Abridged English version
1 Introduction
The origin and the history of the upland grasslands of the Vosges Mountains are still not well known. Most of the grasslands result undoubtedly from forest clearings. As the area was sparsely populated before the Early Middle Age, it was assumed that forest clearings took place in the 7th and 8th centuries AD, as a consequence of the establishment of many abbeys in the Vosges valleys [2,3,7,10,12]. This assumption has never been proved, either by the study of the historical archives or by archaeological or palaeoenvironmental data. The present pedoanthracological study gives a more precise estimation of the age of the earlier forest clearings. The study was carried on soils of the Rossberg Massif (Haut-Rhin).
2 Material and methods
2.1 Localisation
The Rossberg Massif is located in the south of the Vosges Mountains, between the valleys of Thann and Masevaux (Fig. 1). The main summits are the Rossberg (1191 m) and the Thanner Hubel (1189 m). The Grasslands cover most of the area above 900 m a.s.l. The other vegetation types consist in beech and mixed beech-fir forests.
Carte de localisation de la zone d'étude.
Location map of the study area.
2.2 Sampling
Soils were sampled every 10 cm in depth. One sample consists in a 5-cm-thick layer of about 10 kg of soil. Up to now, only two soil profiles were analysed (ROSS 2 and ROSS 4). They are located at about 1060 m in altitude, on the southwestern (ROSS 2) and on the northeastern (ROSS 4) sides of the Thanner Hubel.
2.3 Methods
After being dried and weighed, the soil samples were stirred to break the aggregates and then sieved at 5, 2 and 0.4 mm, as described by [14]. The charcoals of the finer fraction () have a total weight that is negligible and are too small to be identified; therefore, this fraction has not been used in the study. In the fraction , the charcoal is visually located and picked. The 0.4–5-mm fraction is subdivided by sieving, then extracted by levigation, dried and weighed. We then determine the specific anthracomass, which is defined by the ratio between the charcoal mass of the 0.4–5-mm fraction (expressed in milligrams), and the total mass of soil (expressed in kilograms) [13]. The charcoals are identified with an incident light microscope improved by Nomarski differential interference contrast, using the key of determination developed by Thinon [14–17]. 14C analyses were done in the R.J. Van de Graaf Laboratorium at the Utrecht University using the AMS method. All 14C dating measurements were carried on charcoal from the ROSS 2 profile.
3 Results
3.1 Specific anthracomass
In comparison with soils of other areas [5,13], the specific anthracomass of ROSS 2 is very high. The average value is 66 mg kg−1. It exceeds 460 mg kg−1 at 20–25-cm depth, and decreases with depth (Table 1). The specific anthracomass of ROSS 4 is lower (21 mg kg−1 in average). Variations with depth are of the same type as in ROSS 2.
Valeurs des anthracomasses spécifiques des profils ROSS 2 et ROSS 4
Values of the specific anthracomass in ROSS 2 and ROSS 4 profiles
| Échantillon | Profondeur (cm) | Poids total de l'échantillon (g) | Éléments | Poids des charbons (g) | Anthracomasse spécifique (mg kg−1) |
| ROSS2-III | 20–25 | 5720 | 4330 | 2,0127 | 465 |
| ROSS2-VI | 50–55 | 10 510 | 8270 | 0,4383 | 53 |
| ROSS2-VIII | 70–75 | 11 325 | 8345 | 0,0415 | 5 |
| ROSS2-X | 90–95 | 10 350 | 6670 | 0,0025 | 0,4 |
| ROSS2-XI | 100–120 | 17 080 | 10 230 | 0,005 | 0,5 |
| ROSS4-III | 20–25 | 5940 | 4890 | 0,5647 | 115 |
| ROSS4-VI | 50–55 | 8960 | 7410 | 0,15 | 20 |
| ROSS4-VIII | 70–75 | 9090 | 6805 | 0,0115 | 2 |
| ROSS4-IX | 90–100 | 9080 | 7150 | 0,0017 | 0,2 |
| ROSS4-X | 110–130 | 11 900 | 8300 | 0,0038 | 0,5 |
3.2 Charcoal identification
Only a few charcoals have been identified so far. However, Angiosperm charcoals seem to be more numerous and varied than Gymnosperm ones. Only two Gymnosperm species were identified: Abies pectinata (Fir) and Juniperus communis (Juniper). Juniper is abundant in ROSS 2, whereas only one charcoal was found in ROSS 4. Fagus silvatica (beech) is the most abundant Angiosperm species. In ROSS 2, we also found Acer pseudoplatanus (maple), Ilex aquifolium (holly), Populus sp. (poplar) and Tilia platyphyllos (lime). In ROSS 4 we identified Fraxinus excelsior (ash) and Acer pseudoplatanus.
3.3 14C dating
14C dates (Table 2) vary from 7900 to 1200 cal. BP. There are no relationships between the age of charcoal and depth (Fig. 2). This may result from the high rate of bioturbation in the soil profiles. Three dates are coupled ca. 2000 cal. BP (Juniperus communis, Abies pectinata and Populus sp.) and two ca. 1400–1200 cal. BP (Abies pectinata, Fagus silvatica).
Identification et datation 14C des charbons (profil ROSS 2)
Identification of charcoals and 14C dating (ROSS 2 profile)
| Échantillon | Prof. (cm) | Identification | Âge 14C (BP) | Âge calibré (cal BP) | Réf. labo |
| ROSS 2 III | 20–25 | Abies pectinata | 1494 ± 30 | 1409–1346 | UtC 11527 |
| ROSS 2 III | 20–25 | Juniperus communis | 2113 ± 35 | 2145–2010 | UtC 11539 |
| ROSS 2 VI | 50–55 | Acer pseudoplatanus | 3030 ± 60 | 3337–3082 | UtC 11528 |
| ROSS 2 VIII | 70–75 | Populus sp. | 1968 ± 32 | 1948–1878 | UtC 11529 |
| ROSS 2 VIII | 70–75 | Tilia platyphyllos | 6970 ± 60 | 7910–7698 | UtC 11530 |
| ROSS 2 XI | 100–120 | Abies pectinata | 1930 ± 60 | 1984–1818 | UtC 11531 |
| ROSS 2 XI | 100–120 | Fagus silvatica | 1301 ± 45 | 1282–1180 | UtC 11538 |
Répartition des âges 14C des charbons avec la profondeur.
Distribution of the 14C dates with depth.
4 Discussion and conclusion
All the species identified are common in the Vosges Mountains, except Tilia platyphyllos, which does not occur above 900 m in altitude at the present time [8]. Its occurrence at 1060 m a.s.l. 8000 years ago can be explained by a warmer climate at this period. The differences in the vegetation composition of the two sides of the Thanner Hubel seem to be linked to the exposition. So, Fraxinus excelsior did grow on the fresh northeastern slope, whereas Juniper is abundant on the warmer southwestern slope. Apart from Juniperus, all species are typical from forests, even though some of them (Acer, Fagus, more rarely Abies) can also be found in grasslands as isolated trees. On the other hand, the presence of Juniperus communis charcoal is an undeniable evidence of the occurrence of open vegetation. It only grows on under-grazed pasture lands that are progressively becoming fallows. Nowadays, Juniperus communis does not grow in the forests of the Vosges Mountains. So, the occurrence of Juniperus charcoals from the late Iron Age indicates the forest encroachment on the pasture at this period. We can be sure that the first forest clearings in the area were not done by the monks in the 7th or 8th century AD, but occurred no later than the 2nd or the 1st century BC. This means that grasslands are at least 800 years older than commonly stated. On the other hand, the two dates around 1400–1200 BP could correspond to a second stage of forest clearing, linked to the creation of either the Masevaux or Murbach abbeys.
1 Introduction
Les chaumes sont des étendues de pâturages qui occupent la plupart des sommets vosgiens. Leur origine et leur histoire sont encore très mal connues. À la suite de Carbiener [4], on distingue des chaumes « primaires » et « secondaires ». Les premières occupent les rankers cryptopodzoliques des sommets situés à plus de 1250 m d'altitude, soit quelques centaines d'hectares, et seraient naturelles. De nouveaux travaux remettent toutefois en cause ce schéma et leur attribuent une origine anthropique [11,18]. En revanche, personne ne conteste le fait que les chaumes secondaires résultent de défrichements dont l'âge demeure cependant très hypothétique. Le secteur étant peu peuplé avant le haut Moyen Âge, un consensus s'est établi pour considérer que les défrichements seraient contemporains de la fondation d'abbayes dans les vallées, entre le VIIe et le VIIIe siècle de notre ère : Lure en 613, Remiremont vers 620, Saint-Dié et Munster vers 660, Saint-Marc près de Gueberschwihr en 676 , Sainte-Odile à la fin du VIIe siècle, Murbach vers 728, Masevaux avant 780... Cette affirmation apocryphe figure dans de nombreuses publications [2,3,7,10,12]. Même s'il est certain que la colonisation des vallées vosgiennes par les puissances monastiques s'est accompagnée de changements importants dans le statut des forêts [6], cette assertion ne s'appuie sur aucun résultat scientifiquement établi, en raison de la rareté des archives historiques et de l'absence de datations directes par des approches archéologiques. Quant aux quelques études paléoenvironnementales ([9] en particulier), elles ne permettent pas davantage de préciser ce point.
Afin d'apporter une première réponse aux interrogations soulevées ci-dessus, nous avons entrepris une étude paléoenvironnementale sur plusieurs sites des hautes Vosges. Nous en présentons ici une analyse pédoanthracologique préliminaire, effectuée sur des sols d'une zone-test : le massif du Rossberg (Haut-Rhin).
2 Matériel et méthodes
2.1 Localisation
Le massif du Rossberg occupe l'extrémité sud-est d'une crête secondaire des Vosges séparant les vallées de Thann et de Masevaux (Fig. 1). Les points les plus hauts en sont le Rossberg (1191 m) et le Thanner Hubel (1189 m). Les sols sont des sols bruns acides, bruns ocreux et bruns andiques [1]. Les chaumes occupent l'essentiel de l'espace au-dessus de 900 m, où elles cohabitent avec des hêtraies et hêtraies–sapinières. Leur flore, très variée, est dominée par les Poacées, dont la plus abondante est Nardus stricta.
2.2 Échantillonnage
Quatre sols ont été échantillonnés tous les 10 cm, à raison d'environ 10 kg de sol sur une tranche de 5 cm. Tous les profils sont riches en charbons, souvent visibles à l'oeil nu. Pour l'instant, seuls deux profils ont été partiellement analysés : ROSS 2 et ROSS 4, situés à environ 1060 m d'altitude, sur les versants sud-ouest (ROSS 2) et nord-ouest du Thanner Hubel (ROSS 4). Ce sont ces résultats qui seront présentés ici.
2.3 Méthodes analytiques
Après séchage et pesée, les échantillons de sols subissent une agitation rotative pour briser les agrégats. Ils sont ensuite tamisés à 5, 2 et 0,4 mm. La fraction est éliminée, car ces charbons ont une masse totale négligeable et sont trop petits pour être identifiés. Dans la fraction , les charbons sont repérés et prélevés visuellement. La fraction 0,4–5 mm est subdivisée par tamisage, puis les charbons sont extraits par lévigation, séchés et pesés. On détermine alors l'anthracomasse spécifique, définie comme étant le rapport de la masse de charbons de bois de la fraction 0,4–5 mm (en milligrammes), rapportée à la masse de sol (en kilogrammes) [13]. Les charbons sont identifiés sous microscope épiscopique en contraste interférentiel à l'aide de la clef de détermination mise au point par Thinon [14–17]. Les datations 14C ont été effectuées au laboratoire R.J. Van de Graaf (université d'Utrecht) par la méthode AMS. Nous avons concentré toutes les datations 14C sur un seul profil, ROSS 2, afin de pouvoir au mieux cerner la variabilité des dates.
3 Résultats
3.1 Anthracomasse spécifique
Comparée à celle de sols étudiés dans d'autres régions (par exemple, [5,13]), l'anthracomasse spécifique du profil ROSS 2 est très élevée. Elle dépasse 460 mg kg−1 à 20–25 cm de profondeur et est en moyenne de 66 mg kg−1 sur les cinq niveaux de sols analysés. Elle décroît assez régulièrement avec la profondeur (Tableau 1). Celle du profil ROSS 4 est moins élevée (21 mg kg−1 en moyenne), mais présente le même type de variations avec la profondeur.
3.2 Identification des charbons
Compte tenu du faible nombre de charbons analysés, la signification statistique des résultats est réduite. Nous n'en donnons donc pas de tableau quantitatif. Toutefois, les charbons d'Angiospermes sont plus nombreux et variés que ceux de Gymnospermes, qui se réduisent à deux espèces : le sapin Abies pectinata et le genévrier commun Juniperus communis. Le genévrier est abondant sur ROSS 2, alors qu'il n'est représenté que par un charbon sur ROSS 4. La flore d'Angiospermes est dominée par le hêtre Fagus silvatica. Elle comprend, en outre, les espèces suivantes pour ROSS 2 : Acer pseudoplatanus (érable plane), Ilex aquifolium (houx), Populus sp. (un peuplier), Tilia platyphyllos (tilleul à grandes feuilles). Sur ROSS 4, on note Fraxinus excelsior (frêne) et Acer pseudoplatanus.
3.3 Datations 14C–AMS
Les âges 14C, donnés en fonction de la profondeur (Tableau 2), sont très dispersés : ils s'échelonnent de 7900 à 1200 cal BP. Les deux dates les plus anciennes sont isolées, tandis que trois dates sont regroupées vers 2000 cal BP et deux autres vers 1400–1200 cal BP. Aucune relation ne se dégage entre l'âge des charbons et la profondeur d'enfouissement (Fig. 2), ceci s'expliquant certainement par un remaniement des microcharbons lié à la forte activité biologique de ces sols, en particulier le brassage du matériau par les lombricidés et les micromammifères (bioturbation).
4 Discussion
Sur un plan écologique, les espèces identifiées sont banales dans les Vosges. Tout au plus notera-t-on que Tilia platyphyllos n'est actuellement pas signalé au-dessus de 900 m d'altitude [8]. Sa présence à plus de 1000 m, il y a 8000 ans, s'explique par le climat plus chaud de cette époque. Les différences observées d'un versant à l'autre sont liées à l'exposition : Fraxinus, qui aime les terrains frais, se retrouve en exposition nord-est. À l'inverse, le genévrier préfère les situations ensoleillées et semble plus abondant sur le versant sud-ouest. À l'exception de Juniperus, toutes les espèces caractérisent un milieu forestier, même si certaines d'entre elles (Acer, Fagus, plus rarement Abies) se rencontrent aussi de nos jours à l'état isolé dans les chaumes. En revanche, la présence du genévrier constitue un indicateur incontestable de l'existence de milieux ouverts : Juniperus est totalement absent des forêts des Vosges ; il ne se développe que sur les chaumes sous-pâturées ou en voie d'enfrichement. Le massif du Petit-Ballon, à 10 km au nord-ouest de Guebwiller, offre un exemple particulièrement significatif de cette situation.
L'origine naturelle (orages) des feux ayant produit les charbons nous semble peu probable au vu des conditions climatiques qui règnent dans ces zones de montagne à l'échelle régionale, ce qui nous amène à privilégier l'hypothèse de leur origine anthropique. L'interprétation doit encore rester nuancée, en raison de la grande dispersion des dates. Au regard de l'âge très élevé du charbon de tilleul, il est difficile pour l'heure de lui attribuer une signification autre que celle d'un événement très ponctuel. Le doute est également permis pour le charbon d'érable daté de cal 3300–3100 BP. En revanche, la présence du genévrier témoigne indubitablement de l'existence, au moins depuis le premier siècle BC, de pâturages sur le massif du Rossberg. Ceci implique, de fait, l'existence préalable de défrichements, à une date indéterminée, dont il est pour l'instant impossible de savoir si elle précède de près ou de loin la fermeture partielle du milieu, à la fin de l'âge du fer. Les charbons de genévriers attestent également que ces chaumes ont fait l'objet d'une tentative de réouverture, brève si on se réfère à la présence d'essences forestières dans le premier siècle de notre ère. Pour leur part, les deux âges vers cal 1400–1200 BP pourraient correspondre à de nouveaux défrichements du secteur sur initiative de l'abbaye de Masevaux, propriétaire du versant sud-est du Thanner Hubel. Ils sont tout au moins compatibles avec la date de fondation de cette abbaye.
5 Conclusion
Les résultats présentés ici sont encore préliminaires et doivent, de ce fait, être maniés avec prudence. La présence du genévrier vers 2100–2000 BP constitue toutefois une preuve incontestable permettant de dater au minimum de l'âge du fer ces chaumes secondaires, auparavant estimées médiévales. Ces formations ont donc au moins 700 à 800 ans de plus que ce que l'on pensait. Elles dénotent une utilisation intensive du milieu à une époque bien plus précoce que ce que l'on imaginait, il y a encore peu de temps, dans les Vosges. Ceci n'est guère surprenant au vu de ce que l'on sait sur les autres régions montagnardes françaises, mais restait à démontrer dans le contexte régional. Les travaux actuels (Goepp, thèse en cours) permettront sans aucun doute de préciser et généraliser le schéma qui commence à se dégager et les chronologies qui en résultent quant aux stades de l'occupation des sols. D'ores et déjà il semble, au vu des premiers résultats, que l'étude du défrichement du massif vosgien échappe au domaine purement historique pour s'ancrer – au moins pour les périodes anciennes – dans celui des approches paléoenvironnementales et/ou archéologiques.
Remerciements
Ces travaux ont été financés par les programmes PNSE (INSU) et Eclipse (CNRS). Le Parc naturel régional des Ballons des Vosges a facilité les démarches nécessaires à nos recherches dans une zone protégée. Nous remercions Émilie Grand-Clément, doctorante à l'université de Reading (G.B.), pour l'aide apportée à la réalisation de la version anglaise de cet article et les responsables du Ski Club Rossberg Thann, qui ont mis leur chalet à notre disposition.