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Le site préhistorique de La Belle-Roche |
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La grotte "fossile" |
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L'histoire de la grotte |
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La datation des dépôts |
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Les habitants de la grotte |
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Le climat et le paysage il y a 500.000 ans |
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L'homme préhistorique |
Le site préhistorique de La Belle-Roche La grotte "fossile" L'histoire de la grotte La datation des dépôts Les habitants de la grotte Le climat et le paysage il y a 500.000 ans L'homme préhistorique
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Le site de La Belle-Roche
La
grotte de La Belle-Roche constitue un gisement préhistorique exceptionnel.
Elle contient, en premier lieu, les restes d'une faune fossile remarquablement
riche et variée, datée d'environ 500 000 ans ; elle se révèle,
dès lors, comme le gisement préhistorique connu le plus ancien
du Quaternaire moyen de notre pays, en même temps qu'un repère
biochronologique de première importance à l'échelle de
l'Europe. En second lieu, elle conserve, dans un contexte géologique,
chronologique et paléoécologique particulièrement bien
défini, les traces d'occupation humaine les plus anciennes du Bénélux,
ce qui rend ce gisement aussi précieux que prometteur pour la connaissance
des premiers peuplements humains du Quaternaire moyen en Europe septentrionale.
Vu la grande importance scientifique d'un tel gisement, il se doit d'être exploré dans les conditions optimales de la recherche pluridisciplinaire moderne, notamment grâce à une fouille minutieuse et méthodique, mais une part importante du gisement doit être conservée comme réserve pour des recherches ultérieures qui profiteront nécessairement du progrès des méthodes et des disciplines scientifiques.
Le site de La Belle-Roche se situe géographiquement dans la région orientale extrême du Condroz, déjà proche des hauts plateaux ardennais. Il s'inscrit dans un paysage de vallées relativement incisées et de plateaux d'altitude moyenne, paysage modulé par l'alternance de bancs de grès et de calcaire qui caractérisent cette partie de la Wallonie. Pour une meilleure localisation, n'hésitez pas à allez voir les cartes. Le site occupe une aire d'environ 3500 mètres carrés à l'extrémité est de la carrière de La Belle-Roche, sur la plate-forme supérieure d'exploitation à environ 160 mètres d'altitude.
La grotte a été creusée dans les formations calcaires d'âge dinantien (soit environ 350 millions d'années, ça ne nous rajeunit pas), qui composent à cet endroit le flan nord du synclinal. Les caractéristiques géologiques sont très nettement perceptibles sur les fronts d'exploitation de la carrière.
L'environnement immédiat est marqué par des restes d'anciennes plaines alluviales de l'Amblève qui subsistent accrochés aux flancs de la vallée (terrasses fluviatiles). De plus, une rupture de pente existe sous le niveau de la grotte, qui renforce le caractère incisé et étroit de la vallée.
La grotte "fossile"
La grotte correspond à un étage d'un réseau de cavités dont l'orientation générale suit la stratification des bancs calcaires carbonifères. Actuellement elle apparaît sous la forme de différentes coupes recoupant quatre galeries mises à jour par l'exploitation de la carrière. Ces galeries, qui sont globalement parallèles entre elles et horizontales, se prolongent vers l'est à l'intérieur de la colline. Associés à ces galeries, des puits et des cheminées obliques relient cet étage à d'autres parties du réseau karstique.
La largeur transversale des trois galeries ou l'on a trouvé des fossiles (II, III et IV) s'étale sur plus de 25 mètres. Elles sont largement interconnectées. D'autre part, des prospections géophysiques indiquent que la grotte semble encore se prolonger sur plus d'une centaine de mètres !
Le creusement de cette grotte s'est probablement produit en deux étapes principales : dans un premier temps, une dissolution des bancs calcaires par les eaux d'infiltration crée des zones de fragilité et parfois des fissures libres dans la colline calcaire. Dans un second temps, profitant de ces zones de faiblesse, l'Amblève qui coulait alors soixante mètres plus haut dans le paysage s'est insinuée progressivement dans ces fissures, a emporté les produits meubles résidus de la dissolution, et a creusé un cours souterrain recoupant le grand méandre encore inscrit dans le paysage actuel en face de La Belle-Roche.
Par la suite, cet étage karstique, abandonné par la rivière qui a creusé la vallée étroite qui la caractérise aujourd'hui, a été progressivement comblé par des dépôts de remplissage et l'aspect extérieur de la grotte a été profondément modifié par l'évolution naturelle des versants. Dès lors, cette grotte s'est en quelque sorte "fossilisée" pour devenir une grotte impénétrable sans plus aucune activité hydrologique ou sédimentaire et sans aucun repère visible de l'extérieur.
L'histoire de la grotte
A partir de toutes les informations recueillies à l'occasion des fouilles et des différentes analyses, il a été possible de reconstituer une histoire de la grotte. Les témoignages géologiques sont inscrits principalement dans la succession et les caractéristiques des couches de remplissage, autrement dit dans la stratigraphie des dépôts. Cinq phases majeures de remplissage peuvent être identifiées, les voici...
Première phase Grotte et premiers dépôts |
Les dépôts les plus anciens sont cantonnés dans certains puits du réseau. Il s'agit de limons assez fins qui sont peut-être contemporains de la phase de creusement de la grotte, quand elle se trouvait noyée par la nappe phréatique. |
Deuxième phase Dépôts fluviatiles |
La deuxième phase est marquée par des dépôts de sable, de graviers et de cailloux roulés d'origine fluviatile. Compte tenu de la composition lithologique de ces dépôts et de leur disposition, il est clair qu'ils ont été mis en place par l'Amblève lorsque la rivière pénétrait activement la grotte et recoupait, d'une manière souterraine, son méandre. |
Troisième phase Limon inférieur  Blocaille moyenne  Cailloutis supérieur |
La troisième phase est caractérisée par un ensemble de couches détritiques (issues de l'accumulation des produits de dégradation de l'environnement géologique immédiat). Ces dépôts, qui sont très riches en restes fauniques, présentent une matrice limoneuse qui se charge progressivement, du bas vers le haut, d'argile rougeâtre de décalcification et qui emballe des fragments de calcaire de plus en plus nombreux vers le haut des dépôts. Cette phase, qui a duré sans doute quelques dizaines de milliers d'années, correspond à la phase de maturité de la grotte lorsqu'elle était libérée de l'influence de la rivière, mise en contact avec le milieu extérieur, et plus ou moins colonisée par le milieu extérieur. Trois niveau sont reconnaissable de bas en haut : a) A la base, un limon argileux beige, chargé de cailloux roulés épars. Contient des restes osseux souvent altérés, excepté dans la partie supérieure du niveau. b) Le niveau moyen est constitué par une blocaille calcaire emballée dans un limon argileux ocre rougeâtre ; cette couche peut être caractérisée par la présence de très gros blocs d'effondrement et par une blocaille relativement anguleuse. c) Le niveau supérieur caractérisé par une accumulation de galets calcaires de taille généralement décimétrique complète la série détritique. Ce niveau est aussi riche en fossiles que le niveau moyen, mais il recèle en plus des outils préhistoriques d'aspect archaïque, dispersés dans toute son étendue et son épaisseur, qui témoignent d'une occupation humaine. |
Quatrième phase Ruissellements et concrétionements |
Cette phase correspond à des dépôts de ruissellement en relation avec un climat humide et tempéré. Les sédiments apparaissent sous la forme d'un complexe de couches de concrétions calciques, d'argile et de limon, généralement bien litées. Dans certaines parties de la grotte, de véritables planchers stalagmitiques et des stalactites peuvent se développer à la faveur de cet épisode. Ces dépôts sont relativement pauvres en fossiles et stériles du point de vue archéologique. Toutefois, très localement, la base de ce complexe peut être farcie d'ossements et de dents de chauves-souris. |
Cinquième phase Colmatage |
La cinquième et dernière phase de remplissage caractérise l'étape finale de l'histoire de la grotte : dans les parties hautes des galeries et dans les cheminées, s'accumulent les produits de la désagrégation mécanique des parois et du plafond et ceux de l'altération chimique du calcaire. A la base du remplissage, se retrouvent des stalagmites et des stalactites brisées. La grotte se colmate définitivement et n'est plus en contact avec la vie extérieure comme en témoigne la stérilité des couches. |
Ultérieurement Colluvions récentes |
Au-dessus de la grotte fossile se sont déposées des colluvions récentes sur lesquelles se développe le sol actuel. Dans ce sol s'observent sporadiquement des outils préhistoriques récents. En fait, depuis la formation de la grotte et après son colmatage, le toit calcaire surmontant les différentes cavités à été de toute évidence considérablement érodé par des processus naturels liés principalement aux périodes glaciaires du Quaternaire. Il n'est pas malheureusement pas impossible que cette érosion ait complètement détruit la partie supérieure de la grotte dans laquelle l'occupation humaine préhistorique ancienne se serait véritablement produite... |
La datation des dépôts
Le remplissage de la grotte a été daté d'une manière absolue par la datation radiométrique dite de l'Uranium-Thorium. Dans la nature, les éléments atomiques radioactifs se transforment par désintégration en d'autres éléments au bout d'un temps plus ou moins long. Le moment exact où un atome se désintégrera est variable, mais le nombre de désintégrations par unité de temps est strictement proportionnel au nombre d'atomes présents. La "période", qui correspond à la durée nécessaire à la désintégration de 50% de l'élément père, varie selon l'élément radioactif considéré. Dans le cas de la transformation de l'Uranium 238 en Thorium 230, la période est d'environ 75000 ans et la méthode de datation permet de dater jusqu'à environ 350000 ans... A partir de cette limite, la quantité de Thorium 230 est tellement proche des 100% qu'il n'est plus possible de poursuivre la méthode. L'Uranium 238 est un élément facilement soluble dans l'eau qui diffuse dans les sols ; ainsi, l'Uranium 238 présent dans les solutions aqueuses qui pénètrent dans les cavités naturelles peut être piégé dans les cristaux de calcite en formation dans les concrétions. Celles qui recouvrent les dépôts fossilifères des galeries II et III ont ainsi pu être datées d'au moins 350 000 ans (limite de la méthode). Cette date minimale vaut donc évidemment pour les fossiles et les outils préhistoriques sous-jacents.
Une deuxième datation a été fournie par le paléomagnétisme. Au cours de la mise en place des sédiments, les caractéristiques du champ magnétique terrestre (direction et inclinaison) ont été enregistrées dans l'aimantation rémanente naturelle. En particulier, la direction du pôle nord qui varie d'année en année de quelques minutes s'est, au cours des temps géologiques, périodiquement inversée de façon subite. La succession des périodes de polarité normale positive ou de polarité inverse négative est maintenant assez bien connue et datée. La détermination de l'aimantation rémanente naturelle des dépôts de La Belle-Roche à permis de préciser que ces sédiments se sont déposés pendant une période de champ magnétique positif. En tenant compte de la datation radiométrique et du degré d'évolution de la faune, cette période positive doit correspondre à la dernière période de polarité normale du champ magnétique terrestre, qui a débuté il y a environ 700 000 ans. Cette date est dès lors l'âge maximal que l'on peut attribuer à ce remplissage.
L'étude de la faune, qui est exceptionnellement riche et variée, permet d'affiner encore cette fourchette de datation. En effet, l'évolution biologique des faunes se poursuit au long du temps et cette histoire est encore ponctuée par des immigrations et des extinctions diverses. Le stade d'évolution atteint par les différentes espèces dans un site préhistorique permet dès lors de le situer chronologiquement par rapport aux autres gisements connus et éventuellement datés par d'autres méthodes. Ainsi, à la Belle-Roche, l'association et le degré d'évolution des carnivores tels que l'ours de Deninger, le lion primitif des cavernes, la panthère de Gombaszög (A vos souhaits !), et une sorte de chien sauvage, des herbivores tels que le cheval de Mosbach (A vos amours !!), le thar et le rhinocéros étrusque et des rongeurs tels que le campagnol grégaloïde et le campagnol terrestre primitif correspondent parfaitement au Pléistocène moyen ancien. Cette faune est paléontologiquement contemporaine de celles de la grotte de l'Escale (Saint-Estève-Janson) en France, de Wesbury-sub-Mendip en Grande-Bretagne, des gisements de Mosbach et Mauer en Allemagne et de certains niveaux de la grotte d'Atapuerca en Espagne. Hypothétiquement, cette association faunique pourrait dater d'environ 500 000 ± 70 000 ans.
Les habitants de la grotte
Dans
le cadre de l'évolution de la grotte de La Belle-Roche, les cavités
ont été colonisées par le monde vivant lorsque l'Amblève
a abandonné l'étage principal de la grotte à la suite de
l'approfondissement de son lit dans le paysage. Pendant probablement quelque
dizaines de milliers d'années, durant lesquelles les cavités se
sont progressivement comblées de sédiments, la grotte a servi
d'abri, de refuge, de tanière ou de repaire à des centaines de
générations d'animaux divers. Ainsi, les restes osseux et dentaires
de
mammifères recueillis dans la grotte de La Belle-Roche sont particulièrement
nombreux : plus de 30000 pièces ont été répertoriées
jusqu'à présent, sans compter les milliers de restes de micromammifères.
En plus de la quantité, ce gisement s'individualise avant tout par la
diversité des espèces présentes. On compte au moins cinquante
espèces différentes de mammifères, appartenant aussi
bien à la macrofaune qu'à la microfaune (liste
disponible en latin et en français). Parmi ces animaux, les carnivores
et les rongeurs sont particulièrement bien diversifiés. D'un point
de vue quantitatif, les restes de macromammifères correspondent essentiellement
à l'ours de Deninger (environ 90%) et, dans une bien moindre mesure,
au loup de Mosbach, aux grands félins, à un lièvre, au
cheval de Mosbach et au thar,
sorte de bouquetin habitant actuellement l'Himalaya ; les restes des
autres espèces sont plutôt rares. 
A
côté des mammifères, qui dominent totalement la faune fossile,
quelque ossements d'oiseaux ont également été recueillis.
D'autre part, le tamisage systématique des sédiments a permis
de récolter, outre de nombreux restes de micromammifères, des
ossements de reptiles, de batraciens et même de poissons. Enfin, une série
de coquilles de gastéropodes ont encore été retrouvées
à la fouille et au tamisage.
Il
s'agit donc d'un ensemble fossile particulièrement complet, qui permet
de définir avec précision la faune mammalienne du Pléistocène
moyen ancien et d'avoir un aperçu des associations d'animaux qui vivaient
en équilibre dans l'Europe du nord-ouest il y a quelque 500000 ans.
D'un point de vue paléoécologique, une telle accumulation paléontologique résulte de plusieurs facteurs : les conditions de conservation favorable à l'intérieur de la grotte, la lenteur du remplissage karstique, la proximité d'accès vers l'extérieur et l'attraction de la grotte pour les hôtes temporaires des milieux souterrains (animaux trogloxènes).
Concrètement, la grotte servait avant tout de lieu d'hibernation et de parturition pour l'ours de Deninger, dont les dents (y compris la dentation lactéale) et les ossements abondent. Les autres carnivores ont très certainement utilisé la grotte comme abri ou comme tanière. Tous ces prédateurs, qui se sont succédé dans la grotte, y ont entraîné les restes de leurs proies ; c'est ainsi que les herbivores, les lagomorphes, les rongeurs et les oiseaux sont représentés dans la faune fossilisée de la grotte.
Comme prédateurs, il faut encore ajouter, d'une part, l'homme préhistorique et, d'autre part, les rapaces nocturnes qui sont probablement à l'origine de certaines accumulations d'ossements de microvertébrés (restes de pelotes de régurgitation). La présence des chauves-souris est tout à fait logique dans le contexte de la grotte qui leur a servi d'abri diurne ou d'abri hivernal. Enfin, il est probable que les cheminées aient pu jouer le rôle de pièges naturels et provoquer l'introduction accidentelle d'animaux dans le milieu karstique ; compte tenu de la petite dimension des ouvertures observées jusqu'à présent, ce piégeage n'a pu être effectif que pour de petits animaux.
Soulignons encore que cette faune est unique au Bénélux et que, par sa richesse et sa diversité, elle est exceptionnelle en Europe dans le cadre du Pléistocène moyen ancien. Bon nombre d'espèces correspondent à des formes ancestrales d'animaux qui caractériseront plus tard la faune de la dernière glaciation (Pléistocène supérieur) et éventuellement la faune moderne.
Le climat et le paysage, il y a 500 000 ans
D'un point de vue paléontologique, la faune et particulièrement la microfaune indiquent clairement que les dépôts fossilifères se sont mis en place lors d'une importante transition climatique.
Dans la partie inférieure des dépôts, la présence de rongeurs boréaux (lemming à collier, grand lemming) et celle de micromammifères de climats continentaux (lemming steppique, petit lièvre des steppes) attestent l'existence d'un climat froid de type glaciaire et plutôt sec. En outre, la présence d'un renne, bien que peu marquée, confirme tout à fait cette interprétation.
Dans le haut du remplissage, la disparition des espèces précitées et l'apparition des espèces typiquement sylvicoles comme le cerf et le chevreuil ou le mulot et le campagnol roussâtre parmi les rongeurs, sont des preuves évidentes du réchauffement du climat et du développement de biotopes boisés. L'apparition et le développement spectaculaire des chauves-souris, surtout au sommet des dépôts fossilifères, confirment totalement la naissance d'une période climatique interglaciaire.
Le développement d'un climat tempéré est confirmé par les analyses paléobotaniques qui apportent d'ailleurs quelques nuances complémentaires. En effet, les déterminations des pollens conservés dans le niveau supérieur des dépôts fossilifères et dans les concrétions qui les surmontent fournissent une succession végétale typiquement interglaciaire. Le cortège pollinique est d'abord caractérisé par la dominance du bouleau (48%) et du frêne (31%) et par la présence d'arbres de climat tempéré tels que le noisetier (3%), le charme (2%) et l'aulne (2%). Il continue ensuite par l'extension combinée du pin (32%), du noisetier (12%), de l'aulne (11%), de l'épicéa (9%), du chêne et du tilleul (1% chacun).
En bref, le paysage est dominé par les biotopes forestiers (65 à 85% de pollens d'arbres) ; toutefois, la faible représentativité des arbres thermophiles tels que le chêne, le hêtre et le tilleul, indique que l'interglaciaire était à ses débuts ou qu'il était moins marqué que celui que nous vivons actuellement.
L'homme préhistorique
L'industrie préhistorique a essentiellement été recueillie dispersée dans le niveau supérieur du complexe détritique fossilifère (cailloutis supérieur). Les artefacts ont subi probablement des déplacements limités à l'intérieur de la grotte, provoqués par des phénomènes de remaniements sédimentaires (coulées de gravité, soutirage karstique, ...) et biologiques (activités des animaux trogloxènes).
Les outils lithiques de La Belle-Roche ont essentiellement été fabriqués à partir de petits galets de silex, qui sont caractérisés par un cortex très usé et de coloration jaunâtre. Les surfaces travaillées et retouchées présentent par contre une patine blanchâtre et sont parfois un peu émoussées naturellement. En de rares occasions, des galets de quartz aussi bien que de quartzite ont également été employés. L'origine de la matière première doit être recherchée très probablement dans les dépôts alluviaux de la rivière, sans doute à l'extérieur de la grotte.
Taille primitive par percussion d'un galet et fabrication d'un chopping-tool
Le caractère archaïque de l'industrie et son altération imposent une certaine prudence quant à son interprétation. Toutefois, la découverte d'une série d'outils présentant des caractéristiques typiques d'une industrie humaines et la découverte de deux petites pièces bifaciales permettent d'assurer sans réserve le caractère anthropique d'une grande part des galets aménagés et des outils sur éclat découverts à La Belle-Roche.
Hormis les deux pièces bifaciales, les outils comprennent en priorité des galets aménagés : différents chopping-tools, plus rarement des choppers et quelques petits polyèdres. L'industrie se compose également de nucleus non préparés et d'éclats de débitage parmi lesquels on observe un petit nombre d'outils. Les éclats sont généralement courts et relativement épais, encore qu'il existe quelque rares éclats minces. Le talon (surface de percussion), cortical ou lisse, forme habituellement un angle ouvert avec la face ventrale d'éclatement ; parfois, il est tout à fait réduit ou punctiforme. Les outils sur éclat correspondent avant tout à des racloirs : racloirs simples convexes et une série de racloirs transversaux ; on notera également la présence d'éclats encochés et de quelques outils denticulés.
Cet
ensemble lithique est attribuable au Paléolithique inférieur.
Il trouve des parallèles dans les industries archaïques à
galets aménagés qui persistent sporadiquement en Europe jusqu'à
l'interglaciaire holsteinien, il y a environ 300000 ans. Des comparaisons peuvent
être établies, par exemple, avec l'industrie de la Caune de l'Arago
à Tautavel en France ou avec celle de Vertesszöllös en Hongrie.
Toutefois, la découverte de pièces bifaciales témoigne sans doute d'une filiation avec le courant culturel acheuléen, qui est caractérisé précisément par la fabrication des outils bifaces et qui débute en Europe il y a environ 600000 ans (environ, hein... On n'est pas à un an près 8-) ). Les petites dimensions des galets utilisés expliquent peut-être également le caractère frustre et un peu anachronique de cet assemblage lithique.
Parmi
les restes osseux recueillis à La Belle-Roche, soulignons encore
que deux os d'ours de Deninger (une phalange et une métapode) présentent
des entailles courtes, relativement profondes et angulaires, avec parfois enlèvement
de matière. Etant donné la disposition de ces entailles sur l'os,
il semble bien qu'il s'agisse de traces anthropiques de décarnisation
et peut-être de dépiautement de l'animal.
En fonction de l'âge estimé de gisement, l'artisan de cette industrie archaïque devrait être un archanthropien (Homo erectus). Cette espèce, qui s'est individualisée très tôt en Afrique aux alentours de 1750000 ans, a migré ultérieurement en Europe et en Asie, où elle a continué son évolution propre et formé des types régionaux. En particulier, en Europe, l'Homo erectus va progressivement donner naissance à une espèce nouvelle, l'homme de Neandertal (Homo sapiens neanderthalensis), qui caractérisera spécialement la première partie de la dernière glaciation. L'artisan de La Belle-Roche serait un de ces Homo erectus en voie d'évolution vers l'homme de Néandertal.
