Les coquilles de Patella sp. issues d'amas coquilliers anthropiques, archives culturelles et environnementales des environnements côtiers

Shell middens represent an environmental and cultural heritage which is now threatened by climate change and the associated intensification of marine erosion. The three archaeological occupations layers in the southwest dune of the Beniguet island (Le Conquet, Finistère, France) contain significant amounts of Patella sp. shells. The island is still surrounded by populations of living Patella vulgata, constituting a unique opportunity to apply the methods of sclerochronology on this biological archive. A first approach aims to build a strong referential upon modern shells, and secondly the archaeological shells were investigated to get both palaeo-environmental and cultural informations about the harvest seasonality of this species through time. Studying the growth of the shell through Calcein marking experiment showed strong heterogeneity in increment deposition from one shell to another, questioning the established rhythm of tidal micro-banding for this species. The results of stable oxygen isotope analysis also highlighted this heterogeneity in growth, at least for the medium intertidal level. They also showed that the level of collect on the shore did not significantly affects the SST (sea surface temperature) reconstructions based on δ18O values. In opposition, the stable carbon isotopes values ( δ13C) are scaled upon this altitude on the shore. The isotopic analysis have also been applied to archaeological shells from shell layers dated back to the Chalcolithic, early Bronze Age and early Middle Ages. The SST reconstruction from δ18O data highlighted several palaeo-environmental features during Mid- and Late-Holocene, including a global cooling since the Holocene Climate Optimum and a diminution of seasonality caused by a decreasing solar insolation in summer. The δ13C scaling on the shore did not allowed to reattribute directly each shell to a level of collection as a Suess effect have been demonstrated between modern and preindustrial shells. Finally, the analysis of marginal δ18O showed significant differences according to the considered period, with a year-long collect for the Chalcolithic occupation, a spring-focused collect during early Bronze age and no limpet collection in summer for the early Middle Ages. Despite the uncertainties remaining about the growth and the increments deposition of Patella vulgata shells, this work underscores the interest of archaeological limpet shells as palaeo-environmental and cultural archives archives and with an underexploited sclerochronological potential.Les amas coquilliers constituent une mémoire culturelle et environnementale qui est aujourd’hui menacée par les changements climatiques et l’intensification de l’érosion marine. Les trois niveaux d’occupation de la dune sud-ouest de l’île de Béniguet en mer d’Iroise (Le Conquet, Finistère, France) contiennent de grandes quantités de coquilles de Patella sp. Ces trois niveaux sont entourés d’une population de Patella vulgata occupant les estrans de l’île ce qui constitue une opportunité unique d’appliquer les méthodes de la sclérochronologie à cette archive biologique encore sous-exploitée. L’étude de la croissance incrémentale des coquilles de Patella vulgata actuelles par des expérimentations de marquages fluorescents à la Calcéine ont montré une forte hétérogénéité de la croissance d’une coquille à l’autre chez cette espèce, remettant en cause le rythme de formation tidal des micro-incréments jusque-là établi dans la littérature scientifique. Les résultats des analyses de δ18O ont eux-aussi montré une forte hétérogénéité de la croissance, mais cette-fois-ci entre les différentes étages de l’estran. Ils ont aussi permis de montrer que le niveau de collecte n’avait pas d’impact significatif sur les reconstructions de températures basées sur les valeurs de δ18O. Les analyses portant sur le carbone ont également mis en évidence un étagement des valeurs de δ13C des coquilles depuis le haut d’estran (δ13C plus faible) vers le bas de l’estran (δ13C plus élevé). Ces méthodes isotopiques ont ensuite été appliquées à des coquilles archéologiques provenant de niveaux d’occupations datés au Chalcolithique, à l’âge du Bronze ancien et au haut Moyen-Âge. Les reconstructions paléo-environnementales basées sur les reconstructions de SST à partir des données de δ18O ont permis de mettre en évidence plusieurs caractéristiques climatiques de l’Holocène moyen et récent, dont un refroidissement depuis l’optimum climatique Holocène ainsi qu’une réduction des températures estivales du fait de la diminution de l’insolation en été. L’étagement des valeurs de δ13C n’a toutefois pas permis de replacer les coquilles archéologiques à un niveau de prélèvement, car un effet Suess a été mis en évidence entre les coquilles modernes et préindustrielles. Enfin, l’analyse du δ18O à la marge des coquilles a montré des différents modes de collecte des patelles, avec une récolte tout au long de l’année pour le Chalcolithique, une récolte printanière à l’âge du Bronze ancien et enfin une absence de récolte en été pour le haut Moyen-Âge. Malgré des incertitudes persistantes, notamment à propos de la croissance de la coquille de Patella vulgata, ce travail souligne l’intérêt des coquilles de patelles archéologiques en tant qu’archives environnementales et culturelles, dont tout le potentiel sclérochronologique n’est pas encore entièrement exploité