Les charbons de bois découverts lors des fouilles archéologiques ne servent pas uniquement à réaliser des datations au carbone 14. En effet, leur étude permet aussi d’identifier les essences de bois, de reconstituer les paysages anciens et de mieux comprendre les pratiques des sociétés passées. Cette discipline, appelée anthracologie, repose sur l’observation minutieuse des structures anatomiques du bois carbonisé.

Découvrez comment les laboratoires analysent les charbons archéologiques et quelles informations scientifiques ils obtiennent à partir de simples fragments de charbon.

Comment se déroule une analyse anthracologique ?

L’étude anthracologique nécessite un protocole de préparation minutieux des échantillons. Après rafraîchissement des surfaces à la lame de rasoir, l’analyse anatomique des charbons de bois se fait suivant les trois axes ; transversal, tangentiel et radial. Grâce à cette observation en trois dimensions, les scientifiques peuvent déterminer la famille et le genre, et plus rarement l’espèce.

Les observations sont réalisées à l’aide d’un stéréomicroscope (loupe binoculaire Olympus® SZ61) et d’un microscope métallographique en champ sombre (Olympus® BX53M), sous lumière dite « naturelle » (lumière blanche calibrée), couplées à des caméras numériques.

Quels critères anthracologiques sont analysés ?

Au-delà de l’identification des essences, une étude anthracologique consiste à observer de nombreux critères anatomiques. Ces observations permettent de caractériser les charbons, de reconstituer l’histoire du bois avant sa combustion et d’interpréter plus finement les contextes archéologiques.

Ces observations ne reposent pas uniquement sur l’identification anatomique de l’essence. Les anthracologues étudient également plusieurs indices permettant de retracer l’histoire du bois avant et pendant sa combustion.

Identifier l’origine et la partie de l’arbre utilisée

• La présence d’écorce et de moelle : en observant simultanément ces deux éléments sur un échantillon, nous en déduisons le calibrage de la tige.

• Le bois de réaction (caractéristique des petites branches ou de troncs penchés). Ce critère associé à une courbure forte indique que nous sommes en présence d’une petite branche.

• L’évaluation du calibrage : l’analyse de la courbure des cernes d’accroissement et de l’angle des rayons ligneux permettra d’identifier la partie de l’arbre dont sont issus les charbons. Les charbons de bois se classent suivant 4 catégories :

Cernes à fortes courbures	Indique des bois de très petit calibre
Cernes à courbures modérées
Cernes à courbures faibles	Indique l’utilisation de bois de gros calibre (grosse branche ou tronc)
Cernes à courbures indéterminées

Déterminer l’état du bois avant sa combustion

• La présence de thylles : les thylles se forment dans les vaisseaux de quelques essences feuillus, lors de la formation du bois de cœur. La présence de thylles nous aide à déterminer les essences potentielles, mais également à donner une indication sur la localisation du prélèvement.

• La présence d’hyphes de champignons : des filaments peuvent être observés dans les vaisseaux du charbon. Ils témoignent du développement de champignons dans le bois avant sa combustion, notamment lors des phases de dégradation d’un arbre mort ou mourant. Leur observation apporte ainsi des informations sur l’état du bois avant son utilisation.

• La dégradation par des insectes ou vers perforateurs : de la même manière, la présence de galeries dans les charbons est la preuve d’une attaque réalisée par des insectes ou des vers perforateurs. Il est possible de retrouver les organismes carbonisés dans ces galeries. Ces indices sont la preuve que le bois était mort et vermoulu avant sa combustion. Dans certains cas, l’aubier d’un sujet vivant peut être attaqué par de tels organismes.

Analyser les conditions de combustion

• La présence de fentes radiales de retrait et vitrification : un bois saturé en eau présentera un grand nombre de fentes de retrait. La vitrification est un phénomène complexe se produisant lors de la combustion. Les aspects de la vitrification dépendent de la nature des bois (essence, calibre, taux d’humidité) et des conditions de combustion (température et condition d’oxygénation). Nous distinguerons 4 aspects de vitrification correspondant à 4 niveaux de carbonisation :

Aspect mat (niveau 0)	Les charbons sont d’aspect mat, de couleur gris ou noir. La structure anatomique est conservée.
Aspect luisant (niveau 1)	Les charbons sont de couleur gris foncé à clair et très brillant.
Aspect fondu (niveau 2)	Les surfaces sont très brillantes et la structure anatomique n’est plus discernable.
Aspect scoriacé (niveau 3)	Il s’agit du dernier degré de vitrification pour lequel les charbons sont totalement déstructurés.

Étudier la croissance du bois et son utilisation

• La largeur des cernes d’accroissement et rythme de croissance. Une largeur faible indique que le bois a poussé lentement (conditions de croissance peu favorable ou sujet âgé). À l’inverse, des cernes plus larges indiquent une croissance plus importante, liée par exemple à des conditions environnementales favorables ou à un arbre plus jeune. Par conséquent, le rythme de croissance, c’est-à-dire la régularité des largeurs des cernes indiquent si le sujet a grandi de façon homogène ou s’il y a eu des évènements qui ont gêné temporairement la croissance (conditions climatiques, attaque fongique, blessures de l’arbre …).

• Les traces de travail du bois : des rainures/griffures en surface peuvent attester d’un travail réalisé sur le bois au moyen d’outils.

Pourquoi ces observations sont-elles importantes ?

Pour chaque site archéologique référencé, on réalise une analyse systématique de tous les charbons suivant les critères évoqués ci-dessus. Les données compilées sous la forme de tableaux et graphiques permettent ensuite de rédiger un rapport d’analyse.

L’analyse anthracologique ne consiste donc pas uniquement à identifier une essence de bois. En observant les caractéristiques anatomiques et les altérations des charbons, les spécialistes reconstituent l’origine des prélèvements, les conditions de combustion et l’histoire des bois utilisés. Ces informations enrichissent l’interprétation archéologique et permettent de sélectionner les échantillons les plus pertinents avant une éventuelle datation au carbone 14.

Pour comprendre comment l’anthracologie améliore la fiabilité des datations au carbone 14, consultez également notre article consacré au rôle de l’anthracologie dans les fouilles préventives.