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Évolution spatiale de la Thielle moyenne : de l'intérêt d'utiliser les cartes historiques dans une étude géomorphologique. Approche méthodologique

Laurent Chalumeau, Anne Combaud, Nicole Plumettaz et Gianna Reginelli-Servais
p. 201-222

Résumés

L'exutoire du lac de Neuchâtel regroupe une quarantaine de sites archéologiques, dont le site éponyme de Marin-La Tène, dans un contexte environnemental marécageux. Afin d'améliorer la compréhension de l'implantation des sites, une étude du contexte géomorphologique a été menée. Dans ce cadre, il a été nécessaire de cartographier les variations spatiales de deux facteurs clefs : les rivages du Lac de Neuchâtel et les divagations de son effluent, la Thielle moyenne. Or les nombreux aménagements et l'urbanisation importante de la zone d'étude durant le dernier siècle limite les méthodes de prospection. Ainsi la méthode fondée sur l'inventaire et l'étude régressive des documents planimétriques anciens, débouchant sur la réalisation d'une carte compilée, est-elle utilisée, afin de reconstituer l'évolution du réseau hydrographique du XVIème siècle à nos jours.

In the outlet plain of Lake Neuchâtel made of silts and swampy sediments, there are more than forty archaeological sites whose the eponym site Marin-La Tène. To understand the location of these sites, it is necessary to map the geographic evolution of: the shores of Lake Neuchâtel and the bed of the outlet "Thielle moyenne". But the many developments and the important urbanization of the plain during the last century restrict prospecting methods. The methodology we have chosen is based on the use of old maps (inventory, regressive study and map compiled) to study the evolution of hyrological network since the 16th century.

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Texte intégral

I - Introduction

1L'inventaire des sites archéologiques connus sur les rives du lac de Neuchâtel, réalisé en 2008, a permis de recenser 235 sites, datés du Paléolithique à l'actuel, répartis sur tout le pourtour du lac (L. CHALUMEAU, 2008 ; L. CHALUMEAU et E.P. VERRECCHIA, 2011). Ces sites sont pour la plupart des habitats lacustres, dont l'implantation varie selon les fluctuations du lac. La plus grande densité de vestiges se situe au niveau de l'exutoire, qui comprend une quarantaine de sites importants d'un point de vue archéologique, comme le site éponyme de Marin-La Tène. D'après plusieurs fouilles, ces sites sont situés sur les rives du lac ou de cours d'eau (H. SCHWAB, 1973, 1989, 2003 ; L. CHALUMEAU, 2008). C'est pourquoi il est apparu fondamental de réaliser une étude géomorphologique du secteur, intégrant une cartographie des évolutions du rivage du lac de Neuchâtel, mais aussi du cours de la Thielle moyenne – exutoire du lac de Neuchâtel –, afin d'apporter des éléments pour la compréhension des implantations successives des sites archéologiques. Néanmoins les nombreux aménagements et l'urbanisation importante de la zone d'étude durant le dernier siècle limitent l'usage des images satellitaires ou des photographies aériennes classiquement utilisées pour ces problématiques géomorphologiques. De même, les missions de terrain cartographiques sont limitées par les aménagements anthropiques.

2Ainsi cette étude, intégrée à une analyse géo-archéologique complète du secteur, tend à démontrer l'intérêt d'utiliser des documents cartographiques historiques, combinés dans un SIG. Sont présentés ici uniquement les résultats de l'analyse des cartes à savoir (1) des éléments de compréhension de l'évolution du cours de la Thielle moyenne et du rivage du lac de Neuchâtel et (2) une chronologie de ces évolutions.

II - Contexte et méthode

1 ) Contexte géomorphologique et aménagements

3Les trois grands lacs du bassin mollassique suisse, Neuchâtel, Morat et Bienne, sont séparés par une plaine anciennement marécageuse, nommée le Seeland. La Thielle moyenne, effluent du lac de Neuchâtel et affluent du lac de Bienne, s'écoule à travers cette plaine. Dans ce contexte géomorphologique hérité de la dernière glaciation, la zone exutoire est bordée par les deux drumlins que constituent la butte de Wavre, au nord-ouest, et la colline de Jolimont, au sud-est (Fig. 1). L'altitude de la plaine est comprise entre 429,3 m – altitude moyenne actuelle du lac de Neuchâtel – et 433 m. Historiquement, des marécages se sont développés et des crues récurrentes ont submergé la plaine suite à des évènements pluvieux importants ou de fortes fontes de neige. Ces faits, mentionnés dans la littérature depuis le XIVème siècle, causèrent de nombreux dégâts. Ainsi les premières plaintes et les premières mesures de défense contre les crues apparaissent-elles dans la seconde moitié du XVIème siècle, avec pour exemples l'interdiction d'installer des pièges à poissons, le curage de la Thielle, ainsi que le démantèlement d'un épi et d'un seuil de moulin (J.R. SCHNEIDER, 1881 ; A. PETER, 1922 ; E. EHRSAM, 1974 ; D.L. VISCHER, 2003).

Figure 1 - Formations géologiques plaquées sur le Modèle Numérique de Terrain.

Figure 1 - Formations géologiques plaquées sur le Modèle Numérique de Terrain.

Géologie extraite des cartes de Neuchâtel, Bieler See, Val de Ruz et Morat (H. SUTER et E. LÜTHI, 1969 ; U. SCHÄR etal., 1971 ; F. BECKER et R. RAMSEYER, 1972-73 ; J. MEIA et E. FREI, 1974-76). MNT réalisé à partir des cartes topographiques nationales de la Suisse au 1/25000 (Office fédéral de la topographie, 2003, 2005-a, 2005-b, 2006).

4La recrudescence des crues aux XVIIIème et XIXème siècles aggrave la situation et incite à la réalisation de travaux de grande ampleur (J.R. SCHNEIDER, 1881 ; E. EHRSAM, 1974 ; D.L. VISCHER, 2003). Ces travaux, nommés 1ère Correction des Eaux du Jura (CEJ), sont réalisés entre 1868 et 1891 dans le but d'abaisser artificiellement le niveau des lacs et de limiter les inondations dévastatrices (A. QUARTIER, 1948). Parmi ces travaux, à l'instar d'autres cours d'eau de la région des Trois Lacs, figure la canalisation de la Thielle moyenne (M. NAST, 2006). Ces aménagements engendrent une baisse d'environ 2,70 m du niveau moyen du lac de Neuchâtel, mais les crues exceptionnelles, comme celle de décembre 1944, perdurent (Office fédéral de l'économie hydraulique, 1917-1979 ; A. QUARTIER, 1948 ; F. CHAVAZ, 1953). Par ailleurs, les variations saisonnières du lac engendrent toujours des inondations. Une deuxième phase de travaux de grande ampleur, nommée 2ème CEJ, est donc menée entre 1962 et 1973. Un des aménagements consiste à élargir et à approfondir le canal de la Thielle. Ces travaux ont eu pour conséquence un assèchement des plaines voisines, facilitant ainsi l'urbanisation et le développement de cultures, et donc l'atténuation voire la disparition d'une importante partie des indices morphologiques hérités (M. NAST, 2006).

5C'est pourquoi une méthodologie fondée sur l'analyse des cartes anciennes a été mise en place afin de reconstituer l'évolution du rivage du lac de Neuchâtel et des paléocours de la Thielle moyenne depuis le XVIème siècle. L'utilisation de ces documents a été guidée par le fait que les nombreux aménagements anthropiques réalisés depuis la seconde moitié du XIXème siècle restreignent la pertinence des photographies aériennes, des images proche-infrarouge et limitent les prospections de terrain (L. CHALUMEAU, 2008 ; L. CHALUMEAU et E.P. VERRECCHIA, 2011). Enfin, la compilation des documents cartographiques permet de borner historiquement les différents tracés, ce qui est impossible avec la seule utilisation de la télédétection.

6Pour atteindre cet objectif, un corpus de cartes et de plans est constitué. Chaque document est comparé aux documents de la même période, afin d'évaluer la part d'interprétation des cartographes et d'intégrer uniquement les éléments fiables. Puis leur étude diachronique est réalisée par analyse régressive, en identifiant et en compilant sur une même carte les différents éléments du réseau hydrographique.

2 ) Méthode

7Les données étant dépendantes de leurs situations spatiale et temporelle, l'emploi d'un Système d'Information Géographique (SIG) s'avère l'outil le mieux adapté à la compilation, la gestion, l'analyse, la manipulation et la visualisation de ces documents (S. ROBERT, 2006-07). Pour la réalisation du SIG, l'utilisation du logiciel ESRI© ArcGIS 9.3 a été privilégiée. Le traitement des documents variant selon leur nature, leur précision et leur véracité sur le plan de la géométrie, la méthode utilisée sera présentée après définition du corpus.

a. Constitution du corpus

8Un inventaire, aussi complet que possible, mais qui ne se veut pas exhaustif, des cartes historiques, des gravures et d'anciens plans couvrant en partie ou en totalité la zone d'étude, a été réalisé. Parmi les 210 documents inventoriés, seuls ceux présentant une résolution spatiale suffisante sont conservés pour l'étude. Sur ces plans, seuls les tracés rendant compte d'un état observé du territoire sont retenus. Pour exemple, sur les documents issus des synthèses des fouilles des sites archéologiques, comme ceux du site de Marin-La Tène, il a fallu faire abstraction des interprétations retranscrites par les auteurs et ne considérer que les observations de terrain.

9Au final, 68 documents ont été retenus, provenant de divers musées, archives, offices cantonaux, publications, mais aussi de la collection privée de M. Marcel ZUMSTEIN, accessible en ligne (http://www.zumbo.ch/​maps/​index.html). Le tableau I présente ces documents, classés par date, auxquels un numéro a été attribué pour faciliter le lien entre le texte et le tableau dans la suite de l'article. Un seul document est attesté du XVIème siècle, neuf du XVIIème, huit du XVIIIème, trente-et-un du XIXème, quatorze du XXème et cinq du XXIème. Ainsi près de la moitié des documents inventoriés ont-ils été réalisés au XIXème siècle et sont principalement liés soit à la création de la première série de cartes topographiques de la Suisse, soit aux différents projets d'aménagement du Seeland proposés avant les CEJ. Hormis le plan cadastral du canton de Neuchâtel fourni au format vecteur, les autres documents du corpus sont au format papier. Ils ont donc dû être scannés avant leur éventuelle intégration dans le SIG. Certains documents, selon leur nature, déformation ou échelle, s'ils apportent des éléments complémentaires à l'étude, ne peuvent pas être intégrés au SIG.

Tableau I - Liste des cartes, cartes historiques et plans de la zone ou d'une partie de la zone exutoire du lac de Neuchâtel.

Tableau I - Liste des cartes, cartes historiques et plans de la zone ou d'une partie de la zone exutoire du lac de Neuchâtel.

Tableau I - Suite 1.

Tableau I - Suite 1.

Tableau I - Suite 2.

Tableau I - Suite 2.

* : pieds neuchâtelois et français.

b. Intégration des cartes au SIG

10Il s'agit des cartes pour lesquelles la qualité de la représentation de l'information spatiale et le respect des échelles sont suffisamment homogènes sur l'ensemble du document pour permettre leur intégration dans un SIG. Ces documents, au nombre de 36, sont scannés puis géoréférencés, c'est à dire positionnés dans un domaine spatial défini. La technique utilisée pour le géoréférencement est celle dite des points amers qui exige de posséder une carte de référence. La carte de référence choisie est la carte topographique au 1/25000, datée de 2003, 2005 ou 2006 selon les dalles considérées (n° 2 à 5). Cette technique nécessite de s'assurer au préalable de l'existence de points de contrôle remarquables pérennes, donc présents à la fois sur le document historique et sur la carte prise comme référence. Les points doivent être le plus uniformément répartis sur le document historique et, si possible, proches de la zone à étudier. Pour les documents les plus anciens, il a fallu parfois avoir recours à un document intermédiaire, plus ancien que la carte topographique, afin de garantir le meilleur géoréférencement possible. L'utilisation de la carte topographique n'est pas optimale, puisque postérieure aux CEJ et à la forte urbanisation du secteur. Cependant, à défaut de cadastre napoléonien, très utilisé pour les études diachroniques en France (N. POIRIER, 2007 ; C. PICHARD et E. DESJARDIN, accepté), la carte topographique est le document le plus homogène et fiable sur l'ensemble du secteur. À noter que, lors de ce travail, une attention toute particulière a été portée pour minimiser l'erreur RMS (Root Mean Square), c'est à dire la valeur de la différence entre un positionnement connu et un positionnement interpolé (T. WADE et S. SOMMER, 2006).

11Suite à cette première étape, nécessitant un nombre variable de points de contrôle par document selon sa qualité, une digitalisation des cours d'eau et rivages du lac est possible. La digitalisation consiste en une vectorisation manuelle dans un domaine spatial défini, en d'autres termes à transformer l'information contenue sur les cartes en des formes géométriques de type polyligne. L'avantage de cette digitalisation est de pouvoir associer aux formes une table attributaire permettant de renseigner les informations sur la date, la source, l'auteur du document et les noms éventuellement mentionnés dans la littérature pour les différents cours d'eau. Enfin, une indication sur la fiabilité estimée des tracés, par comparaison des documents d'une même période, a été renseignée dans la table.

c. Apport des cartes complémentaires

12Trente-deux cartes utiles à l'étude ne peuvent pas être intégrées dans le SIG, car il est impossible de les géoréférencer. Il s'agit :
1/ De vues cavalières ou de cartes dont l'échelle n'est pas uniforme sur l'ensemble du document. Dans ce cas, la déformation est trop importante et le résultat du géoréférencement n'est pas assez précis.
2/ Des cartes et plans à petite échelle. Leur faible résolution se traduit, par exemple, par une représentation sous forme de symbole des villes et l'absence de points repères comme les intersections de routes (par exemple, la Carte de la Suisse Romande réalisée par G. MERCATOR vers 1550, n° 68 – Tab. I, Fig. 2).

Figure 2 - Extrait de la Carte de la Suisse romande réalisée par G. MERCATOR vers 1550 (n°68). Gravure (eau-forte/burin) aquarelle présentée au Musée de l'Hôtel de Ville de Le Landeron.

Figure 2 - Extrait de la Carte de la Suisse romande réalisée par G. MERCATOR vers 1550 (n°68). Gravure (eau-forte/burin) aquarelle présentée au Musée de l'Hôtel de Ville de Le Landeron.

13Ces documents imprécis apportent des compléments d'information dès qu'ils sont comparés aux cartes géoréférencées. Ils concernent surtout la période antérieure à 1850, période pour laquelle, logiquement, peu de cartes ont été intégrées au SIG. Par ailleurs, le fait que les paléorivages, objets de cette étude, aient pu migrer tout en gardant une forme générale similaire ne permet pas d'attribuer les informations contenues dans ces documents au fond vectorisé précédemment. Leur description et leur comparaison au travail effectué sous SIG permettent tout de même de préciser l'évolution spatiale et temporelle des éléments du réseau hydrographique et plus particulièrement des cours d'eau.

14L'analyse des documents du corpus est effectuée en deux temps, étude des documents incorporés au SIG puis prise en compte des documents complémentaires, avant la réalisation d'une synthèse chronologique.

III - Résultats

15La compilation des digitalisations des 36 cartes et plans historiques intégrés au SIG aboutit aux tracés des rivages du lac et des différents cours d'eau présentés en figure 3. Les annotations des cartes historiques permettent de différencier les paléocours de la Thielle moyenne et de les nommer, à savoir la Grande Thielle, ses diffluents et l'Ancienne Thielle. Le décalage plus ou moins important qui apparaît au niveau des tracés obtenus à partir de documents réalisés dans un intervalle de temps faible – quelques années – est lié à la qualité des originaux et à la précision du géoréférencement. Le regroupement des tracés semblables et l'attribution d'une lettre pour chaque forme étudiée facilitent l'analyse des évolutions morphologiques des cours d'eau et des paléorivages du lac (Tab. II et Fig. 4).

Figure 3 - Position des anciens cours d'eau, rivages et dunes figurés sur certaines cartes et plans historiques intégrés au SIG.

Figure 3 - Position des anciens cours d'eau, rivages et dunes figurés sur certaines cartes et plans historiques intégrés au SIG.

Fond de carte : extraits des feuilles de la carte topographique de la Suisse [Office fédéral de la topographie, 2003 (n° 5), 2005-a (n° 3), 2005-b (n° 4) et 2006 (n° 2)]. Les dates mentionnées sont celles de la parution des cartes.

Tableau II - Regroupement des cartes selon les tracés qu'elles mentionnent : Grande Thielle (A1).

Tableau II - Regroupement des cartes selon les tracés qu'elles mentionnent : Grande Thielle (A1).

Tableau II - Suite 1 : Ancienne Thielle (A2) ; Petite Thielle (A3) ; Ancienne Thielle (B).

Tableau II - Suite 1 : Ancienne Thielle (A2) ; Petite Thielle (A3) ; Ancienne Thielle (B).

Tableau II - Suite 2 : Canal de Montmirail (C) ; fossé (H).

Tableau II - Suite 2 : Canal de Montmirail (C) ; fossé (H).

Figure 4 - Carte simplifiée des anciens rivages, cours de la Thielle moyenne et dunes, réalisée à partir des observations des cartes intégrées au SIG.

Figure 4 - Carte simplifiée des anciens rivages, cours de la Thielle moyenne et dunes, réalisée à partir des observations des cartes intégrées au SIG.

Fond de carte : extraits des feuilles de la carte topographique de la Suisse [Office fédéral de la topographie, 2003 (n° 5), 2005-a (n° 3), 2005-b (n° 4) et 2006 (n° 2)]. Les dates des tracés correspondent à celles des cartes et plans dans lesquels ils apparaissent.

1 ) Les cours d'eau

16L'analyse des cartes permet de distinguer plusieurs cours d'eau : la "Grande Thielle" (A1), ses diffluents (A2 et A3) et l' "Ancienne Thielle" (B), ainsi qu'un canal (C). Par ailleurs, la présence d'une barre transversale (D) dans la "Grande Thielle" a fait l'objet d'une étude particulière.

a. La "Grande Thielle" (A1) et ses diffluents (A2 et A3)

17La compilation des digitalisations permet d'affirmer que le cours principal (A1), nommé "Grande Thielle", n'a pas ou peu changé de 1816 à la 1èreCEJ et donc à la réalisation du canal de la Thielle creusé de 1875 à 1883 (Fig. 3 et 4). Unique effluent du lac à partir du XVIIème siècle, il méandrait dès l'exutoire jusqu'au Château de Thielle, pour ensuite prendre un cours plus rectiligne. Certains méandres sont encore cartographiés en 2006 comme zones marécageuses sur la feuille 1145-Bieler See de la carte topographique de la Suisse (2006 – n° 2). Le nombre de méandres et leur situation géographique sont homogènes sur l'ensemble des cartes précises. En aval du Château de Thielle, le cours suit une orientation globalement SSO-NNE, avant de décrire un méandre vers le sud en amont de la commune de Le Landeron. Ce tronçon d'orientation N-S est encore cartographié sous le nom "Vieille Thielle" sur la feuille 1145-Bieler See de la carte topographique de la Suisse (2006 – n° 2). Un nouveau méandre et un tronçon SO-NE sont présents avant son embouchure dans le lac de Bienne. L'actuel canal de la Thielle a été construit dans le paléocours de cette dernière portion de la "Grande Thielle".

18À partir du Château de Thielle, un cours nommé "Ancienne Thielle" (A2) sur des documents anciens difflue de la "Grande Thielle" pour s'écouler au sud de l'actuel canal de la Thielle, formant une zone nommée "Entre deux Thielle" sur le cadastre de 1763 (n° 54). Sur les documents plus récents (fin XIXème - début XXème siècle), il est mentionné comme "Vieille Thielle" (par exemple, n° 20 et 21) ou comme fossé (par exemple, n° 28 et 26). Plus en aval, au niveau du méandre que décrit la "Grande Thielle" vers le sud, en amont de la commune de Le Landeron, plusieurs cartes indiquent un ou deux bras secondaires nommés "Petite Thielle" (A3, Fig. 3). Ces cours d'eau traversent Le Landeron et se jettent dans le lac de Bienne au niveau du ruisseau des Aiguedeurs qui est cartographié sur la feuille 1145-Bieler See de la carte topographique de la Suisse (2006 – n° 2).

19Les documents complémentaires confirment les observations précédentes et plus particulièrement la faible évolution de la morphologie générale de la "Grande Thielle". Ainsi les cartes de 1834 (n° 45), 1808 (n° 50), 1798 (n° 51) et 1793 (n° 52) présentent-elles un tracé de la "Grande Thielle" similaire au tracé antérieur aux CEJ. Les cartes de 1709 (n° 57), 1707 ou 1713 (n° 58), 1694 (n° 59) et 1672-73 (n° 61) manquent de précision et d'informations mais elles représentent toujours le cours de la "Grande Thielle" avec ces mêmes méandres. Le plan d'un projet de fortifications non réalisées datant d'environ 1650 (n° 63) n'offre pas assez d'informations pour être replacé de façon fiable sur des cartes plus récentes. Néanmoins la "Grande Thielle" est cartographiée avec un seul et grand méandre entre le lac de Neuchâtel et le Château de Thielle. Le plan de 1650 (n° 64) présente la plaine de la Thielle moyenne en aval du Château de Thielle. Les méandres de la "Grande Thielle" sont similaires à ceux observés précédemment. Sur la vue cavalière postérieure à 1646 (n° 65), la "Grande Thielle" semble assez rectiligne, mais ce phénomène peut être dû au mode de représentation (Fig. 5). En effet, les faibles oscillations du cours sont comparables à celles observées sur les cartes plus récentes, comme celles du XVIIIème siècle : le cours s'oriente vers le nord-est juste après le lac de Neuchâtel, puis se déplace vers le nord au niveau de Vanel-La Poissine (lieu-dit représenté sur les documents de 1672-73 à nos jours) et contourne le Château de Thielle par le sud. Plus en aval, le tracé est similaire à celui de la "Grande Thielle", qui contourne Le Landeron. Il en est de même pour les documents de 1630 (n° 66 et 67). La gravure aquarellée représentant la Suisse romande vers 1550 ne fait figurer que les lacs, les cours d'eau importants et les chefs-lieux (n° 68 ; Fig. 2) ; les rives de la "Grande Thielle" y semblent approximatives, même si cette dernière se sépare en deux bras en aval de Le Landeron, comme sur le plan de 1816-17 (n° 49). Le nombre et l'orientation des méandres représentés entre le lac de Neuchâtel et la séparation de la "Grande Thielle" sont identiques aux représentations pré-1ère CEJ.

20En ce qui concerne l' "Ancienne Thielle" (A2), elle est représentée sur 7 documents complémentaires datés de 1874 (n°30) à 1630 (n°66 et 67). La "Petite Thielle" (A3), quant à elle, apparaît sur 16 documents, son tracé, qui passe au nord de Le Landeron, étant présent sur les relevés de 1874 (n°30) à environ 1550 (n°68). Les cartes complémentaires élargissent le cadre chronologique de ces cours d'eau.

Figure 5 - Vue cavalière de la zone exutoire du lac de Neuchâtel (Anonymus, après 1646 au XVIIème siècle – n°65).

Figure 5 - Vue cavalière de la zone exutoire du lac de Neuchâtel (Anonymus, après 1646 au XVIIème siècle – n°65).

21Ainsi le cours majeur de la "Grande Thielle" a peu changé entre 1550 et 1875, début des travaux d'aménagement du canal de la Thielle lors de la 1ère CEJ. Dès lors, la canalisation de la Grande Thielle recoupe ses méandres en amont du Château de Thielle, puis suit son cours sur 1,6 km. Le canal bifurque ensuite vers le nord-est, afin de rejoindre le cours de la Grande Thielle au niveau de son dernier méandre avant l'embouchure avec le lac de Bienne.

b. L' "Ancienne Thielle" (B)

22Un cours secondaire (B), nommé "Ancienne Thielle" sur certains documents historiques, méandre dès l'exutoire du lac de Neuchâtel. Il passe aux lieux-dits Pré-Menod et La Mottaz, avant de rejoindre le cours principal de la "Grande Thielle" au lieu-dit Sous-Montmirail. Ce cours est représenté comme actif sur les cadastres de 1763 (n° 54) et 1683-89 (n° 60). Or diverses données d'archives attestent qu'il s'agit d'un bras mort de la Thielle moyenne dès le XVIIèmesiècle, fonctionnant lors des crues. Ce fonctionnement par intermittence peut alors expliquer sa présence sur certaines cartes jusqu'au XIXèmesiècle (Fig. 4). En complément, les fouilles archéologiques au niveau du site de Marin-Pré de la Mottaz ont permis de démontrer que ce chenal a fonctionné du XIIIème au XVèmevoire XVIIème, siècles (N. PLUMETTAZ et al., 2012). Ainsi, jusqu'au XVIème siècle et ensuite uniquement lors de crues, le lac de Neuchâtel a deux exutoires : un principal nommé "Grande Thielle" et un secondaire nommé "Ancienne Thielle".

23Moins important en taille et actif à des périodes plus anciennes, ce cours est peu représenté sur les documents complémentaires (voir Tab. II). Seule la vue cavalière postérieure à 1646 (n° 65) montre que l'exutoire du lac de Neuchâtel comporte deux effluents (Fig. 5). Du fait de sa forme, le cours d'eau le plus à l'est a été précédemment interprété comme la "Grande Thielle". Le second cours serait alors l' "Ancienne Thielle".

c. Le canal de Montmirail (C)

24Un canal (C), reliant Montmirail à la "Grande Thielle", possède deux tracés aux orientations distinctes. Le plus aval, orienté NO-SE, est représenté régulièrement sur les cartes à partir de 1683-89 (n° 60). Le deuxième s'écoule vers le nord-est et n'apparaît que de 1683-89 (n° 60) à 1842 (n° 39). Ces canaux sont parfois cartographiés sur les mêmes documents, attestant qu'il s'agit de deux tracés contemporains et non de deux canaux successifs. Le premier tracé rejoint la "Grande Thielle" en amont du Château de Thielle, au niveau du méandre où conflue l' "Ancienne Thielle". Le second tracé rejoint la "Grande Thielle" en aval du Château de Thielle, au début de la section rectiligne du cours.

25Le premier de ces tracés est plus souvent cartographié que le second. Cette différence de nombre de représentations, cumulée avec la plus grande longévité du premier tracé, se retrouve dans les indices morphologiques hérités. Le premier est toujours lisible sur le terrain, grâce à des alignements d'arbres, cartographiés sur la feuille 1145-Bieler See de la carte topographique de la Suisse (2006 – n° 2). La validité du second est attestée par l'analyse de photographies aériennes et d'images proche-infrarouge et par la réalisation d'un profil géophysique par tomographie électrique, investigations rendues possibles par l'absence d'aménagement récent au niveau d'une partie de ce tracé (L. CHALUMEAU, 2008).

26Parmi les cartes complémentaires, seule la carte de 1834 (n° 45) présente les deux canaux qui relient Montmirail à la "Grande Thielle" et le petit plan de 1825 (n° 46) montre la jonction entre le "Canal de Montmirail NO-SE" et la "Grande Thielle".

d. La barre transversale (D)

27Une barre transversale (D) figure sur le cadastre de 1683-89 (n° 60) dans la "Grande Thielle", au niveau de sa jonction avec l' "Ancienne Thielle" et le "Canal de Montmirail NO­SE". En ce qui concerne les cartes complémentaires, sur le petit plan de 1825 (n° 46), une barre transversale est cartographiée à la jonction entre le "Canal de Montmirail NO-SE" et la "Grande Thielle". Sur le plan d'un projet de fortifications non réalisées datant d'environ 1650 (n° 63), cette barre transversale est présente dans l'unique grand méandre cartographié pour la "Grande Thielle", à la sortie du lac de Neuchâtel. Sur la vue cavalière postérieure à 1646 (n° 65 – Fig. 5), une barre transversale est représentée dans un méandre à la sortie du lac de Neuchâtel. Par similitude avec les observations précédentes, cela permet de confirmer que le cours d'eau contenant la barre transversale est bien la "Grande Thielle", ce qui conforte l'hypothèse de la faible évolution du cours de la "Grande Thielle".

2 ) Les éléments du rivage du lac de Neuchâtel

28La digitalisation des différentes cartes démontre une évolution des rivages du lac de Neuchâtel (voir Fig. 3). Les cartes complémentaires, quant à elles, ne sont pas assez fiables pour corroborer directement ces paléorivages. Néanmoins des morphologies cartographiées ou mentionnées sur les cartes complémentaires, comme des cordons graveleux ou dunes de sable, apportent des informations indirectes sur les rivages.

a. Les cordons graveleux

29Tous les anciens rivages du lac de Neuchâtel cartographiés à l'ouest du canal de la Thielle (F) s'appuient contre le cordon littoral graveleux présent sur la carte géologique (n° 9). Ce cordon est actuellement suffisamment marqué pour être lisible sur le MNT. Cette théorie de délimitation du rivage par le cordon est déjà proposée par A. DUBOIS, auteur des notes géologiques de P. VOUGA (1923), durant les fouilles du site de Marin-La Tène : "On distingue encore parfaitement la levée de galets ou cordon littoral qui correspond à l'ancien rivage. C'est un bourrelet de un mètre et plus d'élévation, qui court tout le long de la lisière du petit bois d'Epagnier et qui longe à distance la station (…) l'examen géologique du terrain constituant ce mamelon démontre qu'il est formé par le cordon littoral du lac au niveau qu'il atteignait avant la Correction des eaux du Jura, mais à une époque postérieure à l'établissement helvète". L'analyse des cartes anciennes permet d'affiner ces observations. En effet, sur le plan cadastral de 1763 (n° 55) est indiqué "Les graviers du lac", mais aucune cartographie précise n'est présente. Néanmoins, en l'absence d'autres données, cette source permet d'affirmer que le cordon s'est mis en place entre l'occupation laténienne du site de Marin-La Tène (environ 250 à 150 avant JC) et 1763.

b. Les dunes de sable et les rivages bernois

30À l'est de la "Grande Thielle", la carte de 1816-17 (n° 49) présente deux, voire trois, dunes (E) qui émergent. Par comparaison avec les cartes géologiques de 1971 (n° 9) et 1972­73 (n° 8), les deux principaux monticules correspondent à la dune de Ründi, autrefois appelée Dählisandhubel, et à celle Witzwil (voir Fig. 1). Parmi les cartes complémentaires, les deux plans réalisés vers 1650 (n°62, Fig. 6), présentés sur une seule planche, montrent la région en période de basses eaux (Fig. 6-A), puis en période de crue (Fig. 6-B). Sur ce deuxième plan, trois bandes émergent au sud-ouest de Gampelen, parallèles au rivage de basses eaux observé sur le premier plan. Ainsi au moins trois des dunes observées en 1816-17 (n° 49) et 1935 (n° 13), et présentes sur les cartes géologiques de 1971 (n° 9) et 1972-73 (n° 8), étaient déjà formées vers 1650.

Figure 6 - Photographie d'un extrait de la carte des zones inondables entre les trois lacs réalisée au XVIIème siècle, après 1650 (n° 62). A : basses eaux, B : hautes eaux.

Figure 6 - Photographie d'un extrait de la carte des zones inondables entre les trois lacs réalisée au XVIIème siècle, après 1650 (n° 62). A : basses eaux, B : hautes eaux.

31La compilation des cartes plus récentes fait apparaître que les rivages présents sur le canton de Berne (G) ont peu varié sur les cartes de 1816-17 (n° 49) à 1842 (n° 40) et qu'ils semblent s'appuyer contre la grande dune de Witzwil. Entre 1842 et 1871 (n° 31), les tracés des rivages indiquent une régression du lac d'environ 400 m, correspondant à une baisse du niveau lacustre de moins d'un mètre. Puis le tracé publié en 1879 (n° 26) fait apparaître une transgression lacustre d'environ 250 m, soit une élévation d'une cinquantaine de centimètres. La comparaison de ces tracés avec les relevés des niveaux extrêmes annuels atteints par le lac de Neuchâtel, compilés par L. CHALUMEAU (2008), indique que ces différents tracés reflètent les variations annuelles et saisonnières du niveau du lac.

IV - Discussion et conclusion

32L'analyse de l'ensemble des documents du corpus apporte des éléments quant à l'évolution de la zone exutoire du lac de Neuchâtel depuis le milieu du XVIème siècle. Ainsi, avant le XVIème siècle, le lac présentait deux exutoires, la "Grande Thielle" et l' "Ancienne Thielle". À partir du XVIème siècle, le lac n'en possède plus qu'un, la "Grande Thielle", qui subsiste sans présenter de modification majeure de son cours. Toutefois, lors de crues, l' "Ancienne Thielle" est réactivée, ce qui explique sa présence sur la vue cavalière postérieure à 1646 (n° 65), le cadastre relevé en 1688 (n° 54) et certaines cartes des XIXème et XXème siècles, où elle apparaît comme fossile (voir Tab. II). À noter que sur les cartes postérieure à 1920 (n° 14, 13 et 6), ce tracé est une retranscription issue de documents plus anciens, qui n'a pas fait l'objet d'observations directes par les auteurs. Deux canaux reliaient Montmirail à la "Grande Thielle". Le premier, d'orientation NO-SE, représenté dès 1683-89 (n° 60), est toujours observable dans le paysage, ainsi que sur la carte topographique de 2006 (n° 2). Le second n'est figuré que sur des plans réalisés entre 1683-89 (n°60) et 1874 (n° 30). Ces canaux sont alors représentés ensemble sur certains plans, ce qui atteste de leur contemporanéité.

33Pour les rivages du lac, les cartes apportent peu d'information, car il n'est pas précisé si les limites sont en contexte de haut, moyen ou bas niveau lacustre. Ces précisions sont nécessaires à la compréhension de l'évolution du rivage du fait que les variations saisonnières sont de près de 3 m avant les 2ème CEJ et que la zone de l'exutoire est relativement plane. Cette mention est d'autant plus importante que les trois lacs semblent n'en former qu'un lors de fortes crues, comme le montrent les représentations portées sur la carte inférieure du document réalisé après 1650 (n° 62 – Fig. 6-B) et sur celle de 1763 (n° 53) par exemple.

34D'un point de vue méthodologique, la nature et la précision des documents originaux, ainsi que l'objet étudié, obligent à de nombreuses précautions. Tout d'abord, la précision des documents originaux influe sur la résolution du travail final. Un premier tri des documents est donc recommandé, afin d'intégrer des documents apportant suffisamment de détails pour la résolution souhaitée. La deuxième précaution est liée au problème de validité des données cartographiées. En effet, les auteurs des cartes sélectionnées représentent non seulement des éléments visibles lors de la réalisation des documents, mais aussi des éléments interprétés. Or ces interprétations peuvent s'avérer erronées. Il est donc nécessaire d'analyser chaque document, mais aussi les textes associés quand ils existent, afin de faire la part entre les tracés observés et ce qui est restitué. Pour exemple, dans le corpus, des documents présentent un tracé similaire à l' "Ancienne Thielle" (A2) sans qu'il ne soit possible de valider que ce tracé est réellement un cours d'eau. C'est pourquoi ces documents ne sont pas intégrés à l'analyse, afin de ne pas biaiser les résultats. Afin de pallier au mieux ces problèmes, l'étude diachronique prenant en compte un maximum de documents reste la meilleure méthode pour identifier les documents manquant de fiabilité. L'utilisation d'un SIG pour la gestion des données contenues sur les documents s'avère l'outil le mieux adapté, même si cela ajoute des limites techniques liées à la nature des documents du corpus : impossibilité de géoréférencer des documents trop "déformés", identification de points de contrôle pérennes, etc. De ce fait, l'étude doit être réalisée en deux temps, avec tout d'abord la création d'une carte compilée sous SIG, puis la prise en compte des documents qui n'ont pas pu y être intégrés. Par comparaison, ces derniers vont alors renseigner sur l'évolution générale du réseau hydrographique.

35Cette méthode a l'avantage d'être reproductible pour un secteur où les aménagements récents empêchent la cartographie d'anciennes unités sédimentaires et/ou géomorphologiques. Néanmoins elle reste relativement longue à mettre en place. En effet, afin de minimiser les erreurs, il est nécessaire de prendre en compte un maximum de documents, de les critiquer tout en les comparant entre eux. Le géoréférencement doit être le plus précis possible, impliquant parfois la nécessité de faire plusieurs tests selon l'âge des documents. Mais cette méthode reste la seule possible pour obtenir des informations quant à l'évolution des morphologies dans un secteur fortement anthropisé au cours du XXème siècle. À noter enfin que l'absence de plan cadastraux précis antérieurs aux nombreuses modifications subies par le secteur d'étude lors des deux derniers siècles, ne permet pas de géoréférencer les plans anciens aussi précisément que ce qui peut être fait avec le cadastre napoléonien ou en contexte urbain (V. BAIOCCHI et K. LELO, 2005; C. PICHARD et E. DESJARDIN, accepté).

Remerciements : Les auteurs remercient toutes les personnes qui leur ont facilité la mise à disposition des documents constituant le corpus, ainsi que B. ARNOLD, chef de l'OMAN, pour son soutien. Nous sommes très reconnaissants à l'Office fédéral de la topographie de nous avoir accordé l'autorisation de reproduire des extraits de certaines cartes.

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Bibliographie

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Titre Figure 1 - Formations géologiques plaquées sur le Modèle Numérique de Terrain.
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URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2660/img-1.jpg
Fichier image/jpeg, 456k
Titre Tableau I - Liste des cartes, cartes historiques et plans de la zone ou d'une partie de la zone exutoire du lac de Neuchâtel.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2660/img-2.jpg
Fichier image/jpeg, 884k
Titre Tableau I - Suite 1.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2660/img-3.jpg
Fichier image/jpeg, 1,1M
Titre Tableau I - Suite 2.
Légende * : pieds neuchâtelois et français.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2660/img-4.jpg
Fichier image/jpeg, 1,1M
Titre Figure 2 - Extrait de la Carte de la Suisse romande réalisée par G. MERCATOR vers 1550 (n°68). Gravure (eau-forte/burin) aquarelle présentée au Musée de l'Hôtel de Ville de Le Landeron.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2660/img-5.jpg
Fichier image/jpeg, 312k
Titre Figure 3 - Position des anciens cours d'eau, rivages et dunes figurés sur certaines cartes et plans historiques intégrés au SIG.
Légende Fond de carte : extraits des feuilles de la carte topographique de la Suisse [Office fédéral de la topographie, 2003 (n° 5), 2005-a (n° 3), 2005-b (n° 4) et 2006 (n° 2)]. Les dates mentionnées sont celles de la parution des cartes.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2660/img-6.jpg
Fichier image/jpeg, 1000k
Titre Tableau II - Regroupement des cartes selon les tracés qu'elles mentionnent : Grande Thielle (A1).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2660/img-7.jpg
Fichier image/jpeg, 804k
Titre Tableau II - Suite 1 : Ancienne Thielle (A2) ; Petite Thielle (A3) ; Ancienne Thielle (B).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2660/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 772k
Titre Tableau II - Suite 2 : Canal de Montmirail (C) ; fossé (H).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2660/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 520k
Titre Figure 4 - Carte simplifiée des anciens rivages, cours de la Thielle moyenne et dunes, réalisée à partir des observations des cartes intégrées au SIG.
Légende Fond de carte : extraits des feuilles de la carte topographique de la Suisse [Office fédéral de la topographie, 2003 (n° 5), 2005-a (n° 3), 2005-b (n° 4) et 2006 (n° 2)]. Les dates des tracés correspondent à celles des cartes et plans dans lesquels ils apparaissent.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2660/img-10.jpg
Fichier image/jpeg, 776k
Titre Figure 5 - Vue cavalière de la zone exutoire du lac de Neuchâtel (Anonymus, après 1646 au XVIIème siècle – n°65).
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2660/img-11.jpg
Fichier image/jpeg, 304k
Titre Figure 6 - Photographie d'un extrait de la carte des zones inondables entre les trois lacs réalisée au XVIIème siècle, après 1650 (n° 62). A : basses eaux, B : hautes eaux.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/2660/img-12.jpg
Fichier image/jpeg, 338k
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Pour citer cet article

Référence électronique

Laurent Chalumeau, Anne Combaud, Nicole Plumettaz et Gianna Reginelli-Servais, « Évolution spatiale de la Thielle moyenne : de l'intérêt d'utiliser les cartes historiques dans une étude géomorphologique. Approche méthodologique », Physio-Géo [En ligne], Volume 6 |  2012, mis en ligne le 26 février 2012, Consulté le 25 octobre 2014. URL : http://physio-geo.revues.org/2660 ; DOI : 10.4000/physio-geo.2660

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Auteurs

Laurent Chalumeau

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