Anthracologie en archéologie pour identifier les essences de bois

La datation carbone 14 n’est pas la seule technique scientifique à être utilisée en archéologie. L’archéométrie regroupe de nombreuses autres techniques d’investigation et de datation. L’anthracologie est une méthode pratiquée par les laboratoires CIRAM. Pour des résultats complets, nous faisons l’étude des charbons et l’identification des essences de bois. L’anthracologie est l’un des piliers des études d’archéobotaniques, elle permet notamment de comprendre les usages de la matière par les sociétés humaines anciennes. L’anthracologie révèle également l’origine des prélèvements, permet de différencier le bois de cœur, d’une branche ou d’une brindille. Ceci permet de s’affranchir de l’effet « vieux bois » pour la datation carbone 14.

Un protocole strict et du matériel sophistiqué pour l’étude anthracologique 

L’étude anthracologique nécessite un protocole de préparation minutieux des échantillons. Après rafraîchissement des surfaces à la lame de rasoir, l’analyse anatomique des charbons de bois se fait suivant les trois axes ; transversale, tangentiel et radial. L’observation des éléments anatomiques dans les trois dimensions permet de déterminer la famille et le genre, et plus rarement l’espèce.

Les observations sont réalisées à l’aide d’un stéréomicroscope (loupe binoculaire Olympus® SZ61) et d’un microscope métallographique en champ sombre (Olympus® BX53M), sous lumière dite « naturelle » (lumière blanche calibrée), couplées à des caméras numériques.

La caractérisation des charbons se fera en relevant les différentes informations suivantes :

Les laboratoires CIRAM proposent la caractérisation des charbons grâce à une analyse précise et en relevant des données objectives comme :

1 – la présence d’écorce et de moelle : en observant simultanément ces deux éléments sur un échantillon, nous en déduisons le calibrage de la tige.

2 – Le bois de réaction (caractéristique des petites branches ou de troncs penchés). Ce critère associé à une courbure forte indique que nous sommes en présence d’une petite branche.

3 – La présence de thylles : les thylles se forment dans les vaisseaux de quelques essences feuillus, lors de la formation du bois de cœur. La présence de thylles nous aide à déterminer les essences potentielles, mais également à donner une indication sur la localisation du prélèvement.

4 – La présence d’hyphes de champignons : des filaments peuvent se retrouver dans les vaisseaux. Ils correspondent aux hyphes de champignons se développant dans des conditions aérobiques à la surface d’un arbre mort ou mourant seulement à des températures élevées (saison estivale) et à des taux d’humidité comprise entre 70 et 90 %. La présence d’hyphes nous donne de précieuses informations sur l’état du bois avant sa combustion.

5 – La dégradation par des insectes ou vers perforateurs : la présence de galeries dans les charbons est la preuve d’une attaque réalisée par des insectes ou des verres perforateurs. Il est possible de retrouver les organismes carbonisés dans ces galeries. Ces indices sont la preuve que le bois était mort et vermoulu avant sa combisution. Dans certains cas, l’aubier d’un sujet vivant peut être attaqué par de tels organismes.

6 – La présence de fentes radiales de retrait et vitrification : un bois saturé en eau présentera un grand nombre de fentes de retrait. La vitrification est un phénomène complexe se produisant lors de la combustion. Les aspects de la vitrification dépendent de la nature des bois (essence, calibre, taux d’humidité) et des conditions de combustion (température et condition d’oxygénation). Nous distinguerons 4 aspects de vitrification correspondant à 4 niveaux de carbonisation :

• Aspect mat (niveau 0) : les charbons sont d’aspect mat, de couleur gris ou noir. La structure anatomique est conservée.
• Aspect luisant (niveau 1) : les charbons sont de couleur gris foncé à clair et très brillant.
• Aspect fondu (niveau 2) : les surfaces sont très brillantes et la structure anatomique n’est plus discernable.
• Aspect scoriacé (niveau 3) : il s’agit du dernier degré de vitrification pour lequel les charbons sont totalement déstructurés.

7 – L’évaluation du calibrage : l’analyse de la courbure des cernes d’accroissement et de l’angle des rayons ligneux permettra d’identifier la partie de l’arbre dont sont issus les charbons. Les charbons de bois seront classés suivant 4 catégories :

• Cernes à fortes courbures : indique des bois de très petit calibre
• Cernes à courbures modérées
• Cernes à courbures faibles : indique l’utilisation de bois de gros calibre (grosse branche ou tronc)
• Cernes à courbures indéterminées

8 – La largeur des cernes d’accroissement et rythme de croissance. Une largeur faible indique que le bois a poussé lentement (conditions de croissance peu favorable ou sujet âgé). Alors que des largeurs de croissance larges indiquent une croissance forte (conditions très favorables ou jeune sujet). Le rythme de croissance, c’est-à-dire la régularité des largeurs des cernes indiquent si le sujet a grandi de façon homogène ou s’il y a eu des évènements qui ont gêné temporairement la croissance (conditions climatiques, attaque fongique, blessures de l’arbre …).

9 – Les traces de travail du bois : des rainures/griffures en surface peuvent attester d’un travail réalisé sur le bois au moyen d’outils.

Pour chaque site archéologique référencé, une analyse systématique de tous les charbons sera réalisée suivant les critères évoqués ci-dessus. Les données seront compilées sous la forme de tableaux et graphiques et reportées dans un rapport d’analyse.

CIRAM, spécialiste de la datation carbone 14 et de l’analyses de archéomatériaux, propose l’examen minutieux de vos bois et charbons de bois. Soucieux de délivrer des résultats pertinents et précis, nous respectons les normes internationales en vigueur.