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In the Early Holocene, the central Marches (Italy) underwent a widespread development of forest cover and soils which drastically reduced slope degradation and related aggradation processes in riverbeds. In such conditions, streams deeply incised the previous alluvial sediments. In the Apennine sectors, linear erosion was locally prevented by the growth of travertine dams in correspondence with river channel knickpoints and waterfalls. Fluvial deposition prevailed in the peri-Adriatic hilly belt, where river valleys still extended from the present coastline to the uprising Adriatic Sea, as testified by a 50-m-deep cored log, drilled near the Potenza River mouth. Several archaeological sites, ranging from the Mesolithic to the Aeneolithic, testify the recurrent presence of small-scale human groups on the alluvial plains of the lower valley sectors. Sandy-clayey sediments, emplaced by flooding episodes, repeatedly buried these settlements which were commonly located on the riversides. Small Aeneolithic communities were also present in the mountain sectors, around travertine-dammed swampy-lacustrine basins. On top of the sequences, Bronze Age sites were locally found. Widespread deforestation started in the early Iron Age (about 3000 yr BP), when alluvial plains and terraces were permanently occupied by large-scale human settlements. Geo-archaeological evidence of systematic deforestation at 2950 ± 50 14C yr BP, consisting of numerous round-shaped 1.5-3 m wide hollows, filled with soil sediments and upturned blocks of alluvial gravels, were found on top of a fluvial terrace in the Esino River basin. From the Iron Age to recent historical times, notwithstanding the progressive increase of debris supply to the drainage systems due to the spreading agricultural-pastoral activities, erosion dominated almost everywhere in the Marches rivers, likely induced by climatic factors. À l’Holocène inférieur, comme ailleurs dans le monde, les Marches centrales (Fig. 1) enregistrèrent une rapide amélioration du climat, caractérisée par des conditions tempérées-humides. On assiste à un vaste développement de la végétation méditerranéenne thermophile avec des forêts à latifoliées et d’épais sols bruns-calciques. Dans la haute vallée du fleuve Chienti, sur la base d’analyses polliniques de sédiments tourbeux (A. PAGANELLI, 1959), datés successivement 8260 ± 100 C14 yr BP et 7740 ± 80 C14 yr BP (G. CALDERONI et al., 1996), on a déterminé une association forestière à quercus, accompagné de carpinus et tilia, typiques d’un climat tempéré-chaud.Cette nouvelle couverture végétale a réduit drastiquement l’érosion sur les versants et la sédimentation fluviale,et a favorisé l’incision des dépôts alluviaux précédents dans les secteurs moyen-hauts des fleuves (G. CILLA et F. DRAMIS, 2000). Cependant, dans les vallées de montagne, l’érosion linéaire a été localement ralentie par le développement de barrages de travertin qui ont créé des ruptures du profil longitudinal des cours d’eau et de chutes. En amont des barrages, des étangs et des petits bassins lacustres se sont formés. Là se sont déposés des couches de sables phytoclastiques avec des niveaux argileux et tourbeux (G. CILLA et al., 1994 ; G. CALDERONI et al., 1996). La sédimentation fluviatile a continué dans de la zone orientale (Photo 1) jusqu’à environ 3500 ans BP avec la mise en place de matériaux fins (G. CILLA et al., 1996). Entre 5000 et 3500 ans BP les processus de sédimentation ont touché les systèmes hydrographiques en entier. Ensuite et jusqu’à l’époque post-romaine, l’incision fluviale a dominé de partout dans les Marches centrales, avec le développement de chenaux sinueux ou à méandre qui se sont réalisés lentement (M. COLTORTI, 1991).Après 3500 ans BP la sédimentation du travertin a subi une réduction, ce qui a provoqué l’incision des barrages et la disparition des bassins en amont. L’évolution morphostratigraphique des fleuves dans la zone côtière est documentée par un carottage de 50 m de profondeur, réalisé près de l’embouchure du fleuve Potenza (Fig. 2). Les données ainsi acquises mettent en évidence le fait que, au cours du Pléniglaciaire tardif, les fleuves des Marches coulaient environ 45 m en dessous du niveau marin actuel. À partir de la bathymétrie du fond de la mer Adriatique (-10 m à un km de la côte actuelle) on peut déduire que, à la fin de l’Holocène inférieur, la ligne du rivage se trouvait à quelques centaines de mètres plus au large. La portion inférieure de la carotte (épaisse d’environ 34 m) est constituée par des sédiments alluvionnaires sableux et sablo-argileux, avec des niveaux tourbeux locaux, des pollens de latifoliés et des mollusques terrestres. Celle-ci a été attribué à l’Holocène inférieur grâce à des datations C14 réalisées sur des macro-fragments végétaux (âges comprise entre 9430 ± 90 C14 ans BP et 7595 ± 80 C14 ans BP). La mince couche basale de graviers peut être vraisemblablement attribuée au niveau marin du Pléniglaciaire. La portion supérieure (environ 11 m) est constituée de graviers alluviaux, surmontés par quelques mètres de sables et sables argileux qui contiennent un niveau archéologique romain (G. CILLA et F. DRAMIS, 2000).Pendant l’Holocène inférieur et moyen de petits groupes humains à économie productive ont occupé plus ou moins régulièrement les rivages des fleuves de la zone orientale. Plusieurs épisodes de débordement ont enterré plusieurs fois ces sites sous des couches de sédiments sablo-argileux formant des séquences stratigraphiques (Photo 2) allant du Néolithique jusqu’à l’Âge du Bronze (M. SILVESTRINI et al., 1994 ; G. CILLA et F. DRAMIS, 2000), Il s’agissait vraisemblablement d’établissements agricoles saisonniers ou semi permanents, comme nous l’indique la présence de céréales dans les spectres polliniques (E. BRUGIAPAGLIA, 1995). Ils étaient fréquemment associés à des sols forestiers bruns-calciques.Des restes d’établissements énéolithiques ont été retrouvés aussi à l’intérieur des terrains colluvio-alluviaux déposés en amont des barrages de travertin. L’accumulation locale de débris à la base des versants peut être mise en corrélation avec des épisodes limités de déforestation. Des sites de l’Âge du Bronze ont étés retrouvés au sommet des séquences. Après la disparition des bassins barrés par les travertins, ces établissements ont été abandonnés.L’extension de la déforestation commençait avec le premier Âge du Fer (environ 3000 ans BP), lorsque les plaines et les terrasses alluviales étaient définitivement occupées par des communautés humaines de grande dimension. Des indices géo-archéologiques évidents de déforestation systématique pour la construction de villages furent retrouvés sur une terrasse alluviale dans le bassin du fleuve Esino. Ceux-ci consistent en de nombreuses excavations circulaires de 1,5-3 m de diamètre qui sont remplies de dépôts composés de sols et d’ensembles de graviers alluviaux redressés. Ils sont facilement attribuables à l’extraction des racines d’arbres (Photo 3 ; Fig. 3). La datation au C14 de fragments de charbon contenus dans les matériaux de remplissage a fourni un âge de 2950 ± 50 C14 ans BP (Rome -1477).Les fleuves des Marches centrales sont un exemple de modification environnementale induite par des variations climatiques qui ont lourdement influencé les petites communautés humaines présentes dans ces lieux pendant l’Holocène inférieur et moyen. La phase sédimentaire qui a intéressé les systèmes hydrographiques du secteur oriental jusqu’à environ 3500 ans BP produisait les séquences stratigraphiques des niveaux archéologiques. Elle représente un événement particulièrement significatif. La sédimentation fluviale a été favorisée d’abord, jusqu’à environ 5000 ans BP par la remontée du niveau marin (C. ELMI et al., 1994) ; puis, entre environ 5000 et 3500 ans BP, par un changement climatique vers des conditions plus froides et sèches, qui ont facilité la sédimentation dans l’ensemble des systèmes hydrographiques. Dans le même laps de temps, plusieurs lacs de l’Italie Centrale (C. GIRAUDI, 1998), d’Europe (S.P. HARRISON and G. DIGERFELDT, 1993) et d’Afrique (F. STREET-PERROT et al., 1985), ont enregistré de fortes diminutions des niveaux de l’eau, ce qui indique la venue de conditions climatiques plus rigoureuses à l’échelle planétaire. Des conditions de froid sec sont aussi prouvées dans l’Apennin par la brusque réduction de fagus (D. MAGRI, 1999), par le recul des fronts des glaciers et par le développement du permafrost dans les zones de montagnes de l’Europe méridionale (D.Q. BOWEN et al., 1986 ; F. DRAMIS et al., 2003-a).Le déclin de la production des travertins a revêtu aussi une importance géomorphologique considérable. Le même phénomène s’est manifesté également dans d’autres régions italiennes (R. VINKEN, 1968 ; M. RICCI LUCCHI et al., 2000 ; M. SOLIGO et al., 2002), européennes et extra-européennes (A.S. GOUDIE et al., 1993 ; M. CREMASCHI, 1998 ; F. DRAMIS et al., 2003-b ; J. NYSSEN et al., 2003). La cause de la diminution de la sédimentation des travertins est encore l’objet de débats : certains auteurs (A. WEISROCK, 1986 ; A.S. GOUDIE et al., 1993 ; J. NYSSEN et al., 2003) retiennent que le facteur principal d’amorçage est l’impact anthropique, d’autres soulignent le rôle du changement climatique (E. BONIFAY, 1986 ; R.C. PREECE et al., 1986 ; F. DRAMIS et al., 1999). En tous cas, même si le débat ne concerne pas les propos de cet article, il nous semble que la contemporanéité de la manifestation du déclin sur une zone aussi vaste, peut être attribuée à un rôle prioritaire du climat.Les évidences stratigraphiques retrouvées dans la zone indiquent que durant l’Holocène inférieur et moyen la vie humaine a été fortement conditionnée par des modifications environnementales induites par des changements climatiques, comme les inondations et la sédimentation sur les berges des fleuves. L’évolution des retenues d’eau derrière les barrages de travertin a aussi influencé les établissements humains dans les vallées montagnardes. Les accumulations détritiques déposées aux pieds des versants dans les secteurs de montagne témoignent, pendant la phase de dégradation du climat, que l’impact humain a contribué, de façon significative, aux processus d’érosion sur les versants et de sédimentation dans les lits fluviaux.La phase d’érosion qui s’est manifestée dans les cours d’eau depuis l’Âge du Fer et jusqu’à la période post-romaine (M. COLTORTI, 1991) a été probablement liée au début d’une nouvelle variation du climat vers des conditions plus humides (J.L. PEÑA et al., 1991 ; C. GIRAUDI, 1998). En effet, pendant cette phase et malgré l’extension progressive des activités agro-pastorales et la probable augmentation des apports détritiques des versants, les processus d’approfondissements des lits fluviaux, ont été dominants dans les Marches centrales (M. COLTORTI, 1991 ; G. CILLA et F. DRAMIS, 2000). Cela laisse penser que, avant les temps modernes, le rôle morphogénétique de l’impact anthropique a été en général subordonné à celui du climat

Environmental changes and human settlement in the central Marches (Italy) during the early-middle Holocene