Geoarchaeology of the ancient city of Utica (Tunisia) and evolution of the palaeoenvironment of the Medjerda delta

Phoenician Utica remains today largely unknown, as is its role in the Phoenician expansion in the western Mediterranean. Aristotle and Pliny the Elder mention Utica as a maritime and port city and estimate its origin around the 11th c. BC. However, in the present state of research, no archaeological evidence is earlier than the 9th c. BC, and the location of the Phoenician and Roman port infrastructures remains unknown. Today, the ancient city is located on a promontory in the heart of the Medjerda delta, 10 km inland. This project proposes an interdisciplinary effort to understand the Medjerda delta landscape changes during the Holocene. It starts from an archaeological problem and proposes the contribution of geoarchaeology to the understanding of the relationship between ancient societies and their environment. The fluvial palaeoenvironments and sedimentary processes are studied through the mechanical extraction of cores (15-20 m deep) to reach the early Holocene. Selected sediment samples are then studied in laboratory, using different and complementary approaches. The location of port infrastructures will bring initial answers to the question of the foundation of the city. The study of river palaeoenvironments of the Medjerda delta during the Holocene aim at a better understanding of the nature of the settlement, as well as the function of the city of Utica over time. This study will also assess the impact of the ancient city on the environment and understand how the city adapted to the mobility of this Mediterranean delta. Furthermore, the analysis of sedimentary processes causing the filling of the harbour basin will lead to speculation about the causes of the abandonment of the structures and more generally the decline of the city in favor of Carthage. It will also examine whether natural or anthropogenic factors have influenced this deltaic progradation over the centuries

Le port antique d’Utique et le delta de la Medjerda (Tunisie) : une approche géoarchéologique

Nombre de textes antiques parlent d’Utique en tant que ville maritime et portuaire et situent son origine autour du 11e siècle av. J.-C. Néanmoins, l’exactitude de ces dires n’a jamais pu être prouvée archéologiquement. En effet, dans l’état actuel des recherches, aucun élément archéologique ne remonte au-delà du 9e siècle av. J.-C. et la localisation des structures portuaires, datant des époques phénicienne et romaine, reste inconnue. Aujourd’hui, la cité antique est située sur un promontoir..

Evolution paléoenvironnementale du delta de la Medjerda et géoarchéologie du site d'Utique (Tunisie)

La ville d’Utique est considérée comme l’un des trois premiers comptoirs phéniciens de Méditerranée occidentale. Selon la tradition littéraire, elle aurait été fondée en 1101 av. J.-C., par des Phéniciens venus de Tyr au Liban. Néanmoins, dans l’état actuel des recherches, aucun vestige archéologique ne remonte au-delà du 9e siècle av. J.-C. Aux périodes phénicienne et romaine, Utique était une importante ville marchande faisant face à la mer. Au cours des siècles, la ville a perdu son accès à la mer et son port s’est envasé. Malgré plus d'un siècle d'investigation par les archéologues et chercheurs associés, l'emplacement des structures portuaires de la ville aux périodes phénicienne et romaine reste inconnu, enfoui sous plusieurs mètres de sédiments. Partant de cette problématique archéologique, notre recherche s’est concentrée sur trois axes principaux : paléogéographique, géoarchéologique et palynologique. Basés sur l'étude pluridisciplinaire de carottages sédimentaires, les résultats ont montré que les fortes crues de l’oued Medjerda, qui coulait au sud de la ville à l'époque romaine, ont été un facteur majeur du déclin d'Utique et de l'ensablement de son port. En effet, au moment de sa fondation, la ville était située sur un promontoire baigné par la mer, mais les sédiments transportés par la Medjerda ont progressivement scellé la baie, laissant la pointe du promontoire d'Utique à 10 km à l'intérieur des terres. Une crise hydrologique majeure a été mise en évidence vers le 4e siècle ap. J.-C. Celle-ci est corrélée à une augmentation des taux de sédimentation dans le bassin-versant, qui semble correspondre à une dégradation climatique globale à la même époque. Les résultats mettent également en évidence l'existence d'une longue façade maritime au nord du promontoire d'Utique aux époques phénicienne et romaine. Un environnement marin profond est attesté dans l'ancienne baie au 6e mill. av. J.-C. et la profondeur de la colonne d'eau le long de la façade nord était encore de 2 m autour des 4e–3e siècles av. J.-C. Enfin, l’étude palynologique a montré l'existence de traces d'activités humaines dès le 3e mill. av. J.-C. La phase d'occupation phénicienne et romaine est caractérisée par une forte baisse des taxons forestiers, probablement due à des défrichements importants pour l'agriculture et le pastoralisme. L'olivier quant à lui est en augmentation, ainsi que les céréales. La crise érosive survenant à la fin de la période romaine s’accompagne d’une très forte augmentation de l'armoise, témoin d'une steppisation du paysage. Ce travail illustre la contribution de la géoarchéologie à la résolution d’une problématique archéologique majeure et à la compréhension des relations entre cette importante ville portuaire et son environnement.Utica is considered, according to ancient literary tradition, as one of the first three Phoenician foundations of the Western Mediterranean, supposedly founded in 1101 BC by Levantines from Tyre. Nevertheless, until now, no archaeological remains date back beyond the 9th century BC. In the Phoenician and Roman periods, Utica was an important merchant coastal town, facing the sea. Over the centuries, the city has lost its access to the sea and its port has silted up. Despite more than a century of investigation by archaeologists and associated researchers, the location of the city’s harbour, dating from the Phoenician and Roman periods, remains unknown, buried under several meters of sediment. Starting from this archaeological problem, our research focused on three main axes: paleogeographic, geoarchaeological and palynological. Based on the multidisciplinary study of sedimentary cores, the results showed that the strong floods of the Medjerda wadi, which flowed south of the city during Roman times, were a major factor in the decline of Utica and the silting of its port. Indeed, at the time of its foundation, the city was located on a promontory bathed by the sea, but the sediments transported by the Medjerda gradually sealed the bay, leaving the tip of the Utica promontory 10 km inland. A major hydrological crisis was highlighted around the 4th century AD. This is correlated with an increase in sedimentation rates in the watershed, which seems to correspond to an overall climatic degradation. The results also highlight the existence of a long maritime façade north of the Utica promontory during the Phoenician and Roman eras. A deep marine environment is attested in the ancient bay at 6th mill. BC and the depth of the water column along the north facade was still 2 m around the 4th–3rd centuries BC. Finally, the palynological study showed the existence of traces of human activities as early as the 3rd mill. BC. The Phoenician and Roman occupation is characterized by a sharp drop in forest taxa, probably due to significant clearings for agriculture and pastoralism. The olive tree is increasing, as well as cereals. The erosive crisis occurring at the end of the Roman period was accompanied by a sharp increase of Artemisia, witnessing a steppisation of the landscape. This work illustrates the contribution of geoarchaeology to the resolution of a major archaeological problem and to the understanding of the relationships between this important port city and its environment

paleoenvironmental evolution of the Medjerda delta and geoarcheology of Utica(Tunisia)

La ville d'Utique est considérée comme l'un des trois premiers comptoirs phéniciens de Méditerranée occidentale. Selon la tradition littéraire, elle aurait été fondée en 1101 av J.-C., par des phéniciens venus de Tyr au Liban.Néanmoins, dans l'état actuel des recherches, aucun vestige archéologique ne remonte au delà du 9e siècle av. J.-C. Aux périodes phéniciennes et romaines, Utique était une importante ville marchande faisant face à la mer. Au cours des siècles, la ville a perdu son accès à la mer et son port s'est envasé. Malgré plus d'un siècle d'investigation par les archéologues et chercheurs associés, l'emplacement des structures portuaires de la ville aux périodes phénicienne et romaine reste inconnu, enfoui sous plusieurs mètres de sédiments.Partant de cette problématique archéologique, notre recherche s'est concentrée sur trois axes principaux : paléogéographique, géoarchéologique et palynologique. Basés sur l'étude pluridisciplinaire de carottages sédimentaires, les résultats ont montré que les fortes crues de l'Oued Medjerda, qui coulait au sud de la ville à l'époque romaine, ont été un facteur majeur du déclin d'Utique et de l'ensablement de son port. En effet, au moment de sa fondation, la ville était située sur un promontoire baigné par la mer, mais les sédiments transportés par la Medjerda ont progressivement scéllé la baie, laissant la pointe du promontoire d'Utique à 10 km à l'intérieur des terres. Une crise hydrologique majeure a été mise en évidence vers le 4e siècle ap J.-C. Celle-ci est corrélée à une augmentation des taux de sédimentation dans le bassin versant, ce qui semble correspondre à une dégradation climatique globale à la même époque. Les résultats mettent également en évidence, l'existence d'une longue façade maritime au nord du promontoire d'Utique aux époques phénicienne et romaine. Un environnement marin profond est attesté dans l'ancienne baie au 6e mill. av. J.-C. et la profondeur de la colonne d'eau le long de la façade nord était encore de 2 m autour des 4e _ 3e siècle av. J.C. La phase d'occupation phénicienne et romaine est caractérisée par une forte baisse des taxons forestiers, probablement due à des défrichements importants pour l'agriculture et le pastoralisme. L'olivier quant à lui est en augmentation, ainsi que les céréales. La crise érosive survenant à la fin de la période romaine s'accompagne d'une très forte augmentation de l'armoise, témoin d'une steppisation du paysage.Ce travail illustre la contribution de la géoarchéologie à une résolution d'une problématique archéologique majeure et à la compréhension des relations entre cette importante ville portuaire et son environnement.Utica is considered, according to ancient literary tradition, as one of the fist three Phoenician foundations of the Western Mediterranean, supposedly founded in 1101 BC by Levantines from Tyre. Neverthelesss, until now, no archaeological remains date back beyond the 9th century BC. In the Phoenician and Roman periods, Utica was an important merchant coastal town, facing the sea. Over the centuries, the city has lost its access to the sea and the port has silted up. Despite more than a century of investigation, by archaeologist and associated researchers, the location of the city's harbour, dating from the Phenician and Roman periods, remains unknown, burried under several meters of sediment.Starting from this archaeological problem, our research focused on three main axes : paleogeographic, geoarchaeological and palynological. Based on the multidisciplinary study of sedimentary cores, the results showed that the strong floods of the Medjerda wadi, wich flowed south of the city during Roman times, were a major factor in the decline of Utica and the silting of its port. Indeed, at the time of its foundation, the city was located on a promontary bathed by the sea, but the sediments transported by the Medjerda gradually sealed the bay, leaving the tip of the Utica promontary 10 km in land. A major hydrological crisis was highlighted around the 4 th century AD. This correlated with an increased in sedimentation rates in the watershed, wich seems to correspond to an overall climatic degradation. The results also highlight the existence of a long maritime facade north of Utica promontary during the Phoenician and Roman eras. A deep maritime environment is attested in the ancient bay at 6th mill. BC and the depth of the water column along the north facade was still 2 m around the 4th - 3th centuries BC. Finally, the palynological study showed the existence of traces of human activities as early as the 3th mill. BC. The Phoenician and Roman occupation is characterized by a sharp drop in forest taxa, probably due a significant clearings for agriculture and pastoralism. The olive tree is increasing, as well as cereals. The erosive crisis occuring at the end of the Roman period was accompanied by a sharp increase of "Artemisia", witnessing a steppisation of the landscape.This work illustrates the contribution of geoarchaelogy to the resolution of a major archeological problem and to the understanding of the relationships between this important port city and its enviroment

Evolution of the Medjerda delta's palaeoenvironment : Evidence of an intense sedimentation event post 10th c. A.D. near the ancient city of Utica (Tunisia)

International audienc

Evolution des paléoenvironnements du delta de la Medjerda

Ce poster présente un projet de réflexion interdisciplinaire visant à comprendre le rythme d’évolution des paysages deltaïques au cours de l’Holocène. Depuis la fin du XXe siècle, la progradation deltaïque de la Medjerda a fait l’objet de nombreuses investigations (e.g. Oueslati, 1995 ; Paskoff et al., 1992). Partant des sources écrites et de données archéologiques, ce phénomène de comblement a également été étudié plus récemment par le biais de la géoarchéologie et d’un système d’information géographique (SIG - Delile et al., 2013). Ces études ont conduit à l’élaboration d’un schéma spatio-temporel des multiples défluviations qu’a connues la Medjerda au cours de son avancée sur la mer. L’étude des paléo-environnements fluviaux et des processus sédimentaires sera réalisée par l’intermédiaire de carottages d’une dizaine de mètres de profondeur, afin d’atteindre les couches correspondant aux environs de la première moitié de l’Holocène. Les échantillons de sédiments sélectionnés seront ensuite étudiés en laboratoire selon différentes approches complémentaires : (1) analyse granulométrique et morphoscopie du quartz : reconstitution des conditions hydrodynamiques ; (2) analyse minéralogique par diffraction des rayons X : identification et estimation de l’abondance des composants sédimentaires détritiques, biologiques et authigènes ; (3) analyse géochimique par spectrométries XRF et ICP-AES : identification des sources sédimentaires et mise en évidence de la contamination anthropique ; (4) analyse palynologique : reconstitution du couvert végétal ; (5) étude des ostracodes : reconstitution des environnements sédimentaires (nature du milieu) ; (6) analyse géochimie isotopique du plomb : identification des sources de pollutions. L’analyse granulométrique renseignera l’hydrodynamisme et précisera les processus impliqués dans les phases successives de dépôts qui caractérisent différents environnements sédimentaires (e.g. Goiran et al. 2014). Elle sera complétée par une série d’analyses sédimentologiques (susceptibilité magnétique, minéralogie, géochimie organique et inorganique) et biologiques (pollens, ostracodes) afin de reconstituer l’évolution des paysages sur les derniers millénaires. Cette reconstitution sera mise en relation avec les changements climatiques au cours de l’Holocène. La combinaison des approches minéralogiques et géochimiques permettra d’identifier l’origine des minéraux argileux, de déterminer leurs régions sources et de mettre en évidence une contamination par les activités humaines. L’influence des facteurs anthropiques sera confirmée par une analyse des isotopes du plomb (e.g., Fagel et al., 2010). Différents traitements statistiques seront appliqués aux résultats de ces analyses dans le but d’affiner leur interprétation. Parallèlement, une série de datations radiocarbone seront réalisées afin de fixer le cadre chrono-stratigraphique des différentes phases d’évolution du delta. La plus-value de ce projet réside dans l’approche pluridisciplinaire, qui visera à proposer une image évolutive des paysages du bassin versant de la Medjerda, et précisera les modalités d’enregistrement sédimentaire en fonction de variables de contrôle que sont le climat et la pression anthropique. Plus globalement, ce projet met l’accent sur l’importance de la connaissance et des enseignements du passé pour comprendre et appréhender les conséquences de l’anthropisation de l’environnement, plus spécifiquement sur les milieux deltaïques

Une fosse mésolithique découverte à Leuze-en-Hainaut/Blicquy « Ville d'Anderlecht » (Hainaut) lors de la campagne de fouille 2003

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PALEO-DELTA: Palaeoenvironment and geoarchaeology of the Medjerda delta (Tunisia)

Phoenician Utica remains today largely unknown, as is its role in the Phoenician expansion in the western Mediterranean. Aristotle and Pliny the Elder mention Utica as a maritime and port city and estimate its origin around the 11th c. BC. However, in the present state of research, no archaeological evidence is earlier than the 9th c. BC, and the location of the Phoenician and Roman port infrastructures remains unknown. Today, the ancient city is located on a promontory in the heart of the Medjerda delta, 10 km inland. This project proposes an interdisciplinary effort to understand the Medjerda delta landscape changes during the Holocene. It starts from an archaeological problem and proposes the contribution of geoarchaeology to the understanding of the relationship between ancient societies and their environment. The fluvial palaeoenvironments and sedimentary processes are studied through the mechanical extraction of cores (15-20 m deep) to reach the early Holocene. Selected sediment samples are then studied in laboratory, using different and complementary approaches. The location of port infrastructures will bring initial answers to the question of the foundation of the city. The study of river palaeoenvironments of the Medjerda delta during the Holocene aim at a better understanding of the nature of the settlement, as well as the function of the city of Utica over time. This study will also assess the impact of the ancient city on the environment and understand how the city adapted to the mobility of this Mediterranean delta. Furthermore, the analysis of sedimentary processes causing the filling of the harbour basin will lead to speculation about the causes of the abandonment of the structures and more generally the decline of the city in favor of Carthage. It will also examine whether natural or anthropogenic factors have influenced this deltaic progradation over the centuries

Doische/Matagne-la-Grande :fouilles et sondages 2006 au sanctuaire gallo-romain du “Bois des Noël”.

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Evolution of the Medjerda delta's palaeoenvironment: Evidence of an intense sedimentation event post 10th c. A.D. near the ancient city of Utica (Tunisia)

International audienc