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Le rivage de la petite Syrte : apport de la sédimentologie à l'étude de la progradation du rivage dans les environs de Gigthi (Tunisie méridionale), résultats préliminaires

Mourad Kouka
p. 1-16

Résumés

La progradation du rivage dans les environs du port romain de Gigthi en Tunisie méridionale, résulte des dynamiques des embouchures des oueds aux alentours du site archéologique, en particulier de l'oued El Fjè. Les défluviations successives de ce dernier ont permis la mise en place d'un cône d'épandage s'interposant entre le rivage meuble actuel et la falaise morte. L'analyse et la datation des sédiments en profondeur, à partir de deux sondages à la tarière, permettent une première reconstitution des paléoenvironnements depuis l'époque romaine.

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Texte intégral

I - Introduction

1Le golfe de Bou Ghrara, dans le Sud tunisien (Fig. 1), se caractérise par une richesse remarquable en vestiges archéologiques littoraux (A. OUESLATI et al, 1987). Ceux-ci remontent à l'Antiquité classique et ont déjà été partiellement repérés, cartographiés et datés (A. DRINE, 1996 ; H. SLIM et al, 2004). Le port romain antique est caractérisé par la présence de deux longues jetées de 150 m de longueur (Photo 1).

Figure 1 - Localisation du golfe de Bou Ghrara.

Figure 1 - Localisation du golfe de Bou Ghrara.

Photo 1 - Vestiges colmatés de la jetée du port antique de Gigthi. [cliché : Mourad KOUKA]

Photo 1 - Vestiges colmatés de la jetée du port antique de Gigthi. [cliché : Mourad KOUKA]

Figure 2 - Plan et situation du champ des ruines archéologiques de Gigthi (d'après S. TLATLI, 1970).

Figure 2 - Plan et situation du champ des ruines archéologiques de Gigthi (d'après S. TLATLI, 1970).

Sources : plan dressé par S. TLATLI (1970), carte topographique de Bou Ghrara au 1/50000 et image Google Earth qui sert de fond.

2Découverts il y a plus d'un siècle, les vestiges archéologiques de l'antique cité de Gigthi (ou Gigthis) sont aujourd'hui dans les terres, séparés du rivage actuel d'environ 500 m (Fig. 2). Deux campagnes de prélèvement d'échantillons, au moyen d'une tarière, ont été organisées afin de déterminer l'évolution des paléo-rivages et de comprendre la dynamique du cône deltaïque de l'oued El Fjè, qui s'est formé à proximité méridionale du site archéologique, et son incidence sur la progradation de la ligne de rivage.

3Nous présentons ici les résultats d'analyses bio-sédimentologiques réalisées sur les échantillons issus de deux sondages à la tarière (C4 et GIGH 3), qui ont permis de caractériser les paléoenvironnements littoraux. Les résultats obtenus soulignent plusieurs problèmes majeurs concernant l'installation portuaire antique à Gigthi et l'adaptabilité des sociétés face aux contraintes littorales naturelles sur la longue durée (C. MORHANGE et al., 2005).

II - Contexte historique et géographique

1 ) Contexte historique

4Par sa richesse en vestiges puniques et romains, l'antique Gigthi occupe une place essentielle dans l'histoire de la Tunisie méridionale. Sa position à l'extrémité sud de la côte tunisienne en faisait une escale importante sur la voie de navigation reliant Leptis Magna à Carthage (L.A. CONSTANS, 1914, 1916 ; P. ARNAUD, 2005). Cette ville fut mentionnée dans les textes anciens comme faisant partie des emporia puniques de la petite Syrte (L.A. CONSTANS, 1914, 1916).L'essor de Gigthi apparait lié à l'importance des activités maritimes, qu'il s'agisse de la pêche ou de la transformation des produits issus de la mer, comme la fabrication de la pourpre, du garumet autres salsamenta(P. TROUSSET, 1992, 1998). De même, plusieurs indices archéologiques semblent témoigner de l'importance de l'oléiculture sur le littoral dépendant de la cité de Gigthi (A. DRINE, 1999).

5Dès la défaite de Carthage en 202 avant J.C., le roi numide Massinissa réussit à soumettre toute la région de la petite Syrte, y compris Gighti. Cette ville passa ensuite sous domination romaine, pour plus de trois siècles, après la victoire césarienne à Thapsus en 46 après J.C. et l'annexion du territoire numide (S. GSELL, 1913). L'occupation romaine de Gigthi et ses environs a fait l'objet de nombreuses recherches historiques et archéologiques, par exemple celles de L.A. CONSTANS (1914), A. DRINE (1996), H. SLIM et al., (2004) et A. GADHOUM (2009). Ces chercheurs insistent tous sur la prospérité économique et portuaire de Gigthi sous la domination romaine.

2 ) Contexte géomorphologique et potentialités des milieux

6Du point de vue de la situation géographique, Gigthi se trouve au sud-ouest de la Bou Ghrara, petite mer intérieure de 430 km2 séparée de la Méditerranée par l'île de Djerba. C'est donc un plan d'eau relativement protégé des houles du large qui baigne le port antique. La topographie sous-marine du golfe de Bou Ghrara correspond à une extension de la topographie continentale. Avec une profondeur moyenne de 5,2 m, la lagune de Bou Ghrara offre des conditions favorables à une progradation côtière (Z. DRIRA, 2009).

a. L'arrière-pays : un contexte propice à une morphodynamique fluviale active

7Limitant au sud-ouest le golfe de Bou Ghrara, le plateau de la Jeffara septentrionale, constitué de calcaires du Crétacé, présente une altitude moyenne de 500 m. C'est sur ce plateau que les principaux oueds prennent leur source. Les piémonts au nord-est de la Jeffara sont séparés de la côte par une plaine étendue et monotone.

8Autour du golfe de Bou Ghrara affleurent des formations détritiques fines allant du Miocène à l'Holocène (Fig. 3). Souvent indurées par une croûte calcaire, elles forment parfois des falaises en retrait ou en bordure du rivage (Y. JEDOUI, 2000).

Figure 3 - Croquis géomorphologique du golfe de Bou Ghrara.

Figure 3 - Croquis géomorphologique du golfe de Bou Ghrara.

Sources : pour les vents, INM - Institut National de la Météorologie (données de 1981 à 2004) ; cartes topographiques de Bou Ghrara et Jorf au 1/50000 et de Gabès au 1/200000 ; cartes géologiques au 1/100000 Médenine (S. BOUAZIZ, 1990) et Adjim (Y. JEDOUI et J.P. PERTHUISOT, 1997) et au 1/50000 de Jorf (J.P. PERTHUISOT, 1984).

9Une tectonique active a influencé la morphologie du littoral tout au long du Quaternaire (S. BOUAZIZ et al., 2003). Elle est à l'origine de l'ouverture du canal d'Ajim avant le Tyrrhénien et de la subsidence du fond du golfe de Bou Ghrara (T. BEN FRAJ, 2011).

10La plaine littorale est caractérisée par le développement de deux cônes alluviaux dans la région de Gigthi, ceux des oueds Fjè (bassin versant de 404 km2) et Smara (bassin versant de 539 km2). Ensemble, ces deux cônes deltaïques s'étendent de nos jours sur environ 15 km2. Ils présentent un trait de côte ondulé typique d'un littoral en progradation. Les vestiges du site archéologique de Gigthise trouvent au nord du cône de l'oued Fjè. La pluviométrie moyenne annuelle est de l'ordre de 220 mm. Les pluies, irrégulièrement réparties au cours de l'année, tombent essentiellement sous forme d'orages brefs mais violents (données de l'INM).

b. Le littoral : une mer intérieure calme favorisant l'engraissement de la côte

11La côte montre deux unités géomorphologiques bien individualisées : 1/ les falaises, qui atteignent parfois 10 m de hauteur et que l'on peut suivre sur plusieurs kilomètres, par exemple au nord de l'embouchure de l'oued Fjè (falaises mortes près de Gighti et vives au nord de Bir Ben Slama) ; 2/ les plages, qui sont particulièrement étendues à l'embouchure des oueds. Les plages doivent leur existence, d'une part, aux apports sableux fluviatiles et, d'autre part, aux accumulations éoliennes (A. OUESLATI, 1993 ; 1994). Les vents soufflent principalement du secteur ouest et présentent généralement une vitesse faible (5 m/s en moyenne) (Fig. 3).

12Le long de la côte orientale de Bou Ghrara, la dérive littorale dominante est orientée nord-sud. Au fond du golfe, elle est dirigée est-ouest (Y. JEDOUI, 2000) (Fig. 3). Elle peut être à l'origine d'un apport sédimentaire pour certains tronçons littoraux. La côte de Bou Ghrara est aussi influencée par une marée relativement forte, de type mixte à prédominance semi-diurne. L'amplitude annuelle des marées moyennes varie entre 0,58 et 0,70 m, alors que les marées de vives eaux varient entre 0,94 et 1,07 m (Z. DRIRA, 2009).

III - Méthodologie

13Le sondage C4 (Fig. 4) est situé au pied d'une falaise morte, séparée de presque 500 m du rivage actuel. Son étude permet de mieux comprendre la dynamique littorale, ainsi que d'estimer le rythme de la progradation du cône deltaïque depuis 2000 ans. À titre de comparaison, nous avons étudié le sondage GIGH 3. Situé à 1 km au sud du sondage C4 (Fig. 4), il présente une organisation stratigraphique identique.

Figure 4 - Localisation des sondages à la tarière C4.

Figure 4 - Localisation des sondages à la tarière C4.

Fond de carte : image Google Earth 2012.

14Les échantillons, prélevés, tous les 20 cm, ont été analysés dans les services d'analyse du CEREGE à Aix-en-Provence.

15Les analyses granulométriques ont été effectuées en vue de caractériser les conditions de sédimentation. Les échantillons ont subi des tamisages mécaniques sur tamis à maille carrée, par voie humide pour le tout-venant (séparation du ballast et de la terre fine), à sec pour la terre fine. Les teneurs sont exprimées pour du matériel séché à 45 °C.

16La macrofaune a également été étudiée. Lorsqu'elle est présente, elle fournit, en effet, des éléments utiles à une reconstitution plus fine des paléoenvironnements.

17Enfin, deux datations au radiocarbone ont été réalisées sur des charbons de bois par le laboratoire de Poznan (Pologne).

IV - Résultats : un milieu lagunaire en contexte de progradation

18Les colonnes sédimentaires des sondages C4 et GIGH 3 (Fig. 5 et 6) sont composées de trois unités stratigraphiques.

Figure 5 - Résultats sédimentologiques du sondage C4.

Figure 5 - Résultats sédimentologiques du sondage C4.

Figure 6 - Résultats sédimentologiques du sondage GIGH 3.

Figure 6 - Résultats sédimentologiques du sondage GIGH 3.

1 ) Unité A : faciès lagunaire en connexion avec la mer

19L'unité A est située entre 2,75 et 1,75 m de profondeur sous la surface du sol dans le cas du sondage C4 et entre 2,50 et 1,55 m dans celui du sondage GIGH 3. Elle ravine le substrat mio-pliocène de couleur grisâtre.

20Pour l'essentiel, cette unité est constituée de sables et de limons, qui renferment des graviers et quelques galets incrustés de faune marine. Globalement, le ballast (> 2 mm) représente environ 15 % du poids total du sédiment. Il devient rare vers le sommet. Les sables (50 µm à 2 mm) représentent en moyenne de l'ordre de 40 % du poids total du sédiment, mais avec de grosses disparités d'un sondage à l'autre et d'un échantillon à l'autre. Ils sont surtout constitués de sables fins (0,05 à 0,2 mm), avec toutefois des teneurs en sables moyens (0,2 à 0,5 µm) et en sables grossiers (0,5 à 2 mm) qui augmentent à la base du sondage GIGH 3 (Fig. 5 et 6).

21Les charbons trouvés à la base de cette unité dans le sondage C 4 (échantillon C4 S12, à 2,5 m de profondeur) ont été datés de 2205 ans ± 25 BP (soit 360-200 cal BC, Poz-53979). Pour le sondage GIGH 3, à 2,3 m de profondeur, nous avons obtenu la date de 1835 ans ± 30 BP (soit 75-255 cal. AD, Poz-60378). Ces datations permettent d'estimer, pour toute la partie des sondages au-dessus des charbons, une vitesse de sédimentation apparente de l'ordre de 1,3 à 1,4 mm par an.

22Le trop faible nombre de coquilles marines ne permet malheureusement pas d'élaborer un diagramme malacologique Toutefois l'analyse de la macrofaune montre un mélange d'assemblages marin et lagunaire provenant de l'étage infralittoral, avec prédominance de Pirenella conica, qui affectionne les fonds sableux. On trouve aussi Loripes lacteus, dont la prédilection va aux sables vaseux de mode calme. Vers le sommet de l'unité, on note une dominance de mollusques originaires des fonds lagunaires, comme Cerastoderma glaucum et Donax semistriatus. Les ostracodes sont très rares. Caractéristique des fonds sablo-vaseux infralittoraux lagunaires en connexion lointaine avec la mer, ce mélange est semblable aux assemblages faunistiques actuels que l'on trouve le long des rivages de la Bou Ghrara (J. ZAOUALI, 1978 ; A. DERBALI et al, 2009).

2 ) Unité B : milieu lagunaire en progradation

23L'unité B, située entre 1,75 et 1,25 m de profondeur pour C4 et entre 1,55 et 1,20 m pour GIGH 3, est constituée d'une accumulation sablo-limoneuse (95 % du poids total du sédiment) avec de nombreux petits fragments de coquilles marines. Le ballast est quasi-absent et le taux moyen des particules < 50 µm (limons et argile) est inférieur à 40 %. Parmi les sables, les sables fins prédominent (80 % des sables).

24Le passage d'une unité présentant des niveaux relativement grossiers dans sa partie supérieure (A) à une unité uniformément fine (B) traduit un affaiblissement hydrodynamique et donc des conditions de dépôt plus calmes (C. MORHANGE, 1994 ; J.P. GOIRAN et C. MORHANGE, 2003). Il est lié à une diminution des dynamiques, que l'on pourrait interpréter comme la conséquence d'une meilleure protection du milieu, en relation avec la progradation du cône deltaïque postérieure à l'époque romaine. Mais les évolutions granulométriques au sein de l'unité A, celle sur le tout-venant comme celle sur la terre fine, nous obligent à une position prudente.

3 ) Unité C : progradation du rivage

25L'unité C se trouve au-dessus de 1,25 m de profondeur pour C4 et de 1,2 m pour GIGH 3. De texture fine, elle est constituée en moyenne de 65 % de sables et de 33 % de limons et argile. Le taux des particules < 50 µm varie sensiblement d'un échantillon à l'autre, et pas de manière identique en C4 et GIGH3. Les sables fins représentent plus de 90 % des sables. Le ballast est presque inexistant. Ce dépôt correspond à un environnement calme.

26Plus que la texture, c'est la présence de quartz sub-émoussés mats (Photo 2) qui signe le passage d'un domaine immergé à un domaine aérien soumis à l'action des vents. Les photographies prises au MEB (Photos 3) attestent que la surface des grains de quartz est criblée de petites cupules de choc.

Photo 2 - Aspect sub-émoussé mat et émoussé mat des grains de quartz des dépôts récents du cône deltaïque de l'oued Smara. [cliché : Mourad KOUKA]

Photo 2 - Aspect sub-émoussé mat et émoussé mat des grains de quartz des dépôts récents du cône deltaïque de l'oued Smara. [cliché : Mourad KOUKA]

Photos 3 - Photographies au MEB montrant les effets du choc du vent sur la surface d'un quartz sub-émoussé mat. [cliché : Mourad KOUKA]

Photos 3 - Photographies au MEB montrant les effets du choc du vent sur la surface d'un quartz sub-émoussé mat. [cliché : Mourad KOUKA]

27L'absence de macrofaune plaide en faveur de processus continentaux, à la fois fluviaux et éoliens. L'étude exoscopique des quartz permet de restituer une plage "post-romaine" qui enregistre un apport important de sédiments éoliens au pied de la paléo-falaise. Signalons que l'estran actuel présente, dans les environs de Gigthi, des caractéristiques bio-sédimentologiques très proches de celles de cette époque (travaux personnels en cours).

V - Discussion et conclusion

28L'étude a dégagé trois principaux épisodes morphogénétiques qui se sont enchaînés dans un contexte laguno-marin. La texture varie peu du bas jusqu'au sommet des sondages, avec cependant quelques variations, mais qu'il est difficile d'interpréter. En fait, ce sont les restes de coquilles et l'état des grains de quartz qui distinguent les unités.

29Le premier épisode débute vers 2000 ans BP. Le milieu lagunaire au pied de Gigthi est alors identique à la majeure partie de la Bou Ghrara actuelle. La création de Ghigti correspond à cette situation favorable.

30Les sédiments correspondant au deuxième épisode montrent une macrofaune brisée et une texture plus constante, caractères qui traduisent un milieu lagunaire localement mieux protégé et donc en cours de colmatage. Cela peut être mis en relation avec l'extension des cônes alluviaux des oueds El Fjè et Smara, qui à la fois alimentent le secteur en sédiments et dévient vers le large le courant littoral au niveau de Gigthi.

31L'hypothèse de cette évolution est confortée par deux éléments : 1/ la longueur des jetées de Gigthi, de l'ordre de 150 m, qui traduit la faiblesse de la hauteur de la colonne d'eau dès l'époque romaine, afin de permettre l'accostage des navires antiques à tirant d'eau moyen ; 2/ le déclin vers les VIème et VIIème siècles de l'ère vulgaire de l'activité du port, qui a probablement souffert d'un colmatage rapide (A. GHADHOUM, 2009).

32Le dernier épisode montre une absence de macrofaune. Ce résultat reflète la phase finale de la dynamique de colmatage de la marge lagunaire et de progradation du cône deltaïque de l'oued El Fjè, entraînant une continentalisation accélérée du milieu qui se poursuit jusqu'à nos jours (Fig. 7 et 8).

Figure 7 - Progradation des cônes deltaïques dans le golfe de Bou Ghrara de 1954 à 1999.

Figure 7 - Progradation des cônes deltaïques dans le golfe de Bou Ghrara de 1954 à 1999.

Figure 8 - Progradation des cônes deltaïques dans le golfe de Bou Ghrara de 1999 à 2012.

Figure 8 - Progradation des cônes deltaïques dans le golfe de Bou Ghrara de 1999 à 2012.

33En 2000 ans, les paysages littoraux ont donc subi une métamorphose, puisque l'on est passé de falaises vives battues par un plan d'eau laguno-marin à l'époque romaine, à un cône deltaïque progradant. Ce cône a certainement favorisé l'aggradation des fonds marins à proximité du bassin portuaire romain de Gighti, et donc entraîné son colmatage.

Remerciements : L'auteur remercie l'INP (tout particulièrement Ali DRINE, responsable scientifique du site archéologique de Gigthi), le SCAC et la DGRE pour leur soutien. Au laboratoire du CEREGE, nous remercions en particulier Doriane DELANGHE-SABATIER et Nick MARRINER. Ces recherches ont été entreprises dans le cadre du programme de recherche franco-tunisien CMCU PHC Utique 2012-12G0403 sous la direction d'Ameur OUESLATI et Christophe MORHANGE que nous remercions vivement pour leur soutien. Enfin, nous sommes reconnaissant à nos deux réviseurs, restés anonymes, ainsi qu'à Bertrand LEMARTINEL et Claude MARTIN, de leurs remarques et conseils.

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Table des illustrations

Titre Figure 1 - Localisation du golfe de Bou Ghrara.
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Titre Photo 1 - Vestiges colmatés de la jetée du port antique de Gigthi. [cliché : Mourad KOUKA]
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Titre Figure 2 - Plan et situation du champ des ruines archéologiques de Gigthi (d'après S. TLATLI, 1970).
Légende Sources : plan dressé par S. TLATLI (1970), carte topographique de Bou Ghrara au 1/50000 et image Google Earth qui sert de fond.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4334/img-3.jpg
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Titre Figure 3 - Croquis géomorphologique du golfe de Bou Ghrara.
Légende Sources : pour les vents, INM - Institut National de la Météorologie (données de 1981 à 2004) ; cartes topographiques de Bou Ghrara et Jorf au 1/50000 et de Gabès au 1/200000 ; cartes géologiques au 1/100000 Médenine (S. BOUAZIZ, 1990) et Adjim (Y. JEDOUI et J.P. PERTHUISOT, 1997) et au 1/50000 de Jorf (J.P. PERTHUISOT, 1984).
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Titre Figure 4 - Localisation des sondages à la tarière C4.
Légende Fond de carte : image Google Earth 2012.
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Titre Figure 5 - Résultats sédimentologiques du sondage C4.
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Titre Figure 6 - Résultats sédimentologiques du sondage GIGH 3.
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Titre Photo 2 - Aspect sub-émoussé mat et émoussé mat des grains de quartz des dépôts récents du cône deltaïque de l'oued Smara. [cliché : Mourad KOUKA]
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4334/img-8.jpg
Fichier image/jpeg, 444k
Titre Photos 3 - Photographies au MEB montrant les effets du choc du vent sur la surface d'un quartz sub-émoussé mat. [cliché : Mourad KOUKA]
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4334/img-9.jpg
Fichier image/jpeg, 300k
Titre Figure 7 - Progradation des cônes deltaïques dans le golfe de Bou Ghrara de 1954 à 1999.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4334/img-10.jpg
Fichier image/jpeg, 368k
Titre Figure 8 - Progradation des cônes deltaïques dans le golfe de Bou Ghrara de 1999 à 2012.
URL http://physio-geo.revues.org/docannexe/image/4334/img-11.jpg
Fichier image/jpeg, 273k
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Pour citer cet article

Référence papier

Mourad Kouka, « Le rivage de la petite Syrte : apport de la sédimentologie à l'étude de la progradation du rivage dans les environs de Gigthi (Tunisie méridionale), résultats préliminaires », Physio-Géo, Volume 9 | -1, 1-16.

Référence électronique

Mourad Kouka, « Le rivage de la petite Syrte : apport de la sédimentologie à l'étude de la progradation du rivage dans les environs de Gigthi (Tunisie méridionale), résultats préliminaires », Physio-Géo [En ligne], Volume 9 | 2015, mis en ligne le 14 janvier 2015, consulté le 28 mai 2017. URL : http://physio-geo.revues.org/4334 ; DOI : 10.4000/physio-geo.4334

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Auteur

Mourad Kouka

Laboratoire CGMED, Université de Tunis (FSHST), 94 rue du 9 avril 1938, TUNIS, TUNISIE, et Laboratoire du CEREGE UM 34, Technopole de l'Arbois, BP 80, 13545, AIX-EN-PROVENCE.
Courriel : kouka@cerege.fr

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