Signatures des paléo-pollutions et des paléo-environnements dans les archives sédimentaires des ports antiques de Rome et d’Éphèse

par Hugo Delile

Thèse de doctorat en Géographie, aménagement et urbanisme

Sous la direction de Jean-Paul Bravard et de Janne Blichert-Toft.

Soutenue le 05-09-2014

à Lyon 2 , dans le cadre de École doctorale Sciences sociales (Lyon) , en partenariat avec Environnement, ville, société (Rhône) (laboratoire) .

Le président du jury était Gilles Arnaud-Fassetta.

Le jury était composé de Francis Albarède, Nathalie Carcaud, Claude Domergue, Jean-Philippe Goiran, Alain Véron.


  • Résumé

    Rome et Éphèse sont deux villes portuaires emblématiques de la Méditerranée antique ; la première fut le centre de l’Empire romain et la seconde devint la capitale romaine d’Asie mineure à la fin du 1er s. av. J.-C. Leur rayonnement économique et commercial en Méditerranée reposa notamment sur leur système portuaire. Cette étude a pour vocation de retranscrire le développement économique de ces deux cités par le signal des paléo-pollutions. Pour mener à bien ces travaux, nous avons prélevé des carottes dans les archives sédimentaires des bassins portuaires sur lesquels les isotopes du plomb ont été mesurés. La reconstitution des paléo-environnements par la géochimie élémentaire a été un préalable indispensable. Sur le temps long, la dynamique des masses d’eau portuaires fut visiblement soumise à la progradation des systèmes deltaïques, ainsi qu’aux interventions humaines qui modifièrent les environnements aquatiques initialement ouverts et bien oxygénés au profit de milieux fermés en déficit de dioxygène. Ce confinement des bassins portuaires franchit un seuil irréversible pour la navigation dès lors qu’un régime épilimnique se mit en place en raison d’une trop faible profondeur de la colonne d’eau. Les niveaux de contamination au plomb ont relativement bien enregistré l’état de santé économique de Rome et d’Éphèse qui évolua notamment au gré des périodes de prospérité et de troubles. Cependant, l’évolution des conditions environnementales et les multiples dragages semblent avoir altéré une partie de ces enregistrements. Les données isotopiques du plomb, converties en paramètres géologiques (Tmod, μ et к), nous ont également permis d’émettre des hypothèses sur les sources d’approvisionnement en minerais de plomb à l’origine de ces pollutions. On peut en retenir que les stratégies d’alimentation en plomb à l’époque romaine furent locales. En effet, il semble assez logique que ces deux cités aient dominé les espaces économiques environnants avec lesquelles elles étaient en contact. En revanche, alors que l’entrée dans le Moyen Âge s’accompagne du déclin de Rome, Éphèse retrouve sa prospérité passée avec l’importation de plomb hercynien d’Europe de l’Ouest produit massivement à la suite de la révolution économique médiévale.

  • Titre traduit

    Fingerprints of the paleo-pollutions and the paleo-environments in sedimentary archives of the ancient harbors of Rome and Ephesus


  • Résumé

    Rome and Ephesus are two iconic harbor cities of the ancient Mediterranean; the first was the center of the Roman Empire and the second became the Roman capital of Asia Minor at the end of the 1st c. BC. The economic and commercial influence of these two ports in the Mediterranean depended heavily on their harbor systems. The aim of this study is to discern the economic development of Rome and Ephesus from the geochemical signals of the pollution they were exposed to. To this end, we drilled cores through the sedimentary archives of the two ancient harbors and measured major and trace element concentrations and Pb isotope compositions. Both harbors were subject to delta progradation, Rome by the Tiber and Ephesus by the Caÿster, which changed the aquatic environments from being initially open and well oxygenated to becoming closed and anoxic. The harbor basins finally shut down for shipping when an epilimnic system came into place due to too shallow a depth of the water column. Although changing environmental conditions and multiple dredgings appear to have altered some parts of the geochemical record, the pollution levels of lead quite accurately reflect the state of the economic health of Rome and Ephesus, which evolved the most during periods of prosperity and disorder. Pb isotope data, converted into geological parameters (Tmod, μ and к), further allowed deducing the provenance of the geological sources of lead ores at the origin of the pollution. Based on these results, it appears that lead ore supplies during the Roman period were of local origins, reflecting how Rome and Ephesus dominated the surrounding economic areas with which they were in contact. However, while the beginning of the Middle Ages is accompanied by a decline of Rome, Ephesus regains its past prosperity with the importation of Hercynian lead from western Europe. It was produced massively as a result of the medieval economic revolution that Europe experienced from the 10th century onward.


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