 1984), reste encore relativement mal connue, bien que les fouilles de Clairvaux XIV et VII, en cours d’élaboration, et des chrono-typologies en milieu terrestre commencent à apporter les éclaircissements nécessaires, notamment concernant les segmentations internes, tant au niveau spatial que temporel (Pétrequin, Pétrequin, 2005a, 2005b; Jammet-Reynal, 2006; Moreau, 2010; Templer, 2006). De l’autre côté du Jura, sur le Plateau suisse, on trouve la culture de Cortaillod, bien connue par de nombreuses fouilles lacustres, avec une chrono-typologie établie précisément depuis le début des années 1980 et la publication des grandes séries d’Auvernier et de Twann (Stöckli, 1981a, 1981b; Schifferdecker, 1982). Des synthèses récentes sont également disponibles (Hafner, Suter, 2000), ainsi que la publication du matériel des sites (Carnes, 1997; Gallay 1977; Kaenel 1976; Ramseyer, 2000; Schwab, 1999; Seppey, 1991; Wey, 2001; Zwahlen, 2003). La céramique est très différente de celle du Néolithique moyen bourguignon. Elle est surtout caractérisée par des profils en S, à moyens de préhension situés vers la lèvre. Cette différence culturelle est très nette puisque, exception faite de Concise, seules une vingtaine de pièces sur les milliers de céramiques publiées pour la région des Trois-Lacs présentent des caractéristiques permettant de les attribuer au Néolithique moyen bourguignon (tableau; Burri, 2006). L’insertion des séries précisément datées de Concise dans la chrono-typologie déjà bien connue du Cortaillod a permis de proposer par rétrodiction une chrono-typologie pour le Néolithique moyen bourguignon récent. Finalement, il est possible de proposer pour les deux cultures un phasage de l’ordre du siècle, qui permet d’insérer les sites non ou mal datés absolument (tableau; Burri, 2007).

Les dégraissants employés pour la céramique se différencient également de part et d’autre du Jura: en Franche-Comté, la céramique est très majoritairement dégraissée avec des éléments carbonatés (calcaire ou calcite), disponibles à proximité immédiate des sites, sauf à côté du massif cristallin de la Serre où le quartz est présent dans le dégraissant. La situation change radicalement dans la région des Trois-Lacs puisque, malgré la composition calcaire de la chaîne du Jura, les artisans ont essentiellement utilisé des sables lacustres cristallins, parfois accompagnés de coquillages.

D’autres éléments de la culture matérielle diffèrent: les supports de l’outillage en silex sont préférentiellement des éclats dans le Néolithique moyen bourguignon, des lames dans le Cortaillod (Jeunesse et al., 1998; Honegger, 2001), les suidés sont plus nombreux que les bovinés dans les restes fauniques du Néolithique moyen bourguignon que dans ceux du Cortaillod (Schibler, Chaix, 1995; Jeunesse et al., 1998; Chiquet, 2009), des éléments de l’industrie sur bois de cerf ou os diffèrent également, comme certaines techniques de débitage et de raffûtage (Voruz, 1984; Maigrot, 2005a, 2005b; Maytain, 2010). Toutes ces manifestations d’opposition des savoir-faire et des habitudes montrent qu’il s’agit de populations différentes, en tout cas au niveau des sphères d’endogamie des artisans potiers (de Ceuninck, 1996; Burri, 2003), sans préjuger du regard que les populations avaient tant l’une pour l’autre que sur elles-mêmes ni du caractère polythétique de ces sociétés. Ce résultat est fondé sur le rôle central que jouent les sphères d’endogamie dans l’articulation entre activités techno-économiques et structures sociales des populations dans des sociétés d’autosubsistance où le rôle du marché et la spécialisation sont faibles (Gallay, 2005). Le mécanisme principal repose sur le fait que les déplacements des artisans potiers entre leur lieu de naissance, qui est aussi leur lieu d’apprentissage, et leur lieu de résidence après mariage, qui est leur lieu de production, sont limités par le mode pédestre, ce qui est aussi le cas pour la diffusion postérieure de la céramique (Burri, 1996, 2003; de Ceuninck, 1994, 1996, 2000; Gallay, de Ceuninck 1998; Gallay, 2005; Mayor Huysecom, 2005). De plus, les déplacements des artisans potiers et la diffusion de la céramique suivent une loi normale en fonction de la distance des villages au point d’origine, suggérant des déplacements connexes de proche en proche (Gallay, de Ceuninck, 1998; de Ceuninck, 2000). De cette situation découle une diffusion très faible (migrations individuelles, déplacement périodique de l’habitat dans le cas de jachères longues, échanges matrimoniaux et plus généralement de personne à personne). Pour le reste de la culture matérielle, nous pouvons supposer qu’il existe un lien semblable entre sphères d’endogamie et artisanat, en soulignant que les différentes sphères peuvent ne se recouper que partiellement.

2. Les ensembles de Concise et les fréquences des différents dégraissants et des traditions de la céramique

Dans ce contexte de séparation géographique des cultures, la céramique de Concise est tout à fait exceptionnelle avec un mélange de formes Cortaillod et Néolithique moyen bourguignon reconnu dans au moins trois villages très bien individualisés stratigraphiquement et occupés sur de très courtes périodes (fig. 2). En effet, si les ensembles E1, E3B et E6 présentent des séries pratiquement homogènes du Cortaillod, il n’en est pas de même pour les ensembles E2, E4A et E5 où la moitié des formes environ est de type Néolithique moyen bourguignon. Ceci dénote des influences très significatives de Franche-Comté, avec des éléments très étonnants comme la disparition quasi complète des influences Néolithique moyen bourguignon dans l’ensemble E3B, alors qu’elles réapparaissent massivement dans le village E4A, ou les villages E5 et E6, partiellement contemporains, qui possèdent des séries céramiques très contrastées. S’agissant des dégraissants, le contraste n’est pas aussi marqué, puisque la très grande majorité des céramiques possède un dégraissant cristallin, attestant d’une production locale de la céramique, ce qui est sans doute aussi le cas pour la céramique à dégraissant carbonaté (Maggetti, Nungässer, 1981). D’autres indices, comme les hybridations de styles, interviennent pour proposer un scénario (Burri, 2007). Ainsi, parmi les hypothèses susceptibles de rendre compte de la mixité des styles céramiques relevés par Rémi Martineau (2002), nous retenons principalement celle du déplacement des potières, mais aussi des imitations alternativement du Cortaillod vers le Néolithique moyen bourguignon et du Néolithique moyen bourguignon vers le Cortaillod, de la production par transferts techniques ou imitation des composantes stylistiques.

Une étude détaillée des répartitions spatiales permet d’affirmer que la production de la céramique est domestique: chaque maisonnée produit la céramique dont elle a besoin et cette céramique est montée au colombin (Burri, 2007). Ce résultat est extensible à l’ensemble de la céramique régionale. Or, des études ethno-archéologiques permettent de supposer que dans ce contexte, ce sont des femmes qui produisent la céramique (Arnold, 1985; Knopf, 2002). Nous prenons à notre compte cette hypothèse, qui est ici étayée par le fait qu’à Concise d’autres éléments de la culture matérielle présentent une certaine mixité, mais de manière décalée par rapport à la céramique, tant spatialement que chronologiquement, indiquant que le choix du silex et la consommation de la viande, notamment, ne sont pas le fait des mêmes acteurs que la production de la céramique (Burri-Wyser et al., 2011). Alors, dans une certaine mesure et en évacuant les cas d’imitation qui peuvent être extrêmement rapides (Gelbert, 2003), la céramique utilisée et rejetée dans une unité de consommation est le reflet de l’identité des femmes qui y habitent.

Ceci nous permet de reconstituer une histoire des potières au travers de l’histoire des styles céramiques, à Concise, mais aussi dans toute la région des Trois-Lacs. Nous pouvons conjecturer que des potières sont arrivées à plusieurs reprises à Concise (ensembles E2, E4A et E5) et à Yverdon depuis la Franche-Comté, avec quelques individus qui ont continué le long de la rive nord des lacs de Neuchâtel et de Bienne (Burri, 2009). À la fin du Néolithique moyen, il existe un mouvement inverse avec des potières originaires du Plateau suisse qui franchissent le Jura et s’installent en Combe d’Ain. Ce mouvement est parallèle à une disparition complète des composantes du Néolithique moyen bourguignon à Concise et sur l’ensemble de la région des Trois-Lacs.

Au Cortaillod classique, en période de basses eaux, il n’existe pas d’influence du Néolithique moyen bourguignon dans la région des Trois-Lacs qui forme une entité homogène, mais quelques potières originaires du Plateau ont traversé le Jura et se trouvent à Chalain et à Clairvaux. Le Jura marque une frontière majeure pour la région des Trois-Lacs, alors qu’à l’est, les potières Cortaillod sont implantées jusque dans la région de Zurich.

Au Cortaillod moyen et tardif, en période de hautes eaux, des potières originaires de Franche-Comté ont migré à l’ouest du lac de Neuchâtel, à Concise et à Yverdon, où elles ont cohabité avec des potières du Plateau. Il s’agit à chaque fois de migrations de l’ordre d’une à deux dizaines de potières, ordre de grandeur que l’on peut estimer en comptant le nombre de maisons caractérisées par une production de céramiques du Néolithique moyen bourguignon à Concise (Burri, 2007). Elles n’ont pratiquement pas franchi le Mont-Aubert qui joue son rôle de barrière en période de hautes eaux, et on ne trouve que quelques céramiques du Néolithique moyen bourguignon isolées dans les sites de l’Est du lac de Neuchâtel et du lac de Bienne. Aucune poterie Cortaillod n’est repérable en Combe d’Ain. À l’est, les potières Cortaillod sont remplacées par des potières d’origine plus orientale à céramique Pfyn. La région des Trois-Lacs est marquée par une scission Est/Ouest au niveau du Mont-Aubert, l’Ouest étant plus influencé par la Franche-Comté.

Au Cortaillod Port-Conty, il n’y a plus trace de potières du Néolithique moyen bourguignon dans la région des Trois-Lacs, qui forme une entité homogène. En revanche, des potières Cortaillod originaires du Plateau ont traversé le Jura et se sont installées en Combe d’Ain, où toute la production céramique est de type Cortaillod. Il peut également s’agir de quelques dizaines d’individus, mais toutes les composantes de la culture matérielle changent en Combe d’Ain (Pétrequin, 1989). Il faut plutôt envisager une migration plus massive, sans doute sous la pression des populations orientales du Pfyn qui ont avancé graduellement vers la région des Trois-Lacs durant tout le Néolithique moyen, alors qu’auparavant, des échanges matrimoniaux suffisent à expliquer des déplacements de potières. La barrière du Mont-Aubert est estompée par ce mouvement migratoire.

D’une manière générale, il existe donc des déplacements alternés de quelques potières entre la région des Trois-Lacs et la Combe d’Ain à plusieurs reprises. Ces migrations sont quasiment cantonnées à l’Ouest du lac de Neuchâtel et nettement freinées par le Mont-Aubert qui marque une barrière séparant la région des Trois-Lacs aux XXXVIIe et XXXVIe s. av. J.-C., alors qu’auparavant et ensuite, la région des Trois-Lacs est homogène pour ce qui est du peuplement des potières. Il semble exister une certaine stabilité du peuplement, avec des migrations de quelques individus dans des populations bien établies et des cohabitations au sein de villages mixtes, sur le principe d’un déplacement de proche en proche, sans frontière, sauf à la fin de la séquence où il existe un véritable remplacement de la population en Combe d’Ain, suite à une invasion depuis le Plateau suisse (Burri-Wyser et al., 2011).

Dans une première approche notre question est de savoir dans quel cadre interpréter ces déplacements et si nos hypothèses sont compatibles avec le substrat géographique.

Méthodologie

Notre approche repose sur les hypothèses suivantes:

Ces hypothèses ne sont pas gratuites puisque, comme nous l’avons vu pour la région des Trois-Lacs, l’habitat est lacustre et même s’il existe des sites intermédiaires, la structure générale de l’occupation n’en est pas changée. De plus, ces sites sont extrêmement riches en matériel très bien conservé, ce qui permet de considérer que leur représentativité est hautement probable; les données ethnologiques attestent d’apprentissages par imitation dans le cadre familial, ce qui implique que les savoir-faire se transmettent dans le cadre de sphères d’endogamie (par exemple Roux, 1990). Enfin, en examinant les séries en fréquence relative des types, ce que l’abondance de matériel permet, il faut une production et une consommation significatives, sur de relativement longues durées, pour que des changements se marquent. Notre dernière hypothèse est la plus audacieuse et la plus simplificatrice dans un premier temps: il s’agit de vérifier la faisabilité de nos recherches dans un espace lisse et simplifié, mais en tenant compte des cols et des possibilités de passage. En tout cas, les exemples ethnologiques montrent une diffusion normale qui ne contredit pas la réduction à un modèle spatial connexe (Gallay, de Ceuninck, 1998; de Ceuninck, 2000). De plus, ce modèle ralentit la diffusion par rapport à un modèle ne tenant compte que de la distance et permet ainsi d’estomper les problèmes de contemporanéité des sites et d’attribution à des périodes relativement larges de sites non datés par dendrochronologie.

3. Graphe en période de basses eaux

Sur la base de ces hypothèses, nous construisons un graphe des sites connus selon leur adjacence géographique et topographique. Dans ce graphe, le Jura représente une barrière naturelle, sauf aux cols bien marqués, et les lacs sont des voies de passage possibles (fig. 3 et 4). Bien que leur valeur descriptive soit sans doute assez précise, il faut considérer ces graphes comme des représentations simplifiées en raison de l’absence ponctuelle de données. La disposition générale est celle que nous connaissons, en tout cas pour la région des Trois-Lacs. Il faut alors considérer les autres points comme des points heuristiques dont la direction de la liaison par rapport aux sites de la région des Trois-Lacs est la bonne, sans certitude quant à l’emplacement exact.

4. Graphe en période de hautes eaux

Nous avons construit deux graphes différents en fonction des variations du niveau du lac: en supposant qu’un niveau bas facilite la navigation, et surtout le passage le long des rives (fig. 3), et qu’un niveau élevé la rend plus difficile, compte tenu des capacités des pirogues monoxyles utilisées à l’époque, et d’une moindre praticabilité des rives, surtout aux abords du Mont-Aubert (fig. 4). Ces variations du niveau du lac ont été fortes durant le Néolithique moyen, notamment avec une élévation d’envergure durant les XXXVIIe et XXXVIe s. av. J.-C., en relation avec une péjoration climatique confirmée par d’autres indices, comme les pollens ou les variations glaciaires (Jacomet et al., 1995); le niveau du lac étant de toute manière relativement haut entre 3700 et 3200 av. J.-C. environ (Magny, 2008).

Structure générale du modèle

Ces graphes non pondérés sont parcourus par une marche aléatoire courte de type markovien. La marche aléatoire est un modèle mathématique d’un système dont on peut approcher la dynamique d’un point de vue discret au travers d’une succession de pas effectués au hasard (Norris, 1998). Dans notre modèle, les pas correspondent à l’emprunt d’un arc du graphe. Le processus de sélection des directions doit respecter certaines caractéristiques pour qu’il puisse être qualifié de markovien, notamment le fait qu’il n’existe pas de tendance dans la sélection des pas. D’un point de vue formel, ce modèle entre dans la catégorie des processus stochastiques (Comets, Meyre, 2006; Bouleau, 2000). Cette approche est particulièrement adaptée pour la modélisation de systèmes incertains qui échappent aux méthodes classiques de l’analyse.

La marche aléatoire de notre modèle est un processus markovien à temps discret et à espace d’état discret. En effet, notre espace d’état (le nombre de sites) est fini et dénombrable même si nous n’en avons pas une connaissance exhaustive, mais il peut l’être d’un point de vue théorique. Enfin, le modèle global répond à la propriété de Markov.

5. Application de la chaîne de Markov sur le graphe des basses eaux

Cette propriété correspond au fait que notre modèle est sans mémoire. La «prédiction» des états futurs du modèle (la diffusion des potières) à l’instant t+1 ne dépend que de l’état t (Foatana, Fuchs, 2002). Dans ce contexte, notre modèle produit des prédictions de proche en proche dans le temps. De ce point de vue, une bonne connaissance du passé et du «présent» de notre système est équivalente pour la «prédiction» à une bonne connaissance du «présent», ce qui implique pour nous de fournir un état de départ le plus fin possible. La grande connaissance du territoire de notre étude permet donc l’emploi de cette approche, car l’état de départ est particulièrement bien documenté.

Cette approche traduit mathématiquement les points 4 et 5 de nos hypothèses. Chaque itération correspond à un intervalle de temps d’une génération (20 à 25 ans) qui correspond à une durée moyenne d’occupation des villages (fig. 1 et annexe pour la définition formelle du graphe, de la marche aléatoire et du processus de diffusion). Moins de 20 itérations couvrent donc toute la période qui nous intéresse.

Une marche aléatoire calibrée à trois pas permet d’établir une carte du territoire qui conduit à dégager les effets «petits mondes»; c’est-à-dire de caractériser des ensembles de sites qui sont plus fortement connectés entre eux que par rapport à l’ensemble du graphe. Le petit nombre de pas implique, en effet, que la marche aléatoire restera confinée dans des parties du graphe plus connectées au lieu de se diffuser dans l’ensemble du réseau (fig. 5 à 8). De ce point de vue, la marche aléatoire traite de la dynamique globale du territoire étudié, et nous supposons que ces petits mondes correspondent à des territoires «naturels». Ces derniers sont à comparer aux territoires culturels, dont l’idée sous-jacente est qu’ils correspondent à des sphères d’endogamie, marqués par des styles ou des techniques différents de l’un à l’autre. L’adéquation ou non des deux cartes donne des indices quant à l’organisation des sociétés dans l’espace à un moment donné. Les déplacements des frontières culturelles dans le temps selon ou non les territoires géographiques indiquent s’il y a débordement du territoire ou s’il s’agit d’interactions normales entre territoires contigus.

6. Betweeness Centrality sur le graphe des basses eaux

Parallèlement, nous étudions les caractéristiques topologiques spécifiques des sites au sein de ce graphe à l’aide d’indicateurs topologiques qui leur sont attachés en particulier (Wasserman, Faust, 1994) comme la Betweenness Centrality et le degré (annexe). Il s’agit d’un autre niveau d’analyse qui, à l’inverse de l’approche par marche aléatoire, est local. La mise en perspective de ces deux indicateurs au sein d’un graphique orthogonal permet de mieux comprendre le rôle d’un site (Guimera et al., 2005).

C’est la conjugaison de ces deux niveaux d’analyse qui nous permet d’alimenter notre réflexion:

Afin d’éviter les confusions entre ces deux points et de garantir une bonne qualité scientifique, nous avons décidé de procéder en aveugle en distinguant la partie modélisation et analyse spatiale pure de la partie archéologique. De cette façon, nous évitons les surajustements possibles, par exemple en introduisant des pondérations sur les arcs du graphe afin de mieux coller aux résultats archéologiques. La mise en commun et la discussion des résultats interviennent donc seulement au niveau de l’analyse finale par confrontation des deux points de vue: celui du géographe et celui de l’archéologue.

Analyse des graphes

Notre analyse s’appuie simultanément sur les aspects locaux (les sites) et globaux (les structures dégagées).

Cinq types de sites peuvent apparaître (fig. 5 à 8):

Caractérisation des sites et analyse spatiale

Le passage de la marche aléatoire markovienne sur les graphes a permis de détecter trois structures distinctes stables sur les deux types de graphes (basses eaux, fig. 5, et hautes eaux, fig. 7). Deux petits mondes séparés par une frontière franche dont le point d’équilibre est le site d’Auvernier [2].

7. Application de la chaîne de Markov sur le graphe des hautes eaux

La structure «petit monde» à l’ouest

Le premier petit monde (à l’ouest) se caractérise par quatre sites centraux et deux sites plus lointains. Bien que cette structure soit détectée dans les deux graphes et concerne globalement les mêmes sites, elle ne présente pas la même physionomie.

Le graphe des basses eaux montre l’apparition d’une hiérarchie un peu plus marquée entre les sites de ce petit monde où le site d’Yverdon [9] présente une valeur de probabilité de diffusion plus grande qui en ferait un lieu central. Cette hiérarchie disparaît dans le graphe des hautes eaux. Nous observons également des différences au niveau des bordures de ce petit monde. Les deux sites situés le plus à l’ouest semblent exercer une influence spatiale plus sensible dans le graphe des hautes eaux que dans celui des basses eaux. Toutefois, l’interprétation de cette différence doit être envisagée avec méfiance, car il peut s’agir d’un effet lié au rebond de la marche aléatoire en bordure du graphe. Pour les quatre sites centraux, on observe que le site Yvonand [22] modifie localement son influence. Dans le graphe des basses eaux, il est en limite du petit monde (mais il en fait partie) alors que dans celui des hautes eaux, il se situe en périphérie immédiate de la zone principale du petit monde et n’en fait pas partie.

La structure «petit monde» à l’est

Le second petit monde situé à l’est de notre carte possède une physionomie plus marquée que le premier petit monde. D’un point de vue global, ce petit monde est d’une étendue bien plus grande que celle du premier petit monde. Dans les deux graphes, nous détectons une structure hiérarchique persistante autour de Burgäschisee [16]. Elle est cependant beaucoup moins marquée dans le graphe des basses eaux. Comme pour Yverdon, ce site exerce un effet structurant du petit monde et peut être considéré comme un lieu central d’un point de vue théorique. Nous observons également une structure hiérarchique secondaire avec le site de Lattrigen [7] dans le graphe des basses eaux qui disparaît dans celui des hautes eaux. Muntelier [8] joue également un rôle différent dans les deux graphes. Paradoxalement, il semble à contre emploi. Dans le graphe des hautes eaux, il est exclu du petit monde et se situe en périphérie, alors que ce petit monde est spatialement plus grand dans ce graphe que dans l’autre. Dans le graphe des basses eaux, il attire le petit monde vers lui et oblitère totalement les sites de Lattrigen et Nidau qui se retrouvent exclus du petit monde, alors même que le site de Lattrigen se comporte comme un «lieu central» dans le graphe des hautes eaux.

La frontière

Le site d’Auvernier correspond dans les deux graphes au point central de la frontière inter petits mondes. Cet effet est particulièrement visible pour le graphe des hautes eaux. Son influence est bien moins marquée pour le graphe des basses eaux. Cela pourrait être expliqué par le fait qu’il s’agit d’un site typologiquement atypique. Ce site présente en effet une très faible Betweeness Centrality et un très faible degré qui en fait un site «cul-de-sac».

Analyse comparative des cartes Betweeness Centrality

La Betweeness Centrality (BC) est un indicateur intéressant, car il permet d’identifier les sites d’un point de vue du mouvement, c’est-à-dire les sites que nous sommes obligés d’emprunter pour aller d’un point à un autre avec l’objectif de minimiser les étapes. Dans nos deux graphes, les cartes de Betweeness Centrality montrent une différence globale notable. Dans le graphe des basses eaux (fig. 6), un chapelet de sites est clairement identifié comme points de passage obligatoires pour optimiser les chemins. Cela construit une sorte de route est/ouest qui passerait en rive sud du lac de Neuchâtel. Les sites concernés sont les sites Corsier [13], Yverdon, Muntelier et Burgäschisee. Cette structure n’est plus visible pour le graphe des hautes eaux (fig. 8) où les possibilités de déplacement sont moins grandes et le choix de passage en rive nord ou sud du lac de Neuchâtel n’est plus préférentiel, avec des déplacements restreints. Aucun site ne semble se dégager nettement à l’exception du site de Hitzkirch [18].

8. Betweeness Centrality sur le graphe des hautes eaux

Conclusion partielle

D’un point de vue géographique, cette approche semble tout à fait intéressante pour détecter des structures spatiales archéologiques. Nous identifions également une hiérarchie entre les sites qui nous autorise à formuler l’hypothèse qu’une certaine forme d’organisation territoriale optimale était active durant cette période. Bien entendu, il convient de rester prudent dans ce domaine, d’autant plus que les mécanismes à l’œuvre à cette période ne sont certainement pas ceux de la théorie de Christaller. La suite de cette recherche permettra de valider ou non cette hypothèse et la méthode que nous employons.

Analyse comparative du modèle théorique avec les observations

L’histoire événementielle s’inscrit dans la structure géographique que nous avons observée indépendamment à partir des graphes (fig. 9 et 10). En comparant les deux séries de cartes, culturelles et issues de la modélisation, nous examinons dans quelle mesure la modélisation spatiale rend compte du peuplement et réciproquement dans quelle mesure le peuplement s’inscrit dans la structure définie. L’histoire montre une occupation pacifique, avec des échanges de biens et de populations dans des cadres du type échanges matrimoniaux ou segmentation lignagère bien connus en anthropologie (par exemple: Testart, 2005) avec une occupation accomplie et stable du territoire, sauf à la fin de la période où le remplacement de la culture matérielle peut provenir d’une instabilité du peuplement. Nous devons donc nous trouver dans un cadre où ce sont essentiellement les possibilités de déplacements et d’échanges qui marquent le peuplement; les territoires définis par le modèle spatial devraient correspondre aux territoires culturels, du moins jusqu’à la fin du Cortaillod tardif. En ce qui concerne le niveau du lac, la première partie, le Cortaillod classique, se situe dans une période de basses eaux, tandis qu’ensuite, nous nous situons plutôt en période de hautes eaux.

9. Fréquences relatives des types NMB et Cortaillod, au Cortaillod classique, et application de la chaîne de Markov

Cette première approche géographique rend très bien compte de la frontière naturelle qui coupe la rive nord du lac de Neuchâtel et qui constitue actuellement la frontière entre les cantons de Vaud et de Neuchâtel. De plus, notre modélisation spatiale met bien en évidence des sites de grande envergure comme Yverdon, Muntelier, Hauterive-Champréveyres qui ont été occupés quasiment en continu durant toute la période où fleurit l’habitat lacustre. Auvernier doit peut-être paradoxalement son succès à l’époque préhistorique à sa position de cul-de-sac qui pouvait être liée à un aspect défensif. Le fait que l’occupation du territoire ne montre ni site passerelle ni site petit monde va également dans le sens d’une occupation relativement cloisonnée, avec une indépendance assez forte de chaque site. Ceci est sans doute à mettre en relation avec la très faible occupation, en termes d’établissements stables, de l’arrière-pays, ainsi que le fonctionnement simultané dans la même baie de deux villages contemporains aux populations différentes (Burri, 2007; Winiger, 2008; Winiger et al., 2010). La cartographie est particulièrement parlante en période de hautes eaux avec un cloisonnement en petits mondes et des possibilités de déplacements réduites entre eux.

10a. Fréquences relatives des types NMB, Cortaillod et Pfyn, au Cortaillod moyen (a) et tardif (b), et application de la chaîne de Markov

Le modèle spatial indique d’ailleurs que, même en période de basses eaux, il existe une scission de la région des Trois-Lacs au niveau du Mont-Aubert, seul le passage par le sud du lac de Neuchâtel permettant d’unifier cette région. Ceci se reflète moins dans les cartes culturelles, si ce n’est l’incursion de céramique Cortaillod en Franche-Comté. En effet, le peuplement de potières semble homogène Cortaillod sur toute la région. À notre sens, ceci est dû au fait qu’on se trouve dans une période de consolidation avec l’émergence du Cortaillod à partir d’une occupation du territoire très différente (Wüthrich, 2003; Nicod, 2009). La pleine stabilité de l’occupation du territoire n’est pas encore atteinte. De plus, nous avons peut-être surestimé le rôle de la navigation en période de basses eaux. Enfin, la non-pondération de notre graphe en première approche peut également jouer un rôle (l’unité du Plateau devrait en effet être plus élevée, si on tenait compte de la distance ou de la différence d’altitude à parcourir comme force de frottement entravant les mouvements). Cette approche demande un modèle géographique très précis qui pourrait être construit dans un second temps. L’étude que nous présentons ici est destinée à valider nos hypothèses, notamment la connexité, et le type de démarche dans un premier temps. Une autre interrogation provient du fait que certains sites, comme Concise, ne sortent pas du lot, alors que l’archéologie nous montre qu’ils ont joué un rôle marquant dans la dynamique de l’occupation du territoire. Il nous semble que des paramètres ignorés en première approche peuvent expliquer ce fait. Ainsi, Concise se situe juste à l’ouest d’un pan de montagne qui peut jouer un rôle défensif en forçant le passage le long de la rive, ainsi qu’une protection contre le vent dominant du nord-est (Winiger, 2008). Ces paramètres devraient être pris en compte dans un second temps pour pouvoir ajuster le graphe à la réalité archéologique.

10b. Fréquences relatives des types NMB, Cortaillod et Pfyn, au Cortaillod moyen (a) et tardif (b), et application de la chaîne de Markov

Conclusion et perspectives

Cette première approche semble extrêmement prometteuse. Un des premiers résultats est que le modèle connexe suffit dans un premier temps à modéliser les déplacements. Dans un second temps, le couplage du modèle spatial avec l’évolution de la céramique et du peuplement des potières qu’il reflète devrait amener à un affinage du modèle en faisant jouer des paramètres comme la difficulté d’accès ou les qualités défensives d’un site. Une fois le modèle bien établi sur la céramique, il devrait être possible d’examiner la dynamique d’autres éléments de la culture matérielle, comme l’industrie lithique, l’exploitation de la faune, etc. pour lesquels le lien entre producteurs et consommateurs est moins clair et qui, pour certains, ont un sens de marche non aléatoire (approvisionnement en matières premières lointaines pour le silex). Nous devrions ainsi pouvoir qualifier les vitesses de déplacement des éléments de la culture matérielle dans le graphe, pour voir s’ils sont liés à des savoir-faire induisant des déplacements de proche en proche de personnes s’installant dans des villages, s’il s’agit d’échanges massifs ou de raids en vue de se procurer des objets ou des matières premières.

Au niveau interprétatif, d’un point de vue géographique, le modèle simple semble montrer, au moins pour les hautes eaux, une forme d’organisation stable. Cela indiquerait qu’il existe déjà à cette époque, une forme d’organisation optimale (au sens de la plus efficace) du territoire qui mériterait d’être analysée à l’aide d’autres études de type géo-archéologique. D’un point de vue archéologique, les sites petits mondes possédant les plus grandes valeurs de diffusion markovienne devraient plutôt être considérés comme des centres de sphères d’endogamie, des manières de «points d’attraction» des mouvements aléatoires, ce qui expliquerait la structure de mosaïque culturelle habituellement observée au Néolithique. Ainsi, le fait que les déplacements se conforment à un modèle de connexité simple implique un mode de déplacement aléatoire des potières, sans contrainte autre que la topographie, en période de stabilité. Seule compte l’accessibilité; aucune structure politique ou ethnique ne semble freiner ces déplacements. Les périodes d’instabilité se manifestent par une non-conformité des populations au modèle de marche aléatoire, à occupation identique du territoire: elles se déplacent selon une direction.

Enfin, et ce n’est pas le moindre résultat, notre modèle implique une certaine prédictibilité des composantes culturelles des sites. Par là même, de nouvelles fouilles pourraient amener à le réfuter (au sens popperien) ou à l’affiner. Mais avant toute chose, nous comptons tester sa robustesse en incluant des points fictifs avec de nouveaux graphes, placés selon le mode d’occupation du territoire connu. Dans le futur, outre l’introduction de paramètres tels que la facilité d’accès ou la rugosité en résolution fine, l’extension du modèle à des échanges (au sens de diffusion imposée) ou l’application à des périodes où le mode d’occupation du territoire est différent, il nous paraît profitable de sophistiquer notre approche en utilisant des automates cellulaires puis des systèmes multi-agents.

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Ce débat s’est enrichi récemment d’une nouvelle question: celle des modalités d’intégration des tours dans la «ville durable». Dévoreuse d’énergie, d’air et de lumière pour les uns, la tour est pour les autres, un modèle à suivre face à l’extension urbaine et à l’utilisation de l’automobile, d’autant plus que des tours «Haute Qualité Environnementale» voient maintenant le jour.