Biomolecular and functional approaches to Atlantic coast ceramic vessels (4300 to 1500 BCE): End of the Neolithic and Early Bronze Age, from Finistère headland to the Gironde estuary
Approches biomoléculaires et fonctionnelles des céramiques du littoral atlantique (4300 à 1500 BCE) : Fin du Néolithique et âge du Bronze ancien, de la pointe du Finistère à l'estuaire de la Gironde
Résumé
This PhD research project focuses on the characterisation of lipid residues preserved in ceramics from two complementary standpoints: methodological and archaeological. More than 1,500 samples were analysed to improve the method and adapt the identification protocols, as well as to answer archaeological questions regarding a large number of vessels (around 500) from the Iroise Sea to the Gironde Estuary on the French Atlantic coast, over a broad chronological period from the Middle Neolithic to the Early Bronze Age (4300-1500 BCE). This period was marked by multiple climatic, environmental and social changes, forging a complex picture, sometimes hard to pin down, of the daily life of the people who settled in the coastal areas and marshlands of Europe's far west between 6,000 and 4,000 years ago. Pottery, as a technical and useful object for everyday life, cooking, crafts as well as funerary rituals, is a unique artefact for investigating these multiple changes. The issues addressed through the prism of pottery function deal with the exploitation of natural substances, artisanal production and food practices. The methodological part was designed to support the archaeological approach by facilitating the identification of certain substances or ranges of molecules in the laboratory (GC-FID, GC-MS), by analysing reference material (e.g. littoral plants, molluscs and fish), by adapting the extraction protocol (DCM/MeOH; MeOH/H2SO4) and then by diversifying the analyses, in particular by Compound Specific Isotope Analysis (CSIA; GC-c-IRMS). Several experiments have been carried out on the degradation of lipids in buried contexts, on their preservation once extracted from the archaeological context, and on the production of thermal transformation markers from various fish species. Moreover, an in-depth study of the ORA (Organic Residue Analysis) in archaeology published literature led to the creation of the AROLDatabase tool, part of which is accessible in open-access online: https://www.cepam.cnrs.fr/datas/arold.php. In addition to archaeological issues, the sampling of artefacts also requires considering several issues related to the environment studied and to the conservation conditions. Therefore, the number of samples, as well as the protocols, are adapted from one site to another. The analysis of the results reveals a degree of constancy in the use of the environment throughout the cultural changes, although the substances identified in the ceramics were more varied than those found in the rest of Europe. The Atlantic coast is unique in its recurrent use of epicuticular wax plants, and in the absence of fish processing markers in ceramics even if there is evidence of fishing. Overall, the results attest to the use of pottery to heat animal fats, in particular ruminant meat and dairy products, often linked with livestock farming. The characterisation of these contents when related to pottery shape, did not allow us to clearly distinguish functional categories within the common tableware. This is particularly interesting when related to the chrono-cultural context studied; it offers an unprecedented insight into some degree of stability and unity within the diversity of the Atlantic coast culture and biodiversity at the end of the Neolithic period. In this chrono-cultural and geographical context, this PhD work represents the first serial study to analyse lipids in ceramic vessels. It provides numerous references for comparisons and offers new horizons for further investigation.
La recherche doctorale présentée ici est axée sur la caractérisation des résidus lipidiques conservés dans les céramiques sous deux angles complémentaires : méthodologique et archéologique. Au cours de ce travail, plus de 1500 échantillons ont été analysés dans le but d'améliorer la méthodologie, d'adapter les protocoles d'identification et de répondre à des questionnements archéologiques concernant un grand nombre de vases (environ 500). Ces artefacts proviennent de la côte atlantique française, de la mer d'Iroise à l'estuaire de la Gironde et embrassent une large période chronologique, du Néolithique moyen à l'âge du Bronze ancien (4300-1500 BCE). Cette période est marquée par de multiples transformations climatiques, environnementales et sociales, forgeant une image complexe, parfois difficile à cerner, de la vie quotidienne des populations installées sur le littoral et dans les marais à l'extrême ouest de l'Europe. La poterie, en tant qu'objet technique et pratique dans le domaine de la vie quotidienne, de la cuisine, de l'artisanat, comme dans celui des rites funéraires, est un artefact unique pour examiner ces multiples transformations. Les problématiques abordées par le prisme de la fonction des poteries s'attachent à l'exploitation des substances naturelles, aux productions artisanales et aux pratiques alimentaires. Le volet méthodologique a été conçu pour compléter l'approche archéologique en facilitant l'identification de certaines substances ou gammes de molécules en laboratoire (GC-FID, GC-MS), en analysant du matériel de référence (ex : plantes littorales, mollusques et poissons), en adaptant le protocole d'extraction (DCM/MeOH ; MeOH/H2SO4), puis en diversifiant les analyses, notamment par l'analyse isotopique de composés ciblés (CSIA ; GC-c-IRMS). Plusieurs expérimentations ont été mises en place, s'intéressant à la dégradation des lipides en contextes d'enfouissement, à leur préservation une fois extraits du contexte archéologique, ou à la production de marqueurs de transformation thermique pour les graisses de poisson. En outre, une étude approfondie de la littérature publiée sur les ORA (‘Organic Residue Analysis') en archéologie a conduit à la création de l'outil AROLDatabase, dont une partie est accessible en ligne : https://www.cepam.cnrs.fr/datas/arold.php. En plus des problématiques archéologiques, l'échantillonnage des artefacts doit tenir compte d'un certain nombre de questions liées à l'environnement et aux conditions de conservation. Le nombre d'échantillons et les protocoles sont donc adaptés d'un site à l'autre. Le panorama dressé par l'analyse des résultats révèle une certaine constance dans l'exploitation du milieu au cours des mutations culturelles, avec, cependant, une diversification des substances identifiées dans les céramiques par rapport à celles identifiées dans le reste de l'Europe. La particularité de la côte atlantique réside dans l'utilisation récurrente de plantes à cire épicuticulaire, et dans l'absence de marqueurs de transformation du poisson dans les céramiques, malgré la pratique de la pêche. La plupart des résultats attestent de l'utilisation de la céramique pour chauffer des graisses animales, en particulier de la viande de ruminants et des produits laitiers, souvent en corrélation avec l'exploitation du cheptel. La caractérisation de ces contenus comparée à la forme des poteries n'a pas permis de clairement distinguer des catégories fonctionnelles au sein de la vaisselle commune. Cela est particulièrement intéressant au regard du contexte chrono-culturel étudié et offre un aperçu inédit d'une certaine stabilité et unité au sein de la diversité culturelle et environnementale du littoral atlantique de la fin du Néolithique. Dans ce contexte chrono-culturel et géographique, ce travail représente la première étude en série pour l'analyse des lipides dans les céramiques. Il fournit de nombreuses références pour la comparaison et offre de nouveaux horizons à explorer.
