Archéologie subaquatique et sous-marine

Mer, lacs, fleuves et rivières conservent les traces des populations qui les ont traversés, exploités, aménagés de la Préhistoire à nos jours. En outre, la morphologie des littoraux, comme celle des cours d’eau, a souvent fortement évolué au fil des siècles et certains sites, à l’origine terrestres, peuvent aujourd’hui se retrouver submergés. L’archéologie subaquatique et sous-marine s’attache ainsi à la détection et à l’étude des vestiges conservés sous les eaux. Épaves naufragées au large ou échouées dans les ports, aménagements et dépotoirs portuaires, anciens ponts et gués, habitats littoraux, aménagements de berge ou pêcheries sont autant de témoignages de l’occupation du territoire, de la circulation des hommes et des marchandises, de l’évolution des techniques et du rapport entretenu par l’homme avec son environnement maritime, lacustre ou fluvial.

Domaine fluvial et domaine maritime

Dans le domaine fluvial, qui comprend toutes les étendues d’eau douce de l’intérieur du territoire, ce sont, comme à terre, les services régionaux de l’archéologie (SRA) qui prescrivent diagnostics et fouilles en amont des aménagements. Dans le domaine public maritime, qui comprend toutes les eaux salées du territoire national jusqu’à 24 milles nautiques des côtes, diagnostics et fouilles sont prescrits par le Département des recherches archéologiques subaquatiques et sous-marines (Drassm). L’Inrap est en charge de la réalisation des diagnostics subaquatiques en contexte maritime et fluvial et peut se voir confier la réalisation des fouilles. L’Institut peut également se voir confier par le ministère de la Culture les expertises in situ des évaluations archéologiques en mer qui font l’objet d’une convention entre le Drassm et les aménageurs de projets offshores, situés à plus d’un mille nautique des côtes.

À droite : Un plongeur-archéologue réalise un sondage dans la calanque de Port Miou (Cassis, Bouches-du-Rhône, Provences-Alpes-Côte-d'Azur), grâce à un aspirateur à sédiment alimenté par une motopompe sur un ponton en surface.

À gauche : Relevé et observations dans un sondage par faible profondeur dans le lac de Sanguinet (Landes, Nouvelle-Aquitaine). Plongeur en surface pour la surveillance.

©

T. Seguin, Inrap

Un pôle dédié

La « cellule » subaquatique de l'Inrap, créé en 2011, s’est muée en 2019 en « pôle  » subaquatique. Composante opérationnelle de la direction scientifique et technique (DST) de l’Institut, ce pôle est constitué d’une équipe permanente et s’appuie, en outre, sur un réseau d’archéologues et de techniciens plongeurs répartis en région.

Une double compétence des équipes

Outre une spécialisation scientifique liée à la nature des vestiges étudiés (archéologie maritime, navale ou nautique, archéologie fluviale), travailler sous l’eau nécessite une compétence technique validée par une certification professionnelle en plongée. Archéologues et techniciens intervenant sous l’eau sont tous titulaires d’un certificat d’aptitude à l’hyperbarie. Il leur permet d’exercer leur profession jusqu’à 50 mètres de profondeur selon leur niveau de qualification. Les opérations en milieu hyperbare sont régies par des règles de sécurité définies par le code du travail. Le responsable scientifique de l’opération archéologique est assisté d’un chef d’opération hyperbare qui assure la sécurité des plongeurs en fonction des objectifs scientifiques et des conditions d’intervention.

Diversité des méthodes et des moyens

Sous 50 cm d’eau ou à 50 mètres de profondeur, les objectifs scientifiques sont les mêmes qu’à terre : détecter, caractériser et préserver par l’étude les vestiges archéologiques menacés de destruction par les aménagements. Stratégie d’intervention, méthodes et moyens sont en revanche adaptés à l’élément liquide et aux contraintes d’un milieu souvent difficile d’accès.

Prospections et télédétection : l’hydrographie au service de l’archéologie

Pour repérer et cartographier les vestiges invisibles depuis la surface, notamment sur de grandes superficies, les archéologues recourent de plus en plus souvent aux moyens de télédétection hydrographique et géophysique. L’Inrap réalise à cette fin des campagnes de prospections hydrographiques ou exploite les données transmises par les aménageurs sur l’emprise des projets. Bathymétrie multifaisceaux, cartographie acoustique ou magnétométrique, détection au pénétrateur de sédiment, sont autant de moyens de détection et de cartographie régulièrement utilisés. D’autres types de capteurs et d’instruments peuvent être employés et le pôle subaquatique, en collaboration avec la cellule géophysique de l’Inrap, a initié la mise en application de moyens alternatifs ou complémentaires dans les environnements à fortes contraintes comme les très faibles profondeurs d’eau.

Mise à l'eau des magnétomètres et du sonar à balayage latéral depuis le Félix, au large de l'île de Groix.

© Alex Sabastia, Inrap

Imagerie acoustique d'une épave gisant au fond du Rhône à Arles.

©

Compagnie nationale du Rhône

Les données hydrographiques sont analysées et confrontées les unes aux autres pour isoler les anomalies qui pourraient correspondre à des vestiges anthropiques ou archéologiques. Puis, des plongées humaines ou robotisées sont réalisées pour expertiser, documenter et étudier les potentiels vestiges repérés.

Sondages, fouilles et documentation

Sondages et fouilles en contexte immergé sont réalisés par des archéologues-plongeurs à l’aide d’aspirateurs à sédiments. Les vestiges sont ensuite documentés comme à terre dans leur contexte stratigraphique par des relevés en plan et en coupe, des levés topométriques, des restitutions photogrammétriques, etc. Les objets découverts, souvent très bien préservés grâce au milieu humide, sont en revanche très fragilisés à leur sortie de l’eau et font l’objet de mesures de conservation préventive adaptées.

Lorsque l’emprise de l’opération est située, pour tout ou partie, dans le domaine public maritime hors d’eau (estran, zone des cinquante pas géométriques, etc.), le pôle subaquatique intervient, seul ou en collaboration avec les équipes terrestres de l’Inrap, en adaptant les méthodes de sondages et de documentation aux contraintes spécifiques de ces milieux humides particuliers.

Un plongeur archéologue se dirige à la boussole pour réaliser une prospection dans le Lot à Saint-Vite.

© T. Seguin, Inrap

Prospection acrobatique au pied d'un seuil dans la Gère, à Vienne.

© M. Guyon, Inrap

Découverte et documentation d'une structure en bois lors d'une prospection dans la calanque de Port-Miou (Cassis), sous les bateaux amarrés au port.

© T. Seguin, Inrap

Sondage sous-marin réalisé dans la tranchée de l'émissaire reliant l'île de Sainte-Marguerite (Cannes) au continent, visant à documenter la stratigraphie dans un secteur non recouvert par les épaisses mattes de posidonies.

© T. Seguin, Inrap

Deux plongeurs réalisant un sondage en eaux peu profondes à l'aide d'aspirateurs à sédiments à Saint-Simon dans la Charente.

© T. Seguin, Inrap, Inrap

Sur le quai de Jarnac, prise de vue par un plongeur pour une couverture photogrammétrique.

© S. Brousse, Inrap

Dans le lac de Sanguinet, réalisation d'un relevé de la stratigraphie d'un sondage en eau très sombre.

© T. Seguin, Inrap

Intervention robotisée

Lorsque la profondeur d’eau est trop importante ou que les conditions d’accès sont trop contraintes (turbidité, pollution, fort courants, etc.), un robot sous-marin ou ROV (Remote Operated Vehicule) peut se substituer aux plongeurs. L’équipe d’intervention est alors constituée d’un archéologue et d’un pilote de ROV qui, derrière les écrans de retransmission des caméras embarquées par le robot, guident le robot pour expertiser et documenter les vestiges ou effectuer des prélèvements. Toutefois, la réalisation des sondages et des fouilles ne peut encore s’affranchir de la plongée humaine et reste contrainte par les conditions singulières du travail des hommes sous l’eau.

Salle de contrôle du ROV lors d'expertise de cibles immergées.

© Souen Fontaine, Inrap

Le ROV Perséo en attente sur le pont du Penzer.

© Souen Fontaine, Inrap

Mise à l’eau du ROV Perséo-GTV (Copetech-SM) pour le diagnostic du parc éolien de Groix-Belle-Île.

© Souen Fontaine, Inrap, Inrap

Moyens d’intervention

Outre les équipements de plongée et le matériel de chantier spécifique au contexte hyperbare, le pôle subaquatique est doté de moyens d’intervention légers, permettant un déploiement rapide en eau douce et en zone littorale. Pour les opérations requérant des moyens à la mer plus importants, comme les interventions offshores, l’Inrap dispose d’un réseau de prestataires et de partenaires offrant navires adéquats, solutions d’acquisitions hydrographiques ou ROV sur l’ensemble des façades maritimes métropolitaines et ultramarines. L’Institut bénéficie également, par le biais de convention de mise à disposition, des moyens à la mer du Drassm (ministère de la Culture).

Dans la calanque de Port-Miou, le topographe relève depuis le bateau, au moyen d'un GPS différentiel, l'emplacement des sondages et du mobilier découvert.

© T. Seguin, Inrap

Après une journée de plongée dans l'anse Sainte-Anne, au nord de l'île Sainte-Marguerite, les plongeurs se déséquipent et rentrent au port.

© T. Seguin, Inrap

La motopompe haute pression qui alimente les aspirateurs à sédiments est attachée solidement sur le ponton avant sa mise à l'eau dans la calanque de Port-Miou.

© T. Seguin, Inrap

Lancement de la motopompe haute pression, à poste sur son ponton, afin d'alimenter les aspirateurs à sédiment sous la surface.

© T. Seguin, Inrap

Le navire Anao, support de plongée martiniquais, au mouillage au large de Saint-Pierre, avant immersion des plongeurs.

© J. Le Lay, Inrap

Le Triton, navire du Ministère de la Culture (Drassm), vient de déposer une palanquée au droit de l'emprise du diagnostic dans l'anse Sainte-Anne, au nord de l'île Sainte-Marguerite.

© T. Seguin, Inrap

Le TSM Penzer, à la sortie du port de La Rochelle, prêt à laisser remonter à son bord les archéologues après une plongée d'expertise.

© T. Seguin, Inrap

AXE Cilaos, l'une des embarcations du pôle des activités subaquatiques de l'Inrap, est à toute épreuve et sa motorisation dynamique lui permet de se faufiler dans le moindre coin de rivière.

© O. Dayrens, Inrap