Études palynologique et paléoenvironnementale de sondages holocènes dans les Gunung Sewu (Java, Indonésie): Reconstitution de l'environnement, impacts climatiques et anthropiques. Mise en évidence de la néolithisation 9781841717241, 9781407328850

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Études palynologique et paleoenvironnementale de sondages holocenes dans les Gunung Sewu (Java, Indonesie) Reconstitution de l' environnement, impacts climatiques et anthropiques. Mise en evidence de la neolithisation

Magali Chacomac-Rault MUSEUM NATIONAL D'HISTOIRE NATURELLE DE PARIS

DEPARTEMENT DE PREHISTOIRE, « Mission Quatemaire et Prehistoire en Indonesie »

INSTITUT DE RECHERCHE POUR LE DEVELOPPEMENT U.R. « Paleotropique » CENTRE ARCHEOLOGIQUE DE JAKARTA

BAR International Series 1441 2005

Published in 2019 by BAR Publishing, Oxford BAR International Series 1441 Études palynologique et paléoenvironnementale de sondages holocènes dans les Gunung Sewu (Java, Indonésie) © Magali Chacornac-Rault and the Publisher 2005 The author’s moral rights under the 1988 UK Copyright, Designs and Patents Act are hereby expressly asserted. All rights reserved. No part of this work may be copied, reproduced, stored, sold, distributed, scanned, saved in any form of digital format or transmitted in any form digitally, without the written permission of the Publisher. ISBN 9781841717241 paperback ISBN 9781407328850 e-book DOI https://doi.org/10.30861/9781841717241 A catalogue record for this book is available from the British Library This book is available at www.barpublishing.com BAR Publishing is the trading name of British Archaeological Reports (Oxford) Ltd. British Archaeological Reports was first incorporated in 1974 to publish the BAR Series, International and British. In 1992 Hadrian Books Ltd became part of the BAR group. This volume was originally published by John and Erica Hedges in conjunction with British Archaeological Reports (Oxford) Ltd / Hadrian Books Ltd, the Series principal publisher, in 2005. This present volume is published by BAR Publishing, 2019.

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Remerciements Je tiens a remercier le Professeur Henry de Lumley qui m' a acceptee au sein du D.E.A. « Quaternaire : Geologie, Paleontologie Humaine et Prehistoire » du Museum national d'Histoire naturelle et qui m'a fait confiance en me permettant de realiser cette these, ainsi que Monsieur Fran9ois Semah, directeur du Departement de Prehistoire au Museum national d' Histoire naturelle, qui m' a soutenue dans ma recherche. Je souhaite aussi remercier Monsieur Luc Ortlieb , directeur de l'U.R. 055 « Paleotropique » de l'Institut de Recherche pour le Developpement de Bondy , qui m' a accueillie pendant toute la duree de ma these dans son equipe et qui a mis a ma disposition les locaux et le materiel necessaire a la bonne realisation de mes travaux. Je remercie tout particulierement Madame Anne -Marie Semah, ma directrice de these, pour son aide, son experience, pour tous ses conseils scientifiques et surtout pour m' avoir guidee avec beaucoup de justesse lors de mes recherches et m' avoir fait decouvrir la prehistoire indonesienne . Je souhaite remercier egalement Claire Delhon, etudiante en these a la Maison de I' Archeologie et de l'Ethnologie au sein de l' equipe « Protohistoire Europeenne » et du laboratoire « Archeobotanique et Paleoecologie » de l'UMR 7041 « Archeologie et Science de l'Antiquite » du Centre National de Recherche Scientifique, qui m'a permis de decouvrir les phytolithes et m' a initiee a cette jeune discipline fascinante et particulierement interessante pour resoudre la problematique de cette etude, ainsi que Christophe Tardy, de l'Institut de Botanique de Montpellier, qui a bien voulu m'accorder du temps pour m'aider a determiner mes charbons de bois bien que ce ne soit pas sa region d' etude et qui m' a donne quelques conseils precieux sur la pedoanthracoJogie et sur les feux et charbons de bois tropicaux. Je remercie aussi Madame Anne-Marie Verhille pour m'avoir tres gentiment aidee et conseillee dans la consultation de la collection de pollen de reference du Museum national d ' Histoire naturelle ainsi que dans celle de la bibliographie du laboratoire et pour toutes nos discussions concernant le pollen et son etude, autour d'une tasse de cafe, ainsi que Madame Josette Renault-Mickovsky pour m' avoir integree au Laboratoire de Palynologie de l 'Institut de Paleontologie Humaine. J' ai une pensee particuliere pour l' equipe indonesienne avec qui j' ai eu la chance de travailler et tout particulierement pour Mas Hardi ainsi que Dubel, Anjar et Kasman. Je remercie tout specialement ce dernier pour m' avoir ramene, lors de son sejour en France , des echantillons me permettant d' approfondir mes recherches. J' associe a ces remerciements Monsieur Pierre Voisin, de Nouvelle -Caledonie, qui m' a aussi rapporte des echantillons de plantes tropicales pour mes etudes lors de son passage en metropole. Et aussi un grand merci Stephanie Thiebault pour ses reunions de botanistes et les reflexions muJtidisciplinaires que cela a amene ainsi que toutes les personnes presentes, dont Aline et Fanny ; - Hugues et Sandrine pour la magie du M.E.B. de l' I.R.D. de Bondy; - a mes collegues d' aventure (Florent Detroit et Xavier Gallet) et de laboratoire (Sebastien, Vincent , Elena , David , Erwan, Anne-Sophie, Wilfried, Gregory ...); - et toutes les personnes de l'I.R.D. de Bondy que j'ai cotoyees pendant ces annees (Mireille, Denis , Patricia , Bruno , Marie-Pierre, Nathalie, Claire, Abdel...) pour leur accueil , leur disponibilite, leur gentiJlesse, leur experience et leurs bons conseils.

- a Madame

Mes remerciements vont egalement a tout le personnel technique et administratif de l'Institut de Paleontologie Humaine pour Jeur concours et leur disponibilite. Je remercie evidemment surtout les membres du jury pour avoir accepte de m'accorder de leur temps et de leur competence, et specialement Monsieur Tony Djubiantono pour avoir fait le voyage depuis l' Indonesie. Ce travail de recherche a beneficie du concours financier du Ministere des Affaires Etrangeres qui a permis la mission de prelevement d' aofit 2000 ainsi que du Museum national d'Histoire naturelle qui m'a permis d' assister a differents collogues et done d' avancer dans mes recherches et ma reflexion. Cette these, je la dedie a la personne qui compte le plus pour moi : Mathieu, mon mari, qui m' a beaucoup aidee en m' accordant du temps, de la patience , de la gentillesse et beaucoup d'amour.

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Cet ouvrage est la publication de ma these de Doctorat du Museum National d'Histoire Naturelle (Paris) realisee en partenariat avec l'Institut de Recherche pour le Developpement (Bondy). Elle a ete soutenue le 23 decembre 2004 a l'Institut de Paleontologie Humaine devant la commission composee de: - Tony DJUBIANTONO, Directeur du Centre Archeologique de Jakarta (lndonesie) (rapporteur), - Stephanie THIEBAULT, Directeur de recherche au Centre National de Recherche Scientifique (rapporteur), - Josette RENAULT-MISKOVSKY, Directeur de recherche emerite au Centre National de Recherche Scientifique (examinateur et president du jury), - Luc ORTLIEB, Directeur de l'U.R. 055 « Paleotropique » , Institut de Recherche pour le developpement, Bondy (examinateur) , - Anne-Marie SEMAH, Chargee de recherche a l' Institut de Recherche pour le developpement, Bondy (examinateur) , - Fran9ois SEMAH , Professeur au Museum National d'Histoire Naturelle de Paris (examinateur) . Cette these a obtenu la mention tres honorable avec felicitations du jury. Elle a obtenu en outre le Prix de these 2004 du Comite National Fran9ais de Geologie.

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SOMMAIRE Introduction

Premiere partie: Presentation de l'etude d'un point de voe climatique et environnemental, methodologie L'archipel indonesien, l'ile de Java: environnement et climat .I. Cadre geographique .IL Cadre geologique .III. Climat .IV. Vegetation .1. La foret tropicale humide ou « Rain Forest » .2. La foret de mousson .3. La vegetation secondaire .4. L'influence du volcanisme: un cas particulier de vegetation secondaire et de reconquete .5. Les formations marecageuses de basse altitude .6. Les formations de plages .7. La foret de mangrove

Methodologie

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.I. L ' analyse pollinique .1. Rappel palynologique .a. Historique de la discipline .b. Les spores et les grains de pollen .c. Dispersion du pollen .2. Materiel , methodes et principes d' interpretation .a. Materiel .b. Methodes : traitements des echantillons .c. Interpretations . Determination des spores et pollens . Diagrammes polliniques et interpretations .II. Autres indicateurs environnementaux presents dans Jes preparations palynologiques .1. Les debris vegetaux carbonises : I' analyse des micro-charbons de bois .a. Historique .b. Materiel et methodes .c. Interpretation .2. L ' analyse des phytolithes .a. Historique .b. Definitions .c. Classification .d. Materiel et methodes .e. Applications et interpretation .III. L ' analyse anthracologique .1. Historique de la discipline .2. Materiel .3. Identification des essences et interpretation

23 23 23 23 24 24 24 24 24 24 26 27 27 27 27 29 29 29 30 30 31 31 32 33 33 33

Deuxieme partie : Synthese des connaissances sur les phenomenes naturels et anthropiques lies aux changements de la vegetation

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.I. Indicateurs climatiques et naturels du changement actuel de la vegetation .1. Humidite et secheresse .a. L ' humidite .b. La sechere sse .2. Les incendies

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III

.3. Le volcanisme .II. Arguments en faveur d'indices d'anthropisation dans les changements de la vegetation .1. Utilisation de plante s prese nte s naturellement dan s 1'environnement .a. Exemples d ' utilisation de plantes indigenes des regions tropicales . Les bambou s . Les palmier s .b. Exemples d ' utilisation de plantes indigenes d 'I ndone sie . Le palmier a sucre . Le pandanus (Pandanus) . Le bago ( Gnetum) . Le "meranti " (Shoreajavanica) .2. Plantes importees .~riz . Le sorgho . Le mai's . La ca nne a sucre . Le tabac . Le cafe . Le cacao . L'hevea (ou caoutchouc) . L'arachi de . Le the . Le teck .3. Ouverture de la foret pour la mise en culture .a. Feu anthropique et culture sur br0lis .b. La mise en culture . Le sorgho et le mai's . Le riz . Le cocotier . L ' igname , le manioc et le taro . Le bananier . La canne a sucre . Le cacao . L ' hevea (ou caoutchouc) . Le the . Le cafe . Les agroforets .III. Principaux marqueurs utilisable pour de etudes paleoenvironnemental es . l. Les marqueur s naturel s d ' humidit e ou de secheresse .2. Les marqueur s permettant de mettre en ev idence une ouverture du milieu .a. Les marqueurs anthropiques .b. Les marqueurs naturel s .3. Les marqueur s montrant la preservation et l'utilisation de certaines plantes presentes nature11ement dan s 1'environnement .4. Les marqueurs de mise en culture .a. Les marqueurs polliniqu es .b. Les marqueurs phytolithique s

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Troisieme partie: Etude paleoenvironnementale de trois sondages: les marais de Guyang Warak, Tritis et Bugel

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Presentation de l'etude paleoenvironnementale

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.I. Presentation de la zone etudiee .1. La region des Gunung Sewu .2. Un exemple de fouille: la grotte de Song Terus .3. Presentation des marais etudi es: Guyang Warak, Tritis et Buge1 .a. Le marais de Guyang Warak .b. Le marai s de Tritis .c. Le marai s de Bu gel

IV

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.II. Les analyses effectuees dans le cadre de I' etude paleoenvironnementale .1. Materiel et methodes utilises .a. Traitements des sediments .b. L'apport des differentes methodes d' analyses utilisees et les difficultes rencontrees .2. Remarques sur la production, la dispersion, la conservation et les determinations des differents marqueurs utilises en relation avec la region d'etude et l'interpretation des resultats .a. Les grains de pollen . Production et dispersion pollinique . Conservation du pollen .b. Les phytolithes . Production et dispersion des phytolithes . Conservation des phytolithes .c. Les charbons de bois . Production et dispersion des charbons de bois . Conservation des cbarbons de bois dans les sediments .3. Les determinations des differents marqueurs de l'etude .a. Les grains de pollen . Les differents problemes . Remarques sur les determinations proposees . Les indetermines .b. Les phytolithes . Problemes rencontres . Remarques sur les determinations proposees . Les indetermines .c. Les charbons de bois . Problemes rencontres . Trois exemples d'identification de charbons de bois . Les indetermines .4. Presentation des resultats obtenus

Resultats de l'etude paleoenvironnementale

80 80 80 82 83 83 83 84 84 84 84 84 84 85 85 85 85 85 86 87 87 87 87 87 87 87 89 89 91

.I. Le site de Guyang Warak 91 .1. Description de la stratigraphie du sondage 91 .2. Datations obtenues 91 .3. Description et interpretation du diagramme pollinique des mousses 94 .a. Description du diagramme pollinique des mousses 94 .b. Interpretation au niveau environnemental et climatique de la pluie pollinique a partir du diagramme pollinique des mousses 94 .c. Apports de I' analyse statistique en composantes principales (ACP) 97 .4. Presentation et interpretation du diagramme pollinique 99 .a. Presentation du diagramme pollinique 99 .b. Interpretation au niveau environnemental et climatique du diagramme pollinique 102 .c. Apports de I' analyse statistique en composantes principales (ACP) 103 .5. Description et interpretation du diagramme phytolithique I 05 .a. Description du diagramme phytolithique 105 .b. Elements d' interpretation 107 .c. Interpretation au niveau environnemental et climatique du diagramme phytolithique 109 .6. Conclusions sur le site de Guyang Warak au niveau environnemental , climatique et anthropique 109 . Interpretation conjointe entre les grains de pollen et Jes phytolithes pour les trois zones definies 111 .II. Le site de Tritis (sondage "Tritis 2") 114 .1. Description de la stratigraphie du sondage 114 .2. Datations obtenues 114 .3. Description et interpretation du diagramme pollinique des mousses 114 .a. Description du diagramme pollinique des mousses 117 .b. Interpretation au niveau environnemental et climatique de la pluie pollinique a partir du diagramme pollinique des mousses 117 .4. Presentation et interpretation du diagramme pollinique 119 .a. Presentation du diagramme pollinique 119 .b. Interpretation au niveau environnemental et climatique du diagramme pollinique 122 .c. Apports de I' analyse statistique en composantes principales (ACP) 123 V

.5. Description et interpretation du diagramme phytolithique 126 .a. Description du diagramme phytolithique 126 .b. Elements d'interpretation 126 .c. Interpretation au niveau environnemental et climatique du diagramme des phytolithes 128 .6. Quelques apports des determinations anthracologiques 131 .7. Conclusions sur le site de Tritis au niveau environnemental, climatique et anthropique 131 . Interpretation conjointe entre les grains de pollen et Jes phytolithes pour les quatre zones definies 133 .III. Le site de Bugel 135 .1. Description de la stratigraphie du sondage 135 .2. Datations obtenues 137 .3. Description et interpretation du diagramme pollinique des mousses 137 .a. Description du diagramme pollinique des mousses 137 .b. Interpretation au niveau environnemental et climatique de la pluie pollinique a partir du diagramme pollinique des mousses 140 .4. Presentation et interpretation du diagramme pollinique 140 .a. Presentation du diagramme pollinique 140 .b. Interpretation au niveau environnemental et climatique du diagramme pollinique 142 .c. Apports de !' analyse statistique en composantes principales (ACP) 144 .5. Description et interpretation du diagramme phytolithique 147 .a. Description du diagramme phytolithique 147 .b. Elements d' interpretation 149 .c. Interpretation au niveau environnemental et climatique du diagramme phytolithique 149 .6. Quelques apports des determinations anthracologiques 152 .7. Conclusions sur le site de Bugel au niveau environnemental, climatique et anthropique 152 . Interpretation conjointe entre les grains de pollen et Jes phytolithes pour Jes zones decrites 154 .IV. Comparaison des trois sites et synthese 156 .1. La sedimentation 156 .a. Le site de Guyang Warak 156 .b. Le site de Tritis 156 .c. Le site de Bugel 156 .2. Comparaison des informations climatiques et anthropiques entre les sites 160 .a. Pour les sites de Guyang Warak et Tritis 160 . Au niveau climatique 160 . Au niveau de l' action anthropique 160 .b. Pour Jes sites de Guyang Warak, Tritis et Bugel 160 . Au niveau climatique 161 . Au niveau de l'action anthropique 161 .3. Synthese sur l'evolution du climat 162 .4. Synthese sur Jes actions anthropiques dans les trois sites 164 .5. Histoire vegetale, climatique et anthropique de la region de Punung dans Jes Gunung Sewu 164 .V. Discussion 168 .1. Au niveau climatique 168 .2. Au niveau anthropique 170

Conclusion

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Bibliographie

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Glossaire

203

Resume

210 211

Abstract Annexes

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LISTE DES FIGURES Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure

1 : L' archipel indonesien 2: L'ile de Java 3 : La creation de l' archipel indonesien 4: La physiographie de l'tle de Java 5: L'extension de la foret tropicale humide en Indonesie 6: La position de la Z.C.I.T. 7: La position de la Z.C.I.T. en Indonesie 8: La position de la Z.C.I.T. en juillet et decembre 2003 9 : Le nombre de mois secs consecutifs aJava 10: La vegetation de l'ile de Java 11 : La structure et l' omementation du pollen 12: Les trois plans de }'analyse anthracologique 13 : Localisation des impacts de foudre (decembre 1997, janvier et fevrier 1998) 14 : Les triangles des feux 15 : Utilisation Jes plus courantes des plantes indigenes des regions tropicales 16: Le losange du feu holocene (regroupant Jes parametres des feux climatiques et anthropiques) 17 : Les differents phytolithes dans la familles des Poaceae 18 : Les differents indicateurs des feux anthropiques 19 : Localisation des Gunung Sewu 20: La formation des Gunung Sewu 21 : Localisation des principaux sites archeologiques des Gunung Sewu 22: Les differents niveaux stratigraphiques de Song Terns 23 : Localisation des trois marais etudies 24 : Carte de la localisation du sondage et des prelevements de mousses sur le site de Guyang Warak 25 : Carte de la localisation des sondages et des prelevements de mousses sur le site de Tritis 26 : Carte de la localisation du sondage et des prelevements de mousses sur le site de Bugel 27 : Illustrations des differentes determinations de phytolithes proposees 28 : Coupe stratigraphique du sondage de Guyang Warak 29 : Les datations du sondage de Guyang Warak 30 : Diagramme pollinique detaille des mousses du site de Gu yang W arak 31 : Diagramme pollinique synthetique des mousses du site de Guyang Warak 32: Analyse en composantes principales des prelevements de mousses effectues sur le site de Guyang Warak 33 : Diagramme pollinique detaille du sondage de Gu yang W arak 34: Diagramme pollinique synthetique du sondage de Guyang Warak 35 : Analyse en composantes principales de la sequence pollinique du marais de Gu yang Warak 36 : Diagramme phytolithique du sondage de Gu yang W arak 37 : Concentrations en polJen, phytolithes et micro-charbons de bois du sondage de Gu yang Warak 38 : Indices phytolithiques pour le sondage de Gu yang Warak 39 : Coupe stratigraphique du sondage "Tritis 2" 40 : Les datations du sondage de Tritis 41 : Diagramme pollinique detaille des mousses du site de Tritis 42: Diagramme pollinique synthetique des mousses du site de Tritis 43 : Diagramme pollinique detaille du sondage de Tritis 44: Diagramme pollinique synthetique du sondage de Tritis 45: Analyse en composantes principales de la sequence pollinique du marais de Tritis 46: Diagramme phytolithique du sondage de Tritis 47 : Concentrations en pollen, phytolithes et micro-charbons de bois du sondage de Tritis 48 : Indices phytolithiques pour le sondage de Tritis 49 : Les determinations anthracologique pour le sondage de Tritis 50 : Coupe stratigraphique du sondage de Bugel 51 : Les datations du sondage de Bugel 52: Diagramme pollinique detaille des mousses du site de Bugel 53 : Diagramme pollinique synthetique des mousses du site de Bugel 54: Diagramme pollinique detaille du sondage de Bugel 55 : Diagramme pollinique synthetique du sondage de Bugel 56: Analyse en composantes principales de la sequence pollinique du marais de Bugel VII

10 11 11 12 14 15 15 16 17 19 25 34 41 40 46 54 60 64 70 72 72 75 77 78 59 81 88 92 93 95 95 98 100 101 104 106 108 110 115 116 118 118 120 121 124 127 129 130 132 136 138 139 139 141 143 145

Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure Figure

57: Diagramme phytolithique du sondage de Bugel 148 58 : Concentrations en pollen , phytolithes et micro-charbons de bois du sondage de Bugel 150 59 : Indices phytolithiques pour le sondage de Bugel 151 60 : Les determinations anthracologique pour le sondage de Bugel 153 61 : La sedimentation du sondage de Guyang Warak 157 62a: Graphique nombre de grains de pollen determines/profondeur pour le sondage de Guyang Warak 157 62b: Graphique nombre de taxons/profondeur pour le sondage de Guyang Warak 158 62c: Graphique concentration sporo-pollinique/profondeur pour le sondage de Guyang Warak 158 63 : La sedimentation du sondage de Tritis 159 64: La sedimentation du sondage de Bugel 159 65 : Mise en parallele de la courbe des episodes de El Nifio avec Jes differentes zones des sites 163 66 : Mise en parallele des enreigistrements de micro-charbons de bois des sites avec l'histoire des feux regionaux 165 Figure 67 : Indication de l' arrivee de la mise en culture sur briUis d' une graminee dans les coupes stratigraphiques des trois sites etudies 166 Figure 68 : Tableau recapitulatif des concordances de zones pour Jes trois sites 167

vm

LISTE DES ANNEXES Annexe Photo I : Le relief des Gunung Sewu Annexe Photo II : La grotte de Song Terns Annexe Photo III : Le marais de Guyang W arak Annexe Photo IV : Le marais de Tritis Annexe Photo V: Le marais de Bugel Annexe Photo VIa, Vlb et Vlc : Les cultures Annexe 1 : Impact des feux sur la vegetation Annexe 2 : La j achere Annexe 3 : Herminettes neolithiques Annexe 4 : Environnement vegetal des marais et de Song Terns Annexe 5 : Collection de reference en phytolithes Annexe 6 : Exemples de grains de pollen et de spores _ __ _ Planche 1 : Dodonaea Viscosa ____ Planche 2 : Podocarpus _ __ _ Planche 3 : Sonneratia alba _ __ _ Planche 4 : Barringtonia asiatica ____ Planche 5 : Stenochlaena palustris et Lycopodium phlegmaria __ _ _ Planche 6 : Pandanus, Gnetum et Ficus ____ Planche 7 : Myrica et Casuarina _ _ __ Planche 8 : Poaceae sauvage _ _ __ Planche 9 : Cyperaceae ___ _ Planche 10 : Myrtaceae __ __ Planche 11 : Arecaceae _ __ _ Planches 12a et 12b : Euphorbiaceae __ _ _ Planche 13: Arenga et pollen fossile indetermine Annexe 7 Planche 1 : Bois de Rubiaceae de reference Annexe 7 Planche 2: Bois d' Anacardiaceae de reference Annexe 7 Planche 3 : Bois d' Arecaceae de reference Annexe 7 Planche 4 : Bois de Melastomataceae de ref ere nee Annexe 8 : Detail des associations vegetales realisees pour les diagrammes polliniques synthetiques Annexe 9 : Graphique nombre de taxons/nombre de grains de pollen pour le sondage de Guyang Warak Annexes 10a et 10b: Comparaison morphologique de grains de pollen de graminees au microscope optique Annexes 1 la, l lb et I le: Comparaison morphologique de grains de pollen de graminees au M.E.B. Annexes 12a, 12b et 12c: Exemples de grains de pollen et d'une spore fossiles Annexes 13a et 13b : Exemples de phytolithes fossiles Annexe 14 : Exemples de micro-charbons fossiles Annexe 15 Planche 1 : Bois vitrifie de la Baksoka (Java) Annexe 15 Planche 2 : Bois flotte fossile du site de Tritis Annexe 15 Planche 3 : Charbon de bois fossile (Java) Annexe 16 : Etude micrometrique pollen/annulus entre des grains de pollen fossiles et des grains de pollen de reference de ma1s

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Introduction

« L 'habitat

de l 'homme se trouve sous les tropiques de la planete, ou il vit des fruits du palmier. IL subsiste dans Les latitudes fro ides ou il doit se nourrir de cereales et de viande. » Carl von Linne

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Introduction

Sur l'ile de Java, depuis plus d'un siecle, Jes decouvertes prehistoriques sont nombreuses. Les recherches menees y ont livre un patrimoine exceptionnel du point de vue paleontologique et culture!. L'evolution de l'homme (Homo erectus et Homo sapiens), de ses cultures et de son impact sur l'environnement est un axe majeur de recherche. De nombreuses etudes sont realisees, depuis plusieurs annees, en paleontologie, prehistoire et geologie s'appuyant sur d'importants travaux de terrain concemant de nombreux sites. Ces etudes sont effectuees, entre autres, grace a une collaboration de chercheurs fran9ais associes au Museum national d'Histoire naturelle de Paris (programme : Quatemaire et Prehistoire, dirige par F. Semah) et de chercheurs indonesiens associes au Centre Archeologique de Recherche de Jakarta. La contribution de la palynologie a la reconstitution de l'histoire de l'environnement et du climat s'integre dans ces etudes pluridisciplinaires centrees sur la region des Gunung Sewu dans les « Montagnes du Sud » de Java. Dans cette region, plusieurs sites archeologiques en grotte, ayant un epais remplissage, sont actuellement fouilles. On y trouve de nombreux restes de faune, des outils lithiques ainsi que des restes humains. Au cours du Pleistocene' et de l'Holocene 2, Jes changements climatiques en Asiedu Sud-Est ont globalement suivi les altemances glaciaire/interglaciaire, obeissant aux cycles astronomiques de Milankovitch (Pillans B. et al., 1998). D'une maniere generate, les periodes glaciaires ont ete marquees par un climat plus froid (diminution des temperatures de 2 a 7°C au demier glaciaire, Sun X. et al., 2000) et plus sec (Van der Kaars W. A. & Dam M.A. C., 1995; Whitten T. et al., 1996 ; Urushibara-Yoshino K. & Yoshino M., 1997; Van der Kaars W. A. & Dam M.A. C., 1997; Van der Kaars S. et al., 2000; Van der Kaars S. et al., 2001). Au cours des interglaciaires les mers, peu profondes (50 a 100 m), recouvrant le plateau de la Sonde, etaient une source importante d'humidite. Lors des periodes glaciaires, les niveaux marins etaient bas et le Plateau de la Sonde etait emerge (Whitten T. et al., 1996). Lors de la demiere glaciation (vers 18 000 ans B.P.), la baisse du niveau des oceans entraine la formation de ponts terrestres (Tjia H. D., 1984; Gibbons J. R.H. & Clunie F. G. A. U., 1986 ; Bergh G.D. van den, 1999 ; Voris H.K., 2000). La Mer de Java etait alors une plaine reliant les iles de Borneo, Sumatra, Bali et Java au continent indochinois, ce qui a permis des vagues de migrations de mammiferes et de l'homrne vers Java. De ce fait, Jes sites paleontologiques les plus anciens reconnus ace jour sont dates de 2 millions d'annees (Djubiantono T. & Semah F., 1993). Ces sites, dont le plus celebre est celui de Bumiayu, n'ont pas livre de fossiles humains. II est done probable que l'homme n'a pas fait partie des premieres vagues de migrations mais qu'il n'est arrive a Java que plus tard, vers 1,5 million d'annees (Semah F., 1986; Semah A.-M. et al., 1990; Swisher C. C. et al., 1994). Ces fluctuations climatiques et les variations du niveau de la mer ont entraine des changements paleo-environnementaux auxquels ont ete confrontes les hominides : variation de la surface des iles, developpement de lagunes, de mangroves, evolution de la flore et de la faune. De plus, ii ne faut pas oublier que le climat, et done probablement le paleoclimat d' Asie du Sud-Est, resulte d'interactions complexes entre plusieurs facteurs (insolation, rapport mers/terres emergees, intensite et direction des courants marins et des vents ... ). L'ile de Java possede des traces anciennes d'occupations humaines. De nombreux restes craniens attribues a

Homo erectus (Jacob T., 1976; Sartono S., 1982; Rightmire G. P., 1987) ont ete retrouves dans differents sites de l'ile (depression de Solo, dome de Sangiran, Mojokerto, Trinil ...). Les datations de ces fossiles sont tres delicates car ils ne sont que tres rarement retrouves en contexte stratigraphique s0r (Semah F., 1986 ; Swisher C. C. et al., 1994 ; Yokoyama Y. & Falgueres C., 1998) ce qui laisse encore aujourd'hui de nombreuses questions en suspens sur leur place dans l'histoire evolutive des hominides de cette region (Jacob T., 1967 ; Detroit F., 2002). Les hominides fossiles du Sud-Est asiatique, et notamment de Java, se situent au centre de nombreuses problematiques evolutives. Aussi, depuis les annees 1990, les etudes menees par le Centre de Recherche Archeologique indonesien (Pusat Penelitian Arkeologi) sur les sites du Pleistocene superieur et de !'Holocene de l'est de Java se sont intensifiees. Ces travaux, menes dans le cadre de collaborations intemationales, ont permis une avancee importante des connaissances sur l' occupation humaine en grottes sur de longues periodes temporelles. Les recherches effectuees dans la region des Gunung Sewu sont un bon exemple de ces collaborations (Semah F. et al., 2002 ; Simanjuntak H. T., 2002). En effet, actuellement plusieurs grottes (Song Terns, Song Keplek, Goa Braholo ...), qui presentent un contexte stratigraphique s0r, sont fouillees de fa9on systematique dans la region des Gunung Sewu dans Jes Montagnes du Sud.

Le Pleistocene est une subdivision geologique qui correspond a la partie inferieure du Quatemaire. Aujourd'hui il est plus ou mo ins ad mis qu' elle debute ii y a 1,8 million d' annees et s' acheve il y a environ 12 000 ans. 1

L'Holocene est la subdivision geologique qui succede au Pleistocene. C'est l'epoque la plus recente et la plus courte, elle a commence il y a 12 000 ans environ. C'est durant cette periode que s'observe la neolithisation, c'est-a-dire Jes premiers signes d'elevage et de mise en culture. Pour cette mise en culture, ii faut defricher et bruler des terres (essartage), on observe done les premiers signes bien marques de ]'influence de l'homme sur son environnement vegetal. 2

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Introduction

Des etudes pluridisciplinaires y sont realisees afin de mieux apprehender l'histoire archeologique de cette region et de Java. Les Gunung Sewu sont aussi une region riche en sites neolithiques (de 4 000 a 1 000 ans B.P.) et plus particulierement en sites neolithiques de plein air contenant de nombreux artefacts (2 000 a 1 000 ans B.P.). Ces sites couvrent parfois plusieurs hectares , comme Ngrijang, Ngrijangan et Ngrijang Sengon, ou sont de dimensions plus restreintes , comme Nangka, Tukluk ... Si le Neolithique definit la periode pendant laquelle de nouvelles industries apparaissent (herminette, herminette rectangulaire, pointe de fleche, meule et poterie ), il implique aussi des changements dans le mode de vie et de subsistance des hommes avec ]'e mergence de la domestication des plantes et des animaux, ainsi qu ' une certaine sedentarisation.

11ya encore peu d ' etudes menees dans la region des Montagnes du Sud concemant l'impact de l' homme sur son environnement et sur la neolithisation en general. Le but de l' etude realisee ici est de mettre en evidence les variations de la vegetation dues d'une part au climat et d ' autre part a l'action de l'homme. En effet, l' archeologie et l'histoire cherchent actuellement a connaitre non seulement le mode de vie des societes (par la fouille de structures d'habitats notamment) mais ega lement, depui s plusieurs annees, le co ntexte dans lequel evol uaient les populations ainsi que leur relation avec le milieu (notion d'i nteraction homme -mi lieu). L' etude palynologique presentee ici, est une de s premieres etudes de ce genre menees aux envi ron s des sites archeologiques de s Montagnes du Sud. De nombreuse s etudes palynologiques, paleobotaniques et paleoclimatique s recemment realisees en Asie du Sud-Est se sont aussi focalisees sur le Pleistocene superieur et l'Holocene (voir par exemple: Semah A.-M., 1986; Van der Kaars W . A. & Dam M .A. C., 1995 ; Van der Kaars W. A. & Dam M. A . C., 1997; Kealhofer L. & Penny D. , 1998 ; Maloney B. K., 1999 ; Van der Kaars S. et al., 2000 ; Anshari G. et al., 2001 ; Dam R. A. C. et al., 2001 ; Hope G., 2001 ; Semah A. -M. & Semah F., 2001 ; Suparan P. et al., 2001 ; Van der Kaars S. et al., 2001 ; Van der Kaars S. & De Deckker P., 2002; Semah A.-M. , 2004; Semah A.-M. et al., 2004). Ces etudes ont permis d' analyser les reponses de la vegetation aux altemances de periodes glaciaires et interglaciaires, et de montrer aussi les premieres interventions de l'homme sur la vegetation naturelle . La multiplication de ces etudes permet de montrer d ' une part que de nombreux facteurs locaux influencent l'enregistrement pollinique de chaque site et d'autre part que des changements climatiques globaux touchent !'ensemble de l' Asie du Sud-Est. L'ensemble de ces etudes, dans lesquelles s'inscrit cette these, et les etudes a venir devront deboucher sur la synthese de toutes ces donnees locales. Cette synthese pourrait permettre l'etablissement d ' un cadre paleoenvironnemental et paleoclimatique al' echelle de l' Asie du Sud-Est mais aussi et surtout ades echelles regionales d'ou l'interet de multiplier les sites etudies dans une meme zone geographique. Pour mener a bien cette etude palynologique et paleoenvironnementale, ii a fallu acquerir une bonne connaissance de la vegetation du Sud-Est asiatique, c'e st-a-dire comprendre sa dynamique en !'absence d'action anthropique, mais aussi comprendre et reconnaJtre Jes modifications de la vegetation dues a !'action de l' homme. La vegetation de I' Asiedu Sud -Es t est l'une des plus riches au monde en nombre de taxons . Cette vegetation , et surtout celle de l'He de Java, est actue11ement tres modifiee et marquee par l'action de l'homme (Whitten T. et al., 1996) . En effet, les forets ont beaucoup regresse. La deforestation est pratiquee pour permettre la mise en culture du sol ou !'exploitation de bois a forte valeur economique. La pratique de la mise en culture sur brO.lis, le deboisement intensif et le developpement des cultures entrainent la degradation des sols. Ces pratiques (cultures et deforestation) ont considerablement modifie le paysage vegetal naturel. La connaissance des pratiques et des techniques utilisees pour la modification actuelle de la vegetation par l'homme et leurs impacts sur la vegetation peut etre tres utile pour les reconstitutions paleoenvironnementales , surtout au niveau de la recherche des premiers indices de }'impact de l'homme sur la vegetation et des debuts de la neolithisation (aide au developpement de certaines especes vegetales puis agriculture proprement

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