On the importance of the number of freeze/thaw cycles in rock shelter walls' mechanical erosion processes
De l'importance du nombre de cycles gel/dégel dans le processus d'érosion mécanique des parois d'abri-sous-roche
Résumé
An archaeological site under a rockshelter is not only made up of its archaeological layers; it is also made up of vault and walls that evolve over time and can also be the place for archaeological and environmental recording. Research carried out at the Mandrin Cave (Drôme, France) has led us to study the relationships between these two sedimentary dynamics (on the walls and on the ground), in particular by analysing the disintegration of the walls.
In this paper, we will focus on the rate of walls crumbling, how to estimate it and observe its evolution over time, the factors that control it and the palaeo-environmental information that its study can provide. To do this, the "Minimum Number of calcite Doublets" (MND) that formed on the wall before the fall of each clast is used as a proxy to assess the rate of wall disintegration. These data are also compared with the palaeo-environmental information provided by the analysis of the microfauna for each of the archaeological layers. This comparison of data highlights the variable importance of cryoclasticity as a factor of wall desquamation. Above all, it reveals that the association between cold phases and abundance of gelifracts is not necessarily the rule. On the contrary, the processes are much more complex and we show in this article that the number of freeze/thaw cycles, fundamental in the cryoclastic process, is increased in temperate periods.
This study, based on field data rather than laboratory experiments, also allows us to characterise the evolution of the rate of wall disintegration and thus the relative importance of freeze-thaw alternations for the different Pleistocene sedimentary units of the Mandrin Cave, with contrasting climatic conditions.
Un site archéologique en grotte ou sous abri ne se résume pas à son remplissage sédimentaire ; il est aussi constitué de parois qui évoluent avec le temps et qui peuvent aussi être le siège d’un enregistrement archéologique et environnemental. Les recherches menées à la Grotte Mandrin (Drôme, France) nous ont conduit à étudier les relations entre ces deux dynamiques sédimentaires (sur les parois, et au sol) notamment via l’analyse du délitement des parois.
Dans cette communication, nous nous intéresserons au taux de délitement des parois, à la manière de l’estimer et d’observer ses évolutions au cours du temps, aux facteurs qui le contrôlent et aux informations paléo-environnementales que son étude peut apporter. Pour ce faire, le « Nombre Minimal de Doublets » de calcite (NMD) qui s’est formé sur la paroi avant la chute de chaque claste est utilisé comme proxy pour évaluer le taux de délitement des parois. Ces données sont également mises en regard des informations paléo-environnementales fournies par l’analyse de la microfaune pour chacune des couches archéologiques. Cette confrontation de données permet de mettre en évidence l’importance variable de la cryoclastie comme facteur de desquamation des parois. Surtout, elle révèle que l’association entre phases froides et abondance de gélifracts n’est pas nécessairement la règle. Les processus sont au contraire bien plus complexes et nous montrons dans cet article que le nombre de cycles gel/dégel, fondamental dans le processus de cryoclastie, se retrouve augmentée en périodes tempérées.
Cette étude menée à partir de données de terrain, et non à partir d’expérimentations en laboratoire, permet aussi de caractériser l’évolution du taux de délitement des parois et ainsi à l’importance relative des alternances gel/dégel pour les différentes unités sédimentaires pléistocènes de la Grotte Mandrin, aux conditions climatiques contrastées.