Navigation – Plan du site

Dynamiques alluviales et adaptations aux contraintes hydro-climatiques dans le sud-ouest américain au cours des deux derniers millénaires (Phoenix, Arizona)

Alluvial dynamics and adaptation to hydro-climatic constraints in the North American Southwest (Phoenix, Arizona) for the last two millennia
Louise Purdue
p. 243-264

Résumés

Pendant près de deux millénaires, la basse vallée de la Salt River dans le bassin semi-désertique de Phoenix en Arizona a été exploitée et irriguée par les Hohokam (100-1450 apr. J.-C.), par leurs descendants, les Akimel O’Odham (> 1694), puis par les colons blancs à partir du XIXe s. apr. J.-C. Cette occupation est marquée par des différentiations agricoles, sociales, architecturales et paysagères qui ont fortement modifié cette vallée sur la longue durée. Étant donné la dépendance et l’interaction constante de ces communautés avec une ressource rare, l’eau, exploitée à des fins domestiques et agricoles, la question de la disponibilité et de la raréfaction de cette ressource sur le long terme doit être posée. Pour y répondre, nous avons reconstitué l’histoire des dynamiques alluviales le long de la Salt River grâce à une approche géomorphologique et chronologique systémique. Afin de mesurer comment ces communautés se sont adaptées aux évolutions hydro-climatiques dans un environnement contraignant, nous avons confronté ces résultats aux données archéologiques, paléoenvironnementales et ethnographiques sur la gestion de l’eau, les pratiques agraires, les moyens de subsistance et la répartition de l’habitat. Les résultats obtenus permettent de discuter de la part relative des facteurs humains, notamment de la pression démographique, et environnementaux, comme les changements climatiques à court terme, dans l’évolution culturelle de ces communautés agraires et de proposer une illustration des réponses systémiques aux problèmes écologiques et sociaux en milieu semi-aride.

Haut de page

Notes de la rédaction

Article soumis le 27 octobre 2012, accepté le 11 juillet 2013.

Texte intégral

Ce travail a été réalisé dans le cadre d’une thèse de doctorat soutenue devant l’université de Nice-Sophia Antipolis (CEPAM - UMR 7264 du CNRS) et financée par la Délégation CNRS Côte d’Azur. Je remercie les gravières Vulcan et SRMG, l’entreprise en archéologie Desert Archaeology et l’Arizona Museum of Natural History pour m’avoir autorisé l’accès à leur terrain. Merci également aux relecteurs anonymes pour leur commentaires constructifs et à Gilles Arnaud-Fassetta pour sa précieuse relecture finale.

Introduction

1Les vallées alluviales qui composent les paysages semi-arides des grands fleuves du SW nord-américain ont été occupées et exploitées depuis plusieurs millénaires. Elles sont aujourd’hui sujettes à une urbanisation massive et à la construction d’ouvrages hydrauliques qui ont eu pour vocation, depuis le siècle dernier, de contrôler les crues destructrices qui caractérisent ces environnements. Pour comprendre l’évolution de ces cours d’eau dans la longue durée, il est nécessaire de restituer le fonctionnement, l’organisation et l’évolution des communautés agraires qui ont occupé ces territoires, ainsi que le cadre environnemental dans lequel elles se sont implantées. Ce cadre évolue dans la longue durée sous l’influence des fluctuations hydro-climatiques et des activités humaines.

2Dans le bassin semi-désertique de Phoenix en Arizona (fig. 1), qui regroupe la basse vallée de la Salt River et la moyenne vallée de la Gila River, une tribu paléo-indienne d’agriculteurs, les Hohokam (100-1450 apr. J.-C.), leurs descendants les Akimel O’Odham (> 1694) puis les colons blancs (XIXe s. apr. J.-C.) ont construit des systèmes d’irrigation majeurs pour faire face aux conditions environnementales contraignantes, notamment hydrologiques (étiages sévères et forte irrégularité intra et interannuelle). Les premiers systèmes se mettent en place dès le IIe s. apr. J.-C. (Henderson, 1989). Ils croissent de façon exponentielle pendant près d’un millénaire et environ seize systèmes d’irrigation gravitaires, qui présentent une organisation en « toile d’araignée », sont exploités autour du premier millénaire dans la basse vallée de la Salt River (fig. 2A). Certains de ces canaux mesurent près de 30 km de long. L’organisation de ces systèmes évolue autour de 1150 apr. J.-C. puis ces derniers sont abandonnés autour de 1450 apr. J.-C. (Haury, 1976 ; Doyel, 1979 ; Gumerman, 1991). La basse vallée de la Salt River reste alors inoccupée pendant plusieurs siècles. Dès la deuxième moitié du XIXe s., l’armée américaine et les agriculteurs blancs s’installent le long du cours d’eau et exploitent à nouveau ces structures, toujours apparentes pour certaines. Les Akimel O’Odham, descendants des Hohokam et implantés le long de la Gila River à l’arrivée des missionnaires espagnols au XVIIe s. apr. J.-C., s’implantent à leur tour le long de la Salt River autour de 1870 et exploitent les terres sur la rive nord (fig. 2B ; Wilson, 1999).

3Trois épisodes d’évolution du territoire agricole et des pratiques de l’irrigation, qui correspondent à des phases d’emprises/déprises agraires et de ruptures socio-culturelles, peuvent donc être distingués : la réorganisation des systèmes d’irrigation autour de 1150 apr. J.-C., leur abandon autour de 1450 apr. J.-C., puis l’occupation et l’exploitation massive de la Salt River dès 1850. Étant donné la dépendance et l’interaction de ces communautés agraires avec la ressource en eau, l’évolution de sa disponibilité peut-elle expliquer ces changements technologiques et socio-culturels ? S’agit-il alors d’une diminution progressive de cette ressource sur le long terme, les phases de stabilité culturelle correspondant alors à une fragilisation progressive des sociétés ? S’agit-il à l’opposé d’événements socio-environnementaux soudains qui complexifient les stratégies d’acquisition de l’eau ? Si oui, comment ces communautés se sont-elles adaptées à court et long terme ?

4Plusieurs hypothèses environnementales ont été mises en avant pour expliquer les causes de ces évolutions : métamorphoses fluviales, dynamiques torrentielles, aggradation rapide des plaines ou incision (Nials et al., 1986 ; Gregory, 1991 ; Huckleberry, 1995 ; Waters et Ravesloot, 2001 ; Graybill et al., 2006). Certaines de ces hypothèses ont été validées dans la moyenne vallée de la Gila River grâce à l’étude de nombreux transects recoupant les plaines et les basses terrasses (Huckleberry, 1995 ; Waters et Ravesloot, 2001). Ces études mettent en évidence une alternance de phases d’aggradation (entre 300-850 apr. J.-C., 1000-1150 apr. J.-C. et 1450-1850 apr. J.-C.) et de périodes de stabilité des plaines alluviales (800-950 apr. J.-C., 1150-1450 apr. J.-C.), entrecoupées par deux épisodes d’incision (1000-1150 apr. J.-C., ca. 1870 apr. J.-C.). Le long de la Salt River, affluent de la Gila River, les données sont plus fragmentaires du fait de l’urbanisation massive. Seules trois fouilles préventives récentes, conduites en amont et en aval de la basse vallée de la Salt (Onken et al., 2004 ; Phillips et al., 2004 ; Huckleberry et al., 2013) ont permis de retracer une histoire des systèmes fluviaux relativement identique à celle obtenue dans la vallée de la Gila. Toutefois, l’origine de ces évolutions environnementales est rarement évoquée et leur impact sur la gestion du territoire agricole faiblement décrit. Cet article a donc pour objectif de préciser les processus morphogéniques dans la basse vallée de la Salt, de comprendre leur origine et de mesurer leur influence sur la stabilité des paysages et des communautés agraires.

Fig. 1 – L’État d’Arizona et le bassin de Phoenix (1 250 km²) qui comprend la basse vallée de la Salt River dans le Phoenix métropolitain et la moyenne vallée de la Gila River dans la Gila River Indian Community.
Fig. 1 – Arizona State and the Phoenix Basin (1 250 km²) which includes the lower Salt River valley in the metropolitan Phoenix and the middle Gila River valley in the Gila River Indian Community.

Fig. 1 – L’État d’Arizona et le bassin de Phoenix (1 250 km²) qui comprend la basse vallée de la Salt River dans le Phoenix métropolitain et la moyenne vallée de la Gila River dans la Gila River Indian Community. Fig. 1 – Arizona State and the Phoenix Basin (1 250 km²) which includes the lower Salt River valley in the metropolitan Phoenix and the middle Gila River valley in the Gila River Indian Community.

1 : agglomération de Phoenix ; 2 : réseau hydrographique ; 3 : limite du bassin-versant de la Salt ; 4 : limite du territoire Hohokam ; 5 : bassin de Phoenix.
1: Phoenix agglomeration; 2: hydrographic network; 3: borders of the Salt River watershed; 4: border of the Hohokam territory; 5: Phoenix Basin.

Fig. 2 – Organisation des systèmes d’irrigation le long de la basse vallée de la Salt au cours des périodes préhistorique (100-1450 apr. J.-C. ; Howard et Huckleberry, 1991 ; A) et historique (XIX-XXe s. apr. J.-C.; B).
Fig. 2 – Irrigation systems along the lower Salt River Valley during the Prehistoric period (AD 100-1450; Howard and Huckleberry, 1991; A) and the Historic period (19-20th c. AD; B).

Fig. 2 – Organisation des systèmes d’irrigation le long de la basse vallée de la Salt au cours des périodes préhistorique (100-1450 apr. J.-C. ; Howard et Huckleberry, 1991 ; A) et historique (XIX-XXe s. apr. J.-C.; B). Fig. 2 – Irrigation systems along the lower Salt River Valley during the Prehistoric period (AD 100-1450; Howard and Huckleberry, 1991; A) and the Historic period (19-20th c. AD; B).

1 : canaux préhistoriques ; 2 : zone urbaine en 1912 (Knowles-Yánez et al., 1999) ; 3 : zone agricole en 1912 (Knowles-Yánez et al., 1999) ; 4 : canaux historiques et modernes (SRP).
1: prehistoric irrigation canals; 2: urban area in 1912 (Knowles-Yánez et al., 1999); 3: cultivated areas in 1912 (Knowles-Yánez et al., 1999); 4: historic and modern canals (SRP).

Présentation de la zone d’étude

5L’Arizona est un état du sud-ouest américain, composé du plateau du Colorado au nord et du désert du Sonora au sud. Dans ce secteur, les précipitations moyennes annuelles sont aujourd’hui comprises entre 200 et 300 mm (moyenne de 1948 à 2007 ; Station WSFO AP Western Regional Climate Center, 2008) et se répartissent de façon bimodale, avec des pluies estivales de mousson, courtes et brutales, entre juillet et septembre sous l’effet d’orages convectifs, et des pluies hivernales, longues et moins intenses, entre novembre et mars sous l’effet d’orages frontaux hivernaux. Les précipitations mensuelles moyennes pour ces deux saisons atteignent 21 mm.

6Le bassin de Phoenix, qui couvre 1 250 km² dans le désert du Sonora, fait partie de la Basin and Range Province, caractérisée par un ensemble de vallées de faible altitude (300-400 m) et à faible pente (0-5° ; Fenneman, 1931), encadrées par des formations montagneuses orientées nord-ouest / sud-est dont la mise en place s’échelonne entre le Précambrien-Protérozoïque et le Miocène. Ce bassin est alimenté par deux cours d’eau, la Gila River, et son affluent, la Salt River, qui prend sa source dans les White Mountains à l’est de l’Arizona et s’écoule sur 320 km. Le bassin-versant de la Salt couvre 33 870 km², mais le secteur étudié ne concerne que la basse vallée de la Salt River dans la zone urbaine de Phoenix, où le cours d’eau s’écoulait sur 37 km avec une orientation est-ouest. En effet, ce dernier est aujourd’hui asséché suite à la construction de nombreux barrages en amont de la confluence avec la Verde River, principal affluent de la Salt River (fig. 1), pour protéger la vallée des crues à partir du XIXe s.

7Les études géomorphologiques dans ce secteur sont rares, du fait de l’urbanisation et de l’érosion des formations superficielles, mais le travail de T.L. Pewé (1978) a permis de mettre en évidence un système de terrasses qui bordent la Salt River. Elles sont difficilement identifiables à l’ouest de Tempe (fig. 3). Les terrasses Mesa (QT2 : 9-29 m au dessus du lit actuel de la rivière) et Sawik (QT1 : 15 à 72 m au-dessus de l’étiage de la Salt River) se sont mises en place au cours du Pléistocène ancien et moyen respectivement (Péwé, 1978). Morphologiquement similaires car indurées en caliche, elles sont couvertes par des cônes alluviaux détritiques. La terrasse Blue Point (24 à 3 m ; Pléistocène récent) est composée de graviers grossiers. La terrasse Lehi (QT3 ; 1,5-6 m) est composée de dépôts de débordement de texture variable, peu structurés, qui se sont mis en place au cours de l’Holocène. Ce cadre géomorphologique sera précisé ultérieurement.

Fig. 3 – Géomorphologie de la basse vallée de la Salt River et localisation des sites étudiés.
Fig. 3 – Geomorphology of the lower Salt River valley and location of the sites studied.

Fig. 3 – Géomorphologie de la basse vallée de la Salt River et localisation des sites étudiés. Fig. 3 – Geomorphology of the lower Salt River valley and location of the sites studied.

1 : lit actuel de la rivière / Qal ; 2 : terrasse holocène Lehi / QT3 ; 3 : terrasse pléistocène Mesa / QT2 ; 4 : terrasse pléistocène Mesa / QT2 + colluvions ; 5 : terrasse pléistocène Blue Point ; 6 : terrasse pléistocène Sawik / QT1 ; 7 : limite hypothétique des terrasses ; 8 : sites étudiés ; 9 : localisation des photographies de la fig. 4 ; 10 : dynamiques érosives.
1: current streambed / Qal; 2: Holocene Lehi Terrace / QT3; 3: Pleistocene Mesa Terrace / QT2; 4: Pleistocene Mesa Terrace / QT2 + pediments; 5: Pleistocene Blue Point Terrace; 6: Pleistocene Sawik Terrace / QT1; 7: possible spatial limits of the alluvial terraces; 8: studied sites; 9: location of the pictures presented fig. 4; 10: direction of erosion.

Méthodes

8Pour reconstruire et estimer l’impact des dynamiques morpho-sédimentaires sur les réseaux hydrauliques connectés au chenal actif et les communautés qui en dépendent, nous avons privilégié l’étude d’enregistrements fluviaux hors sites. Les formations alluviales étudiées ont été sélectionnées de façon préférentielle dans la plaine alluviale de la Salt River afin d’apporter une information en lien avec le fonctionnement du cours d’eau. Dix séquences stratigraphiques ont été étudiées dans sept localités différentes (fig. 3). Elles ont été mises au jour principalement dans des gravières (SRMG, Tempe et Vulcan) et occasionnellement dans le cadre de fouilles préventives (sites DA et RAD en collaboration avec l’entreprise Desert Archaeology et l’Arizona Museum of Natural History). Spatialement, ces séquences sont réparties de façon relativement uniforme sur un transect de 40 km amont/aval et sont situées à une distance d’environ 1 à 2 km du chenal actuel, ce qui offre une vision régionale des dynamiques sédimentaires dans la vallée.

9L’acquisition des données de terrain repose sur l’étude de coupes stratigraphiques et la description macro- et microscopique des lithofaciès (Miall, 1985). Ainsi, la texture, le tri, la couleur, la structure, les limites stratigraphiques, de même que la présence d’artéfacts et de subfossiles ont été systématiquement décrits. Afin de construire un cadre chronologique fin, chaque unité stratigraphique présentant du matériel organique datable par la méthode classique du 14C a été échantillonnée. Les restes organiques sont toutefois rarement préservés, ce qui a engendré des problèmes de calage chronologique pour certaines formations alluviales. C’est la raison pour laquelle des canaux inter-stratifiés avec les alluvions ont été occasionnellement sélectionnés pour être datés. Après tamisage à maille fine (> 500 µm) et tri des micro-charbons, 18 dates radiocarbones ont été réalisées au Centre de Datation par le Radiocarbone (Lyon) et ont été complétées localement par des données culturelles (1 date), cartographiques (1 date) et stratigraphiques (1 date ; tab. 1).

10Dans un second temps, nous avons confronté les résultats obtenus à une synthèse diachronique de l’organisation, de l’aménagement et de l’exploitation du territoire. Une base de données archéologiques composée de 136 sites d’habitat bien datés (villages occupés de façon permanente par plus d’une centaine d’habitants et qui comprend également une place centrale, un cimetière et des traces d’architecture publique) a été obtenue grâce à la base de données en ligne Azsite, la cartographie des systèmes d’irrigation et des occupations permanentes publiée par J.B. Howard et G. Huckleberry (1991) et une synthèse des rapports de fouilles conduites dans la vallée depuis deux décennies. Le nombre de sites par intervalle de temps, ou période culturelle, ainsi que l’évolution de leur position géomorphologique seront restitués. Les données relatives à l’exploitation du territoire ont également été obtenues dans les rapports de fouilles préventives.

Tab. 1 – Datations radiocarbone, stratigraphiques et typochronologiques obtenues dans les séquences alluviales étudiées.
Tab. 1 – Radiocarbon, stratigraphic and ceramic dating obtained in the alluvial sequences studied.

Tab. 1 – Datations radiocarbone, stratigraphiques et typochronologiques obtenues dans les séquences alluviales étudiées.Tab. 1 – Radiocarbon, stratigraphic and ceramic dating obtained in the alluvial sequences studied.

Résultats

Classification des formations superficielles alluviales et des pédo-sédiments

Description des unités géomorphologiques

11La caractérisation des unités géomorphologiques repose sur l’utilisation d’un MNT à relief ombré téléchargé sur le site de l’USGS (résolution d’environ 3 m), complété par les données publiées par G. Huckleberry (1999, 2013) et T.L. Péwé (1978), de même que l’étude des séquences stratigraphiques présentées dans ce travail (fig. 3). La restitution d’un cadre géomorphologique fin (extension spatiale des terrasses, emboîtement) est toutefois limitée par le nivellement presque régional des plaines de la Salt et de ses anciennes terrasses depuis la période historique, ce qui rend presque impossible la validation des observations effectuées par T.L. Péwé (1978). Cinq unités morphologiques composées de terrasses fluviales emboîtées peuvent toutefois être distinguées.

12La terrasse QT3, dite terrasse Lehi, longe de façon continue la Salt River sur près de 40 km avec une pente est-ouest régulière comprise entre 0,17 % et 0,19 %. Son extension latérale ne dépasse pas 3 km. Cette terrasse comprend une seconde unité, que nous appellerons ici T’1, qui a été bien individualisée en amont de la basse vallée de la Salt (fig. 4). Cette formation, difficilement observable dans sa zone centrale du fait de l’aménagement des berges de la Salt, a été identifiée récemment en aval à proximité de la confluence entre la Salt et la Gila River (Onken et al., 2004 ; Huckleberry et al., 2013 ; fig. 1). La terrasse Blue Point n’est visible que sur une zone limitée spatialement en amont de la basse vallée (fig. 3). Il n’en reste généralement que des lambeaux ou ses dépôts sont ensevelis sous ceux de la terrasse Lehi-QT3 (Huckleberry et al., 2013). La terrasse Mesa-QT2 est quant à elle bien individualisée en amont de la basse vallée sur un transect d’environ 15 km (Péwé, 1978 ; fig. 3). Dans ce secteur, elle présente de nombreuses colluvions en surface en provenance des Phoenix Mountains, des Mazatzal Mountains et des Supersitions Mountains. En aval de Tempe, nous avons délimité ses limites nord-sud de façon hypothétique, car des cônes détritiques pléistocènes en provenance des Phoenix Mountains au nord et de South Mountain au sud sont probablement imbriqués dans les dépôts de cette formation, de même que des cônes holocènes dans ceux de la terrasse QT3 sur la rive nord (site DA par exemple). La pente de la terrasse QT2, constante sur l’ensemble du transect amont-aval de 40 km, fluctue entre 0,09 % et 0,12 %. Enfin, seuls des lambeaux de la terrasse QT1 ont été identifiés par T.L. Péwé (1978) en amont de la vallée, sur un transect d’environ 15 km (fig. 3).

Fig. 4 – Vue aérienne de la terrasse T’1 (vue du sud, Google Earth 2010 ; A) et vue du nord-est de la terrasse T’1 et de la séquence stratigraphique SMRG LOG 6 (Purdue, 2007 ; B).
Fig. 4 – Aerial picture of the T’1 terrace (view from the south, Google Earth 2010; A) and view from the north-east of the T’1 terrace and the stratigraphic sequence SRMG LOG 6 (Purdue, 2007; B).

Fig. 4 – Vue aérienne de la terrasse T’1 (vue du sud, Google Earth 2010 ; A) et vue du nord-est de la terrasse T’1 et de la séquence stratigraphique SMRG LOG 6 (Purdue, 2007 ; B). Fig. 4 – Aerial picture of the T’1 terrace (view from the south, Google Earth 2010; A) and view from the north-east of the T’1 terrace and the stratigraphic sequence SRMG LOG 6 (Purdue, 2007; B).

La localisation des clichés est indiquée fig. 3.
The pictures location is indicated fig. 3.

Définition des lithofaciès

13L’observation des critères texturaux, des structures sédimentaires et des signatures post-dépôt a permis de distinguer sept lithofaciès appartenant à quatre éléments architecturaux (Miall, 1985 ; tab. 2). Les formations de lit mineur (Élément CH) sont caractérisées dans notre secteur par le lithofaciès Gms composé de blocs dans une matrice sableuse grossière et par le faciès Sm composé de sables à sables limono-graveleux (dont la taille dépasse rarement 2 cm) et d’agrégats limoneux qui remblaient des chenaux. La structure de ces dépôts est massive et le tri est généralement faible.

14Ces dépôts s’opposent aux dépôts de débordement (OF) à texture plus fine. Deux faciès ont été observés. Le faciès Fl est composé de sables/limons et d’argiles positivement granoclassés (laminations mm à cm) et indique une sédimentation rythmée qui résulte probablement d’épisodes de crue/décrue (fig. 5B). La structure de ces dépôts est généralement massive, bien que des fentes de dessiccation aient été observées en partie sommitale, sur les argiles. Des dépôts de texture fine mais ne présentant pas de structure sédimentaire ont également été observés (faciès Fm ; fig. 5A et B). Leur structure massive à prismatique, de même que la présence de traits d’oxydo-réduction, visibles en lame mince, indiquent des processus de décantation dominants.

15Deux autres faciès, que nous interprétons ici comme des dépôts de crue ont été identifiés (Éléments GS et LS, faciès Sm et Sh). Le faciès Sm est composé de sables et de limons massifs, faiblement triés et riches en agrégats de sols. Cette sédimentation gravitaire est considérée comme rapide et résulte d’épisodes de crues éclair (Devillers, 2005 ; fig. 5A et B). Enfin, le faciès Sh, de texture identique ou plus fine, est caractérisé par des litages horizontaux ou subhorizontaux (dm à cm), également visibles en lames minces (cm à mm ; fig. 5B). Ces dépôts correspondent également à des épisodes de crues éclair (Reading et al., 1986 ; Daniels, 2003 in Devillers, 2005).

16Une fois ces sédiments déposés, et s’ils ne sont pas recouverts par de nouveaux dépôts, ils évoluent en paléosols simples de faible épaisseur (0,15-0,2 m), caractérisés par une structure prismatique à polyédrique (Élément OF, faciès Fr ; fig. 5). Des traces racinaires et des charbons ont également été identifiés dans ces sédiments. Certains de ces paléosols sont le résultat de processus cumuliques, avec des horizons faiblement différentiés, qui peuvent être identifiés par leur couleur, leur compaction et leur structure dans une moindre mesure.

Tab. 2 – Description des lithofaciès identifiés.
Tab. 2 – Description of the lithofacies identified.

Élément

Code

Lithofaciès

Structure sédimentaire

Interprétation, Écoulement

Observations microscopiques

CH

Gms

Graviers / galets dans matrice sableuse

Massif et faiblement trié

Coulée de débris, écoulement torrentiel

/

Sm

Sables fins à moyens, limons, graviers

Massif

Chenal

Agrégats de sols

SG

Sm

Sables et limons

Massif

Sédimentation gravitaire rapide, décrue, crue éclair

Agrégats de sols, graviers, faiblement trié

LS

Sh

Sables et limons

Litage horizontal ou sub-horizontal

Ecoulement de faible et forte intensité, crue-éclair

Orientation des particules minérales, bien trié

OF

Fl

Sables, limons, argiles

Laminations

Sédimentation rythmée / décrue

Granoclassement positif

Fm

Argiles et limons

Massif à prismatique

Décantation / décrue

Processus d'oxydo-réduction

Fr

Argiles, limons, sables fins

Prismatique à polyédrique

Processus pédologiques (cumuliques)

Traces racinaires, charbons

D’après Miall, 1985.
Based on Miall, 1985.

Fig. 5 – Photographie de certains des lithofaciès observés macroscopiquement (A) et microscopiquement (B).
Fig. 5 – Photography of some of the lithofacies observed macroscopically (A) and microscopically (B).

Fig. 5 – Photographie de certains des lithofaciès observés macroscopiquement (A) et microscopiquement (B).Fig. 5 – Photography of some of the lithofacies observed macroscopically (A) and microscopically (B).

A – 1 : lithofaciès Fr : paléosol cumulique faiblement développé ; 2 : lithofaciès Fm : argiles de décantation à structure prismatique ; 3 : lithofaciès Sm : sables faiblement triés, hétérogènes, riches en agrégats de sols érodés et remaniés). B – a : lithofaciès Fl : dépôts granoclassés positivement (LP) ; b - Lithofaciès Fm : argiles à structure prismatique (LN) ; c : lithofaciès Sm : sables massifs faiblement triés, agrégats de sols (LN) ; d : lithofaciès Sh : limons sableux bien triés, litage horizontal (LN) ; LN : lumière naturelle ; LP : lumière polarisée).
A – 1: lithofacies Fr: weakly-developed cumulic paleosoil; 2: lithofacies Fm: prismatic clays as a result of stagnating water; 3: lithofacies Sm: heterogeneous weakly-sorted sands, eroded and rounded soil aggregates, NL). B; a: lithofacies Fl: positively graded deposits (NL); b: lithofacies Fm: prismatic clays (PL); c: lithofacies Sm: massive weakly-sorted sands, soil aggregates (NL); d: lithofacies Sh: well-sorted sandy silts, horizontal laminations (NL); NL: natural light; PL: polarized light.

Caractérisation et évolution des dynamiques alluviales

Analyse des coupes stratigraphiques

17Etant donné le nombre de sites étudiés et d’unités stratigraphiques (US) identifiées, la description analytique des dix coupes stratigraphiques est présentée de façon synthétique dans le tab. 3 et la fig. 6. Les US numérotées dans le tab. 3 sont délimitées par des séparations horizontales visibles dans les logs présentés dans cette figure. Une description plus détaillée de ces coupes est disponible in L. Purdue (2011).

Tab. 3 – Description synthétique des séquences stratigraphiques.
Tab. 3 – Synthetic description of the stratigraphic sequences.

Tab. 3 – Description synthétique des séquences stratigraphiques.Tab. 3 – Synthetic description of the stratigraphic sequences.

Voir aussi Purdue, 2011 pour plus de détails.
See Purdue, 2011 for more details.

Fig. 6 – Proposition de corrélation pédo-sédimentaire entre les différents Logs étudiés dans la basse vallée de la Salt River.
Fig. 6 – Proposition of pedo-sedimentary correlations between the various alluvial formations studied in the lower Salt River valley.

Fig. 6 – Proposition de corrélation pédo-sédimentaire entre les différents Logs étudiés dans la basse vallée de la Salt River. Fig. 6 – Proposition of pedo-sedimentary correlations between the various alluvial formations studied in the lower Salt River valley.

1 - OF : dépôts fins de débordement / Fl : sables, limons, boue ; 2 - OF : dépôts fins de débordement / Fm : boue et limons avec fentes de dessiccation ; 3 - OF : dépôts fins de débordement / Fr : limons, boue bioturbée ; 4 - SG : sédiment d’écoulement gravitaire / Sm : sables fins à grossiers massifs à laminés ; 5 - CH : dépôts de chenaux / Gms : graviers dans matrice sableuse ; 6 - CH : dépôts de chenaux / Sm : sables laminés fins à grossiers ; 7 - LS : sables lités / Sh : sables fins laminés ; 8 : dépôts de surface.
1 - OF: overbank fines / Fl: laminated sand, silt, mud; 2 - OF: overbank fines / Fm: cracked mud and silt; 3 - OF: overbank fines / Fr: bioturbated mud and silt; 4 - SG: sediment gravity flow / Sm: massive to laminated fine to coarse sand; 5 - Ch: channel deposits / Gms: matrix supported sands; 6 - CH: channel deposits / Sm: fine to coarse laminated sands; 7 - LS: laminated sand sheet / Sh: laminated fine sand; 8: surface deposits).

Description des formations sédimentaires

18L’inventaire des formations alluviales précise l’évolution de la terrasse Lehi (QT3) et confirme l’existence d’une seconde terrasse (T’1). À partir des datations radiocarbone, une corrélation stratigraphique est proposée (fig. 6) et permet de dégager huit principales unités de fonctionnement :

  • Unité 1 (Terrasse QT3) : la base visible des dépôts de la terrasse QT3 (environ 2,5 m sous la surface) est composée de sables fins à grossiers brun-jaune à structure massive et contenant localement des agrégats limoneux (sites RAD T 110 et T 206, Vulcan ; faciès Sm). Ces sables atteignent une épaisseur visible de 1 à 1,5 m. Des graviers et galets hétérogènes ont été identifiés dans d’autres séquences à une profondeur identique (site RAD T 204 ; faciès Gms). Aucune date n’a été obtenue pour cette unité.

  • Unité 2 (Terrasse QT3) : des limons à limons sableux, brun à brun-jaune, à structure massive à légèrement prismatique (faciès Fm et Sh), recouvrent ces dépôts. Cette phase d’aggradation, composée de plusieurs épisodes de dépôt, atteint une puissance de 0,4 m. Des pseudomycélium et des nodules infra-millimétriques et arrondis de CaCO3 secondaire ainsi que des charbons ont été observés ponctuellement dans ces sédiments. Deux dates ont été obtenues (sites RAD, Vulcan) (tab. 1 et tab. 3) et suggèrent une mise en place antérieure au VIIe s. apr. J.-C. et s’échelonnant jusqu’au VIIIe s. apr. J.-C.

  • Unité 3 (Terrasse QT3) : la texture et la structure des dépôts évoluent et s’affinent progressivement avec le dépôt de limons et d’argiles limoneuses (0,1 à 0,2 m), de couleur brune, à structure polyédrique et riches en charbons (faciès Fr). Les traces de bioturbation effacent partiellement un granoclassement. La structure polyédrique indique une ou des phases d’exondation et de pédogénèse. Seule une date a été obtenue pour cette unité (site DA) mais ce faciès est encadré par un certain nombre de dates (site RAD) et a été observé dans d’autres zones de la vallée. Nous suggérons une mise en place comprise entre le VIIIe et le XIe s. apr. J.-C. (tab. 1 et tab. 3).

  • Unité 4 (Terrasse QT3) : les dynamiques hydrosédimentaires évoluent avec la sédimentation de plus de 0,5 m de limons grossiers et de sables massifs brun clair dans l’ensemble de la plaine alluviale. Sur la rive sud de la Salt River (site RAD T 206), des chenaux ont été observés et érodent les dépôts de l’Unité 3 tout en détruisant les canaux d’irrigation en fonction dans la plaine (Élément CH, Faciès Sm). Des faciès limono-graveleux et des galets ont également été observés dans la plaine proximale (site Tempe et SRMG) et permettent de poser l’hypothèse d’un élargissement du cours d’eau ou la réactivation de cônes détritiques latéraux (site DA2). Quatre dates ont été obtenues (sites DA, RAD) et suggèrent une mise en place de ces dépôts entre la moitié du XIe s. et la moitié du XIIe s. apr. J.-C. (tab. 1 et tab. 3). Ces dépôts sont scellés par des limons qui marquent la fin de cette dynamique. Leur structure polyédrique, de même que la présence de pseudomycélium, témoigne d’une évolution pédologique.

  • Unité 5 (Terrasse QT3) : la partie sommitale de la terrasse QT3 est composée de près de 0,5 m de limons sableux à sables fins brun-jaune à structure massive. Ces dépôts sont partiellement lités par endroit (site Tempe ; Faciès Sh), hétérogènes et riches en agrégats limoneux (site DA) (Faciès Sm), voire pédogénéisés (site RAD ; Faciès fr). Des os de ruminants ont été découverts dans une zone d’eau stagnante juste sous-jacente à ces dépôts sur la rive nord (site DA). Trois dates ont été obtenues (site Tempe, DA, RAD). Elles indiquent une sédimentation au minimum protohistorique mais plus certainement historique (tab. 1 et tab. 3).

  • Unité 6 (Terrasse T’1) : la base de la terrasse T’1 est composée d’une alternance de sables gris et de limons massifs qui superposent des galets pluri-décimétriques du lit mineur de la Salt (SRMG LOG 6 ; Faciès Sm, Fl). L’épaisseur de ces dépôts fluctue entre 0,5 et 0,7 m. Les limites stratigraphiques irrégulières témoignent d’une forte dynamique érosive. Des chenaux remblayés par des sables beiges et gris charbonneux ont été identifiés dans cet ensemble (ca. 1 m de profondeur et 2,5 m de largeur ; site SRMG Log 6 ; Élément CH, faciès Sm). La compétence fluviale évolue légèrement avec la sédimentation de limons sableux et de sables laminés beiges (0,2 à 0,5 m), riches en charbons, à structure massive à légèrement prismatique, qui traduisent une sédimentation rythmée de moyenne énergie avec des phases d’exondation temporaires (Faciès Sh et Sm ; sites Tempe, SRMG Log 4, SRMG Log 6). Deux dates ont été obtenues (site SRMG) et indiquent une sédimentation comprise entre le XIIIe s. et le XVe s. (tab. 1 et tab. 3).

  • Unité 7 (Terrasse T’1) : l’Unité 7 est caractérisée par le dépôt de 0,15 à 0,3 m de limons fins et d’argiles de couleur brune qui ont préservé occasionnellement des traces de granoclassement syn-sédimentaire (sites Tempe, SRMG). Un développement pédologique aux dépens de ces sédiments, de type cumulique, est mis en évidence grâce à leur structure prismatique à polyédrique accompagnée de fragments de végétaux en place (Faciès Fr). Des coquilles non identifiées et des charbons ont également été observés. Deux dates ont été obtenues (sites SRMG, Tempe) et ce faciès est également encadré par d’autres datations qui suggèrent une mise en place entre le XVe s. et le XVIIe s. (tab. 1 et tab. 3). Deux dates obtenues sur micro-charbons sur les sites SRMG LOG 5 et 6 suggèrent une période de stabilité des paysages antérieure à cette date mais, étant donné la faible fréquence avec laquelle le faciès Fr est observé, la remobilisation fréquente des charbons et l’effet « vieux bois », nous posons l’hypothèse d’un léger décalage chronologique sur ces sites.

  • Unité 8 (Terrasse T’1) : la dernière unité de la terrasse T’1 est composée de sables beiges, riches en agrégats limoneux (Faciès Sm). Ils sont couverts par des sables et limons laminés gris charbonneux (Faciès Sh et Fl). L’ensemble de ces dépôts atteint près d’1 m d’épaisseur dans la partie amont de la Salt River (site SRMG). Dans la zone centrale de la vallée, des chenaux remblayés par des sables limoneux et des sables fins contenant occasionnellement des galets et des agrégats de sols roulés ont été identifiés (sites Tempe, DA1, RAD). Cinq datations radiocarbone ont été obtenues (site SMRG) et suggèrent une mise en place entre le XVIIe s. et le XIXe s. apr. J.-C. (tab. 1 et tab. 3).

Evolution des talwegs

19À partir des 21 dates disponibles, nous proposons une première restitution de l’évolution des dynamiques alluviales sur la longue durée (fig. 7). Toutefois, leur chronologie de mise en place demeure encore incertaine. En effet, la base des séquences stratigraphiques n’a pu être datée faute de matériel organique. Une première phase de stabilité relative des plaines est observée entre le VIIe s. et le VIIIe s. apr. J.-C. (Unité 2). La texture grossière des dépôts faiblement pédogénéisés suppose toutefois l’occurrence de crues qui contribuent à l’aggradation de la plaine alluviale, suivies par des accalmies temporaires. Les résultats obtenus ne nous permettent pas de restituer le style fluvial mais nous posons l’hypothèse d’un système composite (channel into channel ; Gregory et Park, 1974 ; Richards, 1982) qui présente une morphologie méandriforme, incluse dans un système tressé. Cette dynamique hydrologique diminue et un paléosol cumulique (Unité 3) se met en place entre le VIIIe s. et les XIe-XIIe s. apr. J.-C. dans la plaine proximale de la Salt River (terrasse QT3). Aucune des séquences étudiées ne permet de poser l’hypothèse d’une première incision mais la poursuite de l’aggradation sur cette terrasse suggère plutôt une compétence des débits de crue réduite avec un cours d’eau probablement stable et sinueux. La recrudescence des crues entre le XIe et le XIIs. apr. J.-C. met fin à cette phase de pédogénèse (Unité 4). L’épaisseur et la texture grossière des dépôts permettent de poser l’hypothèse de crues centennales récurrentes à forte capacité destructrice. L’identification de chenaux de la Salt River dans la plaine alluviale indique des variations latérales importantes et un élargissement du chenal associé à une évolution vers un système à chenaux multiples (multiple-channel system). La partie proximale (par rapport au rebord) de la terrasse QT3 est ensuite marquée par la réactivation de cônes détritiques latéraux sur la rive nord puis par un arrêt de la sédimentation jusqu’à la période historique, soit pendant près d’un millénaire. L’aggradation sédimentaire reprend quant à elle dès le XIIIe s. dans le lit majeur de la Salt River (Unité 6). Les dépôts sableux qui composent cette unité sur près de 2 m de hauteur n’ont pas été observés dans la terrasse QT3, sur laquelle les dépôts préhistoriques antérieurs au XIIe s. se situent à moins de 50 cm de la surface. Ceci réfute l’hypothèse d’une mise en place synchrone des terrasses QT3 et T’1 – cette dernière pouvant alors correspondre à une terrasse de regradation – mais pose plutôt l’hypothèse d’un épisode d’incision. Bien que cet épisode soit mal identifié dans la partie centrale de la vallée et que sa profondeur soit inconnue, la terrasse T’1 est bien visible en amont (fig. 4) et en aval de la basse vallée de la Salt River (Huckleberry et al., 2013), ce qui semble justifier l’existence d’une incision.

20L’aggradation enregistrée après le XIIIe s. ainsi que les chenaux identifiés témoignent d’une reprise de l’exhaussement du plancher alluvial, d’une aggradation toujours active et d’une variabilité latérale importante du cours d’eau jusqu’au XVe s. apr. J.-C. Un dernier paléosol cumulique est identifié dans l’ensemble de la vallée (Unité 7). Son développement intervient probablement entre le milieu du XVe et le XVIIe s. Cette période de stabilité des paysages est contemporaine de l’abandon de la vallée par les Hohokam. Elle traduit donc 1) un retour à des conditions hydrologiques plus stables, avec un régime de crue moins intense, et 2) une déprise agricole associée à la reconquête de la ripisylve dans la plaine qui piège les sédiments fins. Une reprise de l’exhaussement est observée au cours des deux siècles suivants sur les terrasses T’1 et QT3 (Unité 5 et Unité 8). La répartition spatiale des datations radiocarbone montre que la majeure partie des dépôts datés du XVIIe-XVIIIe s. sont situés dans la partie amont de la basse vallée, ce qui pourrait résulter d’une évacuation limitée des sédiments vers l’aval au cours de cette période. Après cette date, la sédimentation s’arrête dans la partie amont mais le plancher alluvial s’élève dans la zone centrale, comme le montrent la reprise des inondations et les évolutions morphologiques dans ce secteur vers la fin du XIXe s.–début du XXe s. Aujourd’hui, le lit de la Salt River est situé à 2 m en contrebas de la terrasse T’1 dans sa partie amont. Nous posons donc l’hypothèse d’une incision limitée à ce secteur au cours de la période historique.

Fig. 7 – Évolution sous forme de bloc-diagramme des dynamiques alluviales dans la basse vallée de la Salt au cours des deux derniers millénaires.
Fig. 7 – Bloc-diagram representation of alluvial dynamics along the lower Salt River valley for the last two millennia.

Fig. 7 – Évolution sous forme de bloc-diagramme des dynamiques alluviales dans la basse vallée de la Salt au cours des deux derniers millénaires. Fig. 7 – Bloc-diagram representation of alluvial dynamics along the lower Salt River valley for the last two millennia.

1 : végétation ; 2 : feux ; 3 : cultures ; 4 : régime hydrologique ; 5 : processus pédologiques ; 6 : aggradation fluviale.
1: vegetation; 2: fire regime; 3: crops; 4: hydrological dynamics; 5: pedological processes; 6: fluvial accretion.

Impact des dynamiques fluviales sur l’occupation et l’exploitation du territoire

Entre 750 et 1150 apr. J.-C.

21Jusqu’en 750 apr. J.-C., les occupations Hohokam sont localisées au cœur de la basse vallée de la Salt River, autant sur la terrasse QT2-Mesa (55 % des 20 villages répertoriés pour cette période) que sur la future terrasse QT3-Lehi (40 % des sites occupés ; fig. 8A). Les premiers canaux, courts et linéaires et appartenant au Canal System 1 et 2 sont construits (Henderson, 1987 ; fig. 8B).

22Au cours des deux siècles suivants, entre 750 et 950 apr. J.-C., et en parallèle à une augmentation progressive de la population, les Hohokam s’installent de façon dispersée en amont et en aval de cette zone centrale, principalement sur la terrasse QT2-Mesa au détriment des plaines (30 sites sur les 52 occupés au cours de cette période). Progressivement, toujours en réponse à une augmentation de la population (Doelle, 2000), l’occupation de la basse vallée évolue vers une configuration en éventail avec l’éloignement progressif de l’habitat permanent et des canaux vers le sud de la rive sud et le nord de la rive nord. On observe également une réoccupation des plaines à des fins agricoles à partir du Xe s. apr. J.-C. (LeBlanc, 1983 ; Blake et al., 1986 ; Nelson, 1999 ; Hegmon, 2002), probablement favorisée par la phase de stabilité (Unité 3) enregistrée dès cette période. Les Hohokam pratiquent alors une agriculture intensive, comme le suggèrent l’expansion maximale des systèmes d’irrigation dans les plaines et l’identification de la totalité du corpus des espèces cultivées (e.g., maïs, coton, haricot, courges, chénopodiacées-amarantacées) au cours de fouilles préventives menées dans la vallée depuis les deux dernières décennies. Les canaux d’irrigation regorgent de poissons, d’amphibiens, de reptiles et d’oiseaux qui sont consommés (Van West et al., 2000). Cette phase de stabilité des paysages, associée toutefois à une dynamique hydrologique réduite, a également engendré des écoulements plus faibles dans les canaux (Purdue, 2011) ainsi que de possibles conflits entre agriculteurs, notamment pour ceux installés dans la partie aval des systèmes d’irrigation. L’évolution progressive des moyens de subsistance est perceptible par le développement de l’agriculture sèche, la construction de réservoirs (Bayman et Fish, 1992) et la spécialisation agricole et alimentaire des villages en fonction de leur position géographique (Glass, 1984).

23À partir de 1050 apr. J.-C., deux événements majeurs sont observés. On assiste tout d’abord à une phase d’aggradation des plaines et d’élargissement du cours d’eau (Unité 4). Une partie des villages implantés sur les terrasses (56 % des 47 sites connus ; fig. 8A) et les occupations agricoles dans les plaines sont abandonnés simultanément (Cable et Doyel, 1984 ; Henderson et Clark, 2004), réduisant la superficie cultivable d’environ 6 000 ha (Howard, 1993). La disparition de ces occupations et des zones cultivées associées traduit nécessairement une évolution dans la gestion des terres (diminution de l’agriculture irriguée, diversification des moyens de subsistance), qui coïnciderait chronologiquement avec l’évolution morphologique du cours d’eau et son incision. De nouveaux villages sont en effet bâtis en amont de la basse vallée de la Salt River et s’organisent autour d’un nouveau système d’irrigation, le Lehi System sur la rive sud (fig. 2A) et le Scottsdale System, entièrement reconfiguré sur la rive nord (Doyel et al., 1995 ; Hackbarth et al., 1995) et étendu (Howard, 1993 ; fig. 8C). L’utilisation de ces deux systèmes atteste une remontée des prises d’eau en réponse à l’encaissement des cours d’eau.

Fig. 8 – Occupation du territoire et évolution spatiale des systèmes de gestion de l’eau.
Fig. 8 – Settlement pattern and spatial evolution of water management systems.

Fig. 8 – Occupation du territoire et évolution spatiale des systèmes de gestion de l’eau. Fig. 8 – Settlement pattern and spatial evolution of water management systems.

A : Localisation géomorphologique des villages en diachronie. 1 : cônes alluviaux ; 2 : terrasse QT1 Sawik ; 3 : terrasse QT2 Mesa ; 4 : terrasse QT3 Lehi. B : Répartition des sites archéologiques et des canaux d'irrigation en fonction vers la moitié du Xe s. apr. J.-C. C : Répartition des sites archéologiques et des canaux d'irrigation en fonction vers la moitié du XIVe s. apr. J.-C. 1 : lit actuel de la rivière / Qal ; 2 : terrasse holocène Lehi / QT3 ; 3 : terrasse pléistocène Mesa / QT2 ; 4 : terrasse pléistocène Mesa / QT2 + colluvions ; 5 : terrasse pléistocène Blue Point ; 6 : terrasse pléistocène Sawik / QT1 ; 7 : limite hypothétique des terrasses ; 8 : sites d’habitat occupés avant 750 apr. J.-C. ; 9 : sites d’habitat occupés entre 750-950 apr. J.-C. ; 10 : canaux en fonction ; 11 : sites d’habitat occupés entre 950-1150 apr. J.-C. ; 12 : sites d’habitat occupés entre 1150-1300 apr. J.-C. ; 13 : nouveau système d’irrigation ; 14 : sites d’habitat au sein duquel la population a doublé.
A: Geomorphic location of Hohokam villages in diachrony. 1: alluvial cones; 2: QT1 Sawik Terrace; 3: QT2 Mesa Terrace; 4: QT3 Lehi Terrace. B: Spatial distribution of archeological sites and irrigation canals around the middle of the 10th century AD. C: Spatial distribution of archeological sites and used irrigation canals around the 15th century AD. 1: current streambed / Qal; 2: Holocene Lehi Terrace / QT3; 3: Pleistocene Mesa Terrace / QT2; 4: Pleistocene Mesa Terrace / QT2 + pediments; 5: Pleistocene Blue Point Terrace; 6: Pleistocene Sawik Terrace / QT1; 7: possible spatial limits of the alluvial terraces; 8: sites occupied prior to AD 750; 9: sites occupied between AD 750 and 950; 10: irrigation canals in use; 11: sites occupied between AD 950 and 1150; 12: site occupied between AD 1150 and 1300; 13: new irrigation canal; 14: sites in which the population has doubled.

Entre 1150 et 1450 apr. J.-C.

24Cet intervalle chronologique correspond à la période d’aggradation des plaines alluviales qui succède à l’encaissement de la Salt River au XIe s. apr. J.-C. On remarque autour de cette période un raccordement des canaux construits en amont avec ceux plus en aval (Nicholas et Feinman, 1989) alors que de nouvelles structures sont construites sur la terrasse QT3 nouvellement formée (Purdue, 2011). La Salt River étant en incision à cette période, nous posons l’hypothèse d’une alimentation en eau limitée aux périodes de forte pluviométrie saisonnière lorsque le niveau de l’eau est élevé et que le cours d’eau occupe une bonne partie du lit majeur (Unité 6). Les canaux irriguent maïs, courge, haricot et coton mais en plus faible proportion qu’entre 850 et 1150 apr. J.-C. Les ressources locales sont de nouveau exploitées, notamment les espèces de ripisylve. La pratique de l’agriculture sèche est toujours attestée et les données archéozoologiques mettent en évidence la consommation d’animaux de petite taille, absents des inventaires entre 950 et 1150 apr. J.-C. (Dean, 2007). En parallèle, les données démographiques indiquent une augmentation de la population au cours de cette période qui résulte de deux événements : 1) l’abandon des sites en périphérie du territoire Hohokam et leur regroupement en zone centrale à partir de 1150 apr. J.-C. (Dean et al., 1994 ; Doelle, 1995), phénomène qui se superpose à l’augmentation de la population déjà enregistrée au cours du siècle précédent. Certains villages voient alors leur population doubler (fig. 8C) ; 2) l’arrivée de groupes en provenance du nord de l’Arizona dès le début du XIIIe s. (Abbott, 2003). De nouveaux villages sont alors construits sur la terrasse Lehi-QT3 (près de 40 % des 62 nouveaux sites occupés) et sur la terrasse QT1 (de 4 à 12 % des sites occupés), probablement en relation avec la construction du système d’irrigation Lehi en amont de la basse vallée. L’organisation de ces villages évolue avec la construction de nouvelles structures publiques (mounds) et des murs d’enceintes, peut-être en lien avec des conflits liés à l’eau. Cette population importante exploite presque la totalité des ressources et utilise l’ensemble des systèmes d’irrigation cartographiés à ce jour (fig. 8C).

25Autour de 1300 apr. J.-C., les canaux sont remblayés par des limons lités qui traduisent une sédimentation rythmée de moyenne compétence (Purdue, 2011). Cette période est toutefois marquée par le déclin et l’abandon progressif d’une majeure partie des sites dans le bassin de Phoenix (Chenault, 1996). Les données sont réduites pour cette période mais l’organisation du territoire semble s’articuler autour d’habitats très dispersés (Greenwald et Stein, 1992). L’ensemble des systèmes hydrauliques est abandonné.

Au XIXe s.

26Les données relatives à l’occupation et l’exploitation du territoire sont presque inexistantes pour la période comprise entre le XVIIe et le XIXe s. apr. J.-C. L’occupation de la basse vallée de la Salt River n’est attestée qu’à partir de 1865 avec la construction du Fort McDowell à la confluence entre les rivières Salt et Verde. L’implantation des militaires est suivie par l’arrivée d’agriculteurs blancs qui s’installent de façon permanente sur la terrasse Mesa-QT2, de facto protégée des crues, et fondent la ville de Phoenix en 1870 (Luckingham, 1989 ; fig. 2B). De très nombreux canaux, gérés à l’échelle du foyer, sont alors creusés et exploités dans la basse vallée de la Salt River.

27À cette même période, l’assèchement progressif de la Gila River pousse les groupes indiens Pimas et Maricopas à s’installer sur la rive sud de la Salt River où ils éclaircissent les berges et curent les anciens canaux Hohokam. L’arrivée des Mormons dès 1877 dans le même secteur pousse progressivement les indiens à s’installer sur la rive nord de la Salt River, le long de l’ancien système Scottsdale (Agent Indien J.H. Stout in Shaw, 1974). En 1879, la Salt River Pima Maricopa Indian Community est créée. La déforestation de la ripisylve à des fins minières et commerciales, l’exploitation massive du bétail et l’utilisation de six systèmes d’irrigation consolidés dès 1897, suite à des conflits récurrents entre agriculteurs (fig. 2B), contribuent à la fragilisation du cours d’eau. Ces facteurs influent peut-être sur l’élévation importante du plancher alluvial dans la partie centrale de la basse vallée, avec des crues récurrentes et destructives (e.g., 1889, 1890, 1891 ; Flood control district of Maricopa County, 2010). Leur fréquence pousse progressivement les habitants de Phoenix à construire de nombreux barrages dans les bassins amont des rivières Salt et Verde.

Discussion 

28La restitution des dynamiques fluviales en lien avec l’occupation du territoire permet de discuter des causes environnementales, climatiques ou sociales qui ont contribué à la réorganisation du territoire et aux ruptures culturelles enregistrées en 1150, 1450 et 1870 apr. J.-C.

Ruptures culturelles dans le bassin de Phoenix : contraintes sociales ou hydro-climatiques ?

La rupture de 1150 apr. J.-C.

29La rupture agricole et sociale de 1150 apr. J.-C. marque la transition entre la période Sédentaire et Classique dans le sud-ouest américain. Nos résultats mettent en évidence une forte aggradation des plaines à cette période, l’élargissement du cours d’eau puis son incision entre le XIe et le XIIe s. D’un point de vue climatique, cette période se situe dans l’épisode sec de l’Optimum Climatique Médiéval ou Anomalie Climatique Médiévale, caractérisée par une augmentation des températures non seulement dans l’ensemble de l’Amérique du Nord (Meyer et al., 1992 ; Esper et al., 2002 ; Whitlock et al., 2003 ; Jones et Mann, 2004 ; Moberg et al., 2005) mais aussi dans le sud-ouest américain entre 900 et 1300 apr. J.-C. (Swetnam, 1993 ; Millspaugh et al., 2000 ; Mohr et al., 2000 ; Benson et al., 2002 ; Brunelle et Anderson, 2003 ; Mason et al., 2004). Des études dendroclimatiques et dendrohydrologiques menées à cette échelle régionale (Davis, 1994 ; Rose, 1994 ; Ni et al., 2002 ; Cook et al., 2004 ; Salzer et Kipfmueller, 2005 ; Graybill et al., 2006), qui permettent de restituer l’évolution du régime des précipitations sur la longue durée, mettent en évidence deux épisodes plus humides et très ponctuels entre 1030-1060 apr. J.-C. et 1120-1150 apr. J.-C. (fig. 9). Ces épisodes, associés à une inversion des tendances pluviométriques avec la dominance d’un régime nival, résultent d’anomalies climatiques du type El Niño-Southern Oscillation (Moy et al., 2002), qui augmentent la fréquence des orages frontaux et des crues hivernales (e.g., Kiladis et Diaz, 1989). Au-delà du fonctionnement intrinsèque des bassins versants (Waters, 1987, 1991) ou de l’impact des conditions sèches qui conduisent à l’encaissement du chenal (Schlesinger et al., 1990), l’identification de plusieurs épisodes de crues, qui précèdent l’incision, permet de poser l’hypothèse d’un bassin-versant sensible aux changements climatiques à court terme, plus précisément à la transition rapide entre des conditions très sèches et des conditions anormalement humides (fig. 9). Les résultats obtenus permettent d’aborder la question de l’effet des précipitations et de l’activité humaine sur l’occurrence des crues. En effet, la période de pédogénèse cumulique qui précède l’aggradation des plaines (Unité 3) résulte probablement d’un transport longitudinal réduit, associé à des crues de faible intensité. Or, cette même période est caractérisée par des précipitations estivales dominantes (Ni et al., 2002) dont l’intensité contribue à l’accumulation de sédiments, en particulier dans les bassins versants de rangs inférieurs, mais qui sont trop courtes pour entraîner ces sédiments en aval. Ce stock sédimentaire est facilement érodable par les pluies hivernales, moins intenses mais plus longues et mieux réparties spatialement (Etheredge et al., 2004). En parallèle, l’intensification de l’occupation des sols dans les bassins versants amont, où des défrichements à des fins agricoles ont été observés (Nelson, 1999 ; Hegmon, 2002 ; Swanson, 2009), a dû également contribuer à l’augmentation du stock sédimentaire érodable. La rupture agraire enregistrée est donc sous contrôle hydro-climatique (événement rapide à basse fréquence), avec la recrudescence d’événements hydrologiques qui déstabilisent les plaines alluviales, et, dans une moindre mesure, anthropique, avec l’activité agraire qui contribue à l’alimentation sédimentaire.

Fig. 9 – Corrélation entre les dynamiques fluviales, les conditions climatiques, El Niño et la paléo-démographie au XIe s. apr. J.-C.
Fig. 9 – Correlation between fluvial dynamics, climatic conditions, El Niño events and paleo-demographic data during the 11th c. AD.

Fig. 9 – Corrélation entre les dynamiques fluviales, les conditions climatiques, El Niño et la paléo-démographie au XIe s. apr. J.-C. Fig. 9 – Correlation between fluvial dynamics, climatic conditions, El Niño events and paleo-demographic data during the 11th c. AD.

La rupture de 1450 apr. J.-C.

30Les résultats obtenus montrent que la fin de l’occupation Hohokam autour de 1450 apr. J.-C. est synchrone de l’aggradation des plaines et de l’édification de la terrasse T’1. Les Hohokam, dont l’organisation a évolué depuis la crise de 1150 apr. J.-C., réoccupent de façon permanente les anciennes plaines devenues terrasses (Henderson et Clark, 2004). L’aggradation ne semble pas affecter les nouveaux systèmes d’irrigation construits en amont et ceux en fonctionnement plus en aval. Toutefois, cette période est marquée par une évolution maximale de la population suite aux phases de migrations entamées depuis le XIIIe s. En accord avec d’autres hypothèses déjà proposées (Abbott, 2003 ; Nelson et al., 2010) et la mise en évidence d’une alimentation en eau rythmée et optimale dans les canaux (Purdue, 2011), nous suggérons un abandon du bassin de Phoenix en réponse à des contraintes sociales plus qu’environnementales. L’incision identifiée entre le XIe s. et le XIIe s. apr. J.-C., que l’on peut considérer ici comme un événement de basse fréquence, a eu un impact sur l’organisation et la structuration des sociétés, impact d’autant plus prononcé que la population dépendait alors exclusivement d’une agriculture irriguée intensive. Les Hohokam se sont adaptés aux fortes contraintes environnementales en remontant leurs prises d’eau, en réorganisant l’habitat et en exploitant à nouveau les ressources locales. Toutefois, la chute du système économique régional spécialisé, à laquelle s’ajoute la pression démographique et la surexploitation des ressources naturelles dans un environnement contraignant, ne favorisent pas un retour à une gestion et une occupation durable du territoire. L’abandon résulte donc d’une déprise entamée depuis déjà plusieurs siècles et non pas de conflits liés à l’eau.

La rupture de 1870 apr. J.-C.

31Le système socio-environnemental des Akimel O’Odham et des colons blancs au XIXe s. reproduit le même schéma que celui des Hohokam sur une échelle spatiale et temporelle plus réduite. L’augmentation de la population est initialement associée à un développement majeur de l’agriculture. L’arrivée massive de colons blancs, le pâturage incontrôlé, la destruction de la ripisylve ainsi que des conditions climatiques contraignantes modifient l’équilibre hydrosédimentaire du cours d’eau et conduisent rapidement à des conflits liés à l’eau, des réorganisations à l’échelle régionale et des phases de migrations, comme le montre l’arrivée des Akimel O’Odham dans la vallée de la Salt River après l’assèchement complet de la Gila River suite à la dérivation des eaux en amont de leurs villages. Cette rupture est principalement sous contrôle anthropique (fig. 10).

Fig. 10 – Cascades de contraintes environnementales et humaines subies par les Akimel O’Odham et les Pionniers blancs au XIXe s.
Fig. 10 – Succession of socio-environmental constraints the Akimel O’Odham and the white Pioneers had to deal with during the 19th c.

Fig. 10 – Cascades de contraintes environnementales et humaines subies par les Akimel O’Odham et les Pionniers blancs au XIXe s. Fig. 10 – Succession of socio-environmental constraints the Akimel O’Odham and the white Pioneers had to deal with during the 19th c.

1 : contrainte climatique ; 2 : modification des écosystèmes ; 3 : contrainte humaine ; 4 : évolution du couvert végétal.
1: climatic constraint; 2: modification of the ecosystem; 3: human constraint; 4: evolution of the vegetation cover.

Comparaison des résultats obtenus avec les dynamiques socio-environnementales régionales

32Les Hohokam se sont implantés majoritairement dans la basse vallée de la Salt River et la moyenne vallée de la Gila River. D’autres communautés agricoles, avec lesquelles ils ont interagi, se sont installées dans la partie amont de ces cours d’eau ou le long de leurs affluents (Sinagua, Salado et Mimbres le long de la Verde River et du Tonto Creek et dans le bassin amont de la Gila River ; Zuni et Anasazi sur le plateau de la Colorado). À l’échelle du sud-ouest américain, les dynamiques humaines sont marquées par des épisodes répétés de déplacement / migration / abandon / réoccupation des terres par ces communautés qui ont transformé leur environnement afin de s’adapter aux contraintes hydrologiques, climatiques, économiques et démographiques (Clark, 2001).

33L’évolution des dynamiques alluviales et climatiques observées dans la basse vallée de la Salt River est identique à celle démontrée par les études géomorphologiques et géoarchéologiques des bassins de la Gila River, de la Colorado River et de leurs affluents ainsi que le long des affluents de la Salt River (Hall, 1977 ; Eddy et Cooley, 1983 ; Hereford, 1986 ; Karlstrom et Karlstrom, 1986 ; McFadden et McAuliffe, 1997 ; Huckleberry et Billman, 1998 ; Hereford, 2002 ; Onken et al., 2004 ; Phillips et al., 2004 ; Mabry, 2006 ; Huckleberry et Duff, 2008 ; Waters, 2008 ; Cook et al., 2009, 2010). Les dynamiques humaines ont contribué à complexifier le signal alluvial et climatique, notamment à partir du XIe s. apr. J.-C. En effet, l’occupation du territoire au cours de l’Optimum Climatique Médiéval est marquée par l’agrégation des communautés agricoles à proximité des cours d’eau. La recrudescence des crues et l’incision des cours d’eau à cette date ont été observées régionalement (Ely, 1992 ; Ely et al., 1993 ; O’Connor et al., 1994 ; Parker, 1995 ; Ely, 1997 ; Waters et Ravesloot, 2001 ; Mann et Meltze, 2007 ; Huckleberry et Duff, 2008). L’incision, plus tardive d’environ un siècle dans le bassin de la Colorado et ses affluents, pourrait résulter d’une érosion régressive qui débuterait d’abord dans les parties basses des grands réseaux hydrographiques avant de remonter dans les bassins supérieurs. Cette période chronologique est également le témoin d’une réorganisation sociale à l’échelle régionale, marquée par des phases de déprises agraires et l’abandon des grands centres culturels (Lightfoot et Kuckelman, 2001), la chute de l’organisation politique, l’augmentation des conflits et de la violence, la rupture des échanges et la réduction de l’espace occupé (Moratto et al., 1978). Ainsi, les Anasazis migrent vers le sud de l’Arizona et au Nouveau Mexique (Adams et Duff, 2004). Les Salados (mélange culturel entre les Mogollon, Hohokam et Anasazi) s’installent le long du Tonto Creek dans le bassin de la Salt River et pratiquent l’agriculture sèche et l’irrigation par les eaux de crue (Van West et Altschul, 1994) jusqu’au XIIIe s. apr. J.-C. Ils migrent ensuite le long des rivières Salt et Verde (Ahlstrom and Roberts, 1995) où ils contribuent à la surexploitation des ressources. L’abandon précoce du bassin de la Salt River, par rapport à d’autres zones du sud-ouest, résulte peut-être d’une spécialisation agricole trop rapide, favorisée par une superficie irrigable importante et des ressources naturelles réduites en réponse à la surexploitation du territoire. La morphologie du bassin de la Gila River a favorisé quant à elle la diversification des pratiques agraires, notamment avec la canalisation des eaux de ruissellement et l’agriculture sèche, ce qui pourrait expliquer la stabilité culturelle et commerciale de ce secteur bien après l’abandon de la basse vallée de la Salt River.

34De façon identique, l’incision de la période historique a été identifiée non seulement dans le bassin de Gila River mais également à l’échelle régionale (bassin de la Colorado et affluents) et ce, dans un intervalle chronologique très étroit, peut-être en réponse à un forçage anthropique marqué, associé à l’introduction de bétail et des conditions climatiques favorables (fortes précipitations liées à des épisodes El Niño ; Hereford, 1986, 2002). Cette incision pousse des groupes d’agriculteurs à déplacer leurs villages, voire même à migrer et à diversifier leurs pratiques, mais aucun secteur n’est abandonné dans sa totalité (Bradfield, 1971).

Conclusions

35L’étude des archives sédimentaires holocènes de la basse vallée de la Salt River en Arizona a permis de reconstituer l’évolution des dynamiques hydrosédimentaires et mesurer leur impact sur la disponibilité en eau dans la région. Sept phases ont été identifiées : 1) Aggradation des plaines en alternance avec des phases de stabilité temporaires au cours du VIIe s. apr. J.-C. Les Hohokam irriguent tout en exploitant les ressources naturelles ; 2) Stabilité des plaines au cours de l’Anomalie Climatique Médiévale du VIIIe s. au XIe s. L’irrigation s’intensifie au cours de cette période au détriment de la chasse et de la cueillette ; 3) Aggradation rapide et brutale des plaines associée à un élargissement du cours d’eau entre 1000 et 1150 apr. J.-C., suite à un changement climatique rapide (passage de conditions chaudes à des conditions fraîches et humides) sous l’effet d’épisodes El Niño. Un grand nombre de canaux d’irrigation sont remblayés et détruits ; 4) Incision du cours d’eau une fois la charge solide déposée. Les Hohokam s’adaptent en construisant de nouveaux systèmes d’irrigation en amont des précédents et la chasse et la cueillette sont à nouveau pratiquées ; 5) Aggradation du lit de la Salt entre le XIIIe s. et le XVe s. et pédogénèse sur la terrasse nouvellement formée (QT3). Les canaux d’irrigation fonctionnent de façon optimale à la fin de l’occupation Hohokam ; 6) Stabilité des plaines et des basses terrasses entre le XVe et le XVIIe s. associée à la reconquête de la ripisylve suite à l’abandon de la vallée autour de 1450 apr. J.-C. ; 7) Aggradation rapide des plaines au cours du Petit Age Glaciaire puis incision au XIXe s. sous contrôle anthropique (arrivée massive des colons blancs et développement de l’agriculture et du pâturage intensif) et climatique.

36Ce travail met en évidence des adaptations variables en fonction de l’évolution des dynamiques socio-environnementales. Dans un environnement contraignant, les communautés humaines se sont adaptées aux événements dits de haute fréquence. À l’opposé, les événements de basse fréquence, comme c’est le cas des changements hydro-climatiques enregistrés brutalement au XIe s. apr. J.-C., ont eu un impact certain sur l’organisation, la gestion agricole voire la structuration sociale des communautés, impact d’autant plus important que la population dépend exclusivement d’une agriculture irriguée, comme c’est le cas entre 950 et 1150 apr. J.-C. Ces ruptures socio-culturelles, qui ont contribué à l’établissement de périodes culturelles distinctes dans le sud-ouest américain, sont exacerbées lorsque les densités de population sont élevées et la pression anthropique sur le milieu maximale. C’est cette augmentation de la vulnérabilité à laquelle se greffe un forçage environnemental et climatique qui contribue à l’émergence de ces crises. Lorsque la pression démographique est faible, ce qui implique des conflits fonciers réduits, les agriculteurs peuvent s’adapter en déplaçant si nécessaire leurs parcelles ou leurs canaux d’irrigation. En revanche, l’augmentation de la population limite d’autant plus les adaptations humaines aux pressions extérieures, sociales ou environnementales car le milieu tend à être rapidement surexploité, ce qui est le cas entre 1150 et 1450 apr. J.-C. en Arizona.

Haut de page

Bibliographie

Abbott D.R. (2003) – Centuries of decline during the Hohokam Classic Period at Pueblo Grande. University of Arizona Press, Tucson, 265 p.

Adams E.C., Duff A. (Eds.) (2004) – The Protohistoric Pueblo World, A.D. 1250-1600. University of Arizona Press, Tucson, 218 p.

Ahlstrom R.V.N., Roberts H. (1995) – Prehistory of Perry Mesa: the short-lived settlement of a Mesa-Canyon complex in Central Arizona, ca A.D. 1200-1450. Arizona Archaeological Society 28, Phoenix, 177 p.

Bayman J.M., Fish S.K. (1992) – Reservoirs and locational shifts in Sonoran desert subsistence. In Croes D.R., Hawkins R.A. (Eds.) Long-term Subsistence Change in Prehistoric North America. Research in Economic Anthropology, Supplement, 6, JAI Press, Greenwich, 267-306.

Benson L., Kashgarian M., Rye R., Lund S., Paillet F., Smoot J., Kester C., Mensing S., Meko D., Lindstrom S. (2002) Holocene multidecadal and multicentennial droughts affecting northern California and Nevada. Quaternary Science Reviews 21, 659-682.

Blake T.M., Leblanc S.A., Minnis P.E. (1986) – Changing settlement and population in the Mimbres Valley, SW New Mexico. Journal of Field Archaeology 13, 439-464.

Bradfield M. (1971) The changing pattern of Hopi agriculture. Royal Anthropological Institute of Great Britain and Ireland, London, 66 p.

Brunelle A., Anderson R.S. (2003) – Sedimentary charcoal as an indicator of late-Holocene drought in the Sierra Nevada, California, and its relevance to the future. The Holocene 13, 21-28.

Cable J.S., Doyel D.E. (1984) – The implications of field houses for modelling Hohokam agricultural systems. In Cable S., Henry S.L., Doyel D.E. (Eds.) City of Phoenix, Archaeology of the Original Townsite. The Murphy’s Addition. Soil Systems Publications in Archaeology, 8, 259-280.

Chenault M.L. (1996) – The Polvorón phase and the Hohokam collapse. Ph.D. Dissertation, University of Colorado, Department of Anthropology, Boulder.

Clark J.J. (2001) – Tracking prehistoric migration. Pueblo settlers among the Tonto Basin Hohokam. Anthropological Papers of the University of Arizona 65, 124 p.

Cook E.R., Woodhouse C.A., Eakin C.M., Meko D.M., Stahle D.W. (2004) – Long-term aridity changes in the western United States. Science, 306, 1015-1018.

Cook J.P., Pearthree P.A., Onken J., Youberg A., Bigio E.R. (2009) – Mapping of Holocene river alluvium along the Verde River, Central Arizona. Arizona Geological Survey, 54 p.

Cook J.P., Pearthree P.A., Onken J., Youberg A., Bigio E.R. (2010) – Mapping of Holocene river alluvium along Oak creek, Wet Beaver creek, West Clear creek, Fossil creek, and the East Verde river, central Arizona. Arizona Geological Survey, 40 p.

Daniels J.M. (2003) – Floodplain aggradation and pedogenesis in a semiarid environment. Geomorphology 56, 225-242.

Davis O.K. (1994) The correlation of summer precipitation in the southwestern U.S.A. with isotopic records of solar activity during the Medieval warm period. Climate change 26, 271-287.

Dean R.M. (2007) – Hunting intensification and the Hohokam “collapse”. Journal of Anthropological Archaeology 26, 109-132.

Dean J.S., Doelle W.H., Orcutt J. (1994) – Adaptive stress. Environment and demography. In Gumerman G.J. (Ed.) Themes in Southwest Prehistory. School of American Research Press, Santa Fe, 53-86.

Devillers B. (2005) – Morphogénèse et anthropisation holocènes d’un bassin versant semi-aride. Thèse de géographie physique, Université Aix-Marseille 1, 420 p.

Doelle W.H. (1995) – Tonto Basin demography in a regional perspective. In Elson M.D., Stark M.T., Gregory D.A. (Eds.) The Roosevelt Community Development Study. New Perspectives on Tonto Basin Prehistory. Center for Desert Archaeology Anthropological Papers, 15, 201-226.

Doelle W.H. (2000) – Tonto Basin demography in a regional perspective. In Dean J.S. (Ed.) Salado. Amerind Foundation New World Studies Series, 4, 81-105.

Doyel D.E. (1979) – The Prehistoric Hohokam of the Arizona desert. American Scientist 67, 544-554.

Doyel D.E., Black A., Macnider B. (1995) – A regional perspective on the Late Classic period in the Phoenix Basin. In Doyel D.E., Black A.T., Macnider B.S. (Eds.) Archaeological Excavations at Pueblo Blanco. The MCDOT Alma School road project, Vol. 2. Archaeological Consulting Services Cultural Resources Report, 90, 483-495.

Eddy F.W., Cooley M.E. (1983) – Cultural and environmental history of Cienega Valley, Southeastern Arizona. University of Arizona Anthropological Papers 43, Tucson, 62 p.

Ely L.L. (1992) – Large floods in the Southwestern United States in relation to late-Holocene climate variations. Ph.D. Dissertation, University of Arizona, Tucson, 326 p.

Ely L.L. (1997) – Response of extreme floods in the southwestern United States to climatic variations in the late Holocene. Geomorphology 19, 175-201.

Ely L.L., Enzel Y., Baker V.R., Cayan D.R. (1993) – A 5000 year record of extreme floods and climate change in the Southwestern United States. Science 262, 410-412.

Esper J., Cook E.R., Schweingruber F.H. (2002) Low-frequency signals in long tree-ring chronologies for reconstructing past temperature variability. Science 295, 2250-2253.

Etheredge D., Gutzler D.S., Pazzaglia F.J. (2004) Geomorphic response to seasonal variations in rainfall in the Southwest United States. Geological Society of America Bulletin 116, 606-618.

Fenneman N.M. (1931) – Physiography of western United States. McGraw-Hill Book Company, New York, 534 p.

Flood Control District Maricopa County (2010) www. fcd. maricopa.gov/

Glass M. (1984) – Faunal remains from Hohokam sites in the Rosemont area, northern Santa Rita Mountains. In Ferg A., Rozen K.C., Deaver W.L., Tagg M.D., Phillips D.A., Gregory D.A. (Eds.) Hohokam Habitation Sites in the Northern Santa Rita Mountains. Arizona State Museum Archaeological Series 147, 823-916.

Graybill D.A., Gregory D.A., Funkhouser G.S., Nials F.L. (2006) – Long-term streamflow reconstructions, river channel morphology, and aboriginal irrigation systems along the Salt and Gila Rivers. In Dean J.S., Doyel D.E. (Eds.) Environmental Change and Human Adaptation in the Ancient Southwest. University of Utah Press, Salt Lake City, 69-123.

Greenwald D.H., Stein P.H. (1992) Comparison of Prehistoric and Historic settlement in the Phoenix Basin. In Greenwald D.H., Chenault M.L., Greenwald D.M., Zyniecki M., Ballagh J.H. (Eds.) Early Desert Farming and Irrigation Settlements: Archaeological investigation in the Phoenix Sky Harbor Center. SWCA Anthropological Research Papers 4, Flagstaff and Tucson, 1-15.

Gregory D.A. (1991) – Form and variation in Hohokam settlement pattern. In Crown P.L., Judge W.J. (Eds.) Chaco and Hohokam: Prehistoric Regional Systems in the American Southwest. School of American Research Press, Santa Fe, 159-193.

Gregory K.J., Park C. (1974) Adjustment of river channel capacity downstream from a reservoir. Water Resources Research 10, 363-374.

Gumerman G. (1991) – Understanding the Hohokam. In Gumerman G.J. (Ed.) Exploring the Hohokam. Prehistoric Desert Peoples of the American Southwest. University of New Mexico Press, Albuquerque, 1-27.

Hackbarth M.R., Henderson T.K., Craig D., Huckleberry G., Miksicek C., Palacios-Fest M., Smith S. (1995) Archaeology at the head of the Scottsdale Canal System. Vol. 3 : Canal and synthetic studies. Northland Research Anthropological papers of the University of Arizona, 95-1.

Hall S.A. (1977) Late Quaternary sedimentation and paleoecologic history of Chaco Canyon, New Mexico. Geological Society of America Bulletin 88, 1593-1618.

Haury E.W. (1976) – The Hohokam, desert farmers and craftsmen. Excavations at Snaketown, 1964-1965. University of Arizona Press, Tucson, 412 p.

Hegmon M. (2002) – Recent issues in the archaeology of the Mimbres region of the North American Southwest. Journal of Archaeological Research 10, 307-357.

Henderson T.K. (1987) – Structure and organization of La Ciudad. Arizona State University Field Studies 18, Tempe, 232 p.

Henderson T.K. (1989) – The chronology of the Las Acequias canals. In Ackerly N.W., Henderson T.K. (Eds.) Prehistoric Agricultural Activities on the Lehi-Mesa Terrace: Perspectives on Hohokam Irrigation Cycles. Northland Research Inc, Flagstaff, 184-199.

Henderson T.K., Clark T.C. (2004) Changing perspectives: considerations of past agricultural use of the Salt River floodplain. In Henderson T.K. (Ed.) Hohokam Farming on the Salt River Floodplain: Refining Models and Analytical Methods. Center for Desert Archaeology Anthropological Papers, 43, 169-186.

Hereford R. (1986) – Modern alluvial history of the Paria River drainage basin, southern Utah. Quaternary Research 25, 293-311.

Hereford R. (2002) – Valley-fill alluviation during the Little Ice Age (ca. A.D. 1400-1880), Paria River basin and southern Colorado Plateau, United States. Geological Society of America Bulletin 114, 1550-1563.

Howard J.B. (1993) – A paleohyrodaulic approach to examining agricultural intensification in Hohokam irrigation systems. Research in Economic Anthropology 7, 263-324.

Howard J.B., Huckleberry G. (1991) – The operation and evolution of an irrigation system: the East Papago Canal study. Soil Systems Publication in Archaeology 18, 214 p.

Huckleberry G. (1995) – Archaeological implications of late-Holocene channel change on the Middle Gila River, Arizona. Geoarchaeology 10, 159-182.

Huckleberry G. (1999) Assessing Hohokam canal stability through stratigraphy. Journal of Field Archaeology 26, 1-18.

Huckleberry G., Billman B.R. (1998) Floodwater farming, discontinuous ephemeral streams, and puebloan abandonment in southwestern Colorado. American Antiquity 64, 595-616.

Huckleberry G., Duff A.I. (2008) – Alluvial cycles, climate, and Puebloan settlement shifts near Zuni Salt Lake, New Mexico, USA. Geoarchaeology 23, 107-130.

Huckleberry G., Onken J., Graves W., Wegener R. (2013) – Climatic, geomorphic, and archaeological implications of a late Quaternary alluvial chronology for the lower Salt River, Arizona, USA. Geomorphology 185, 39-53.

Jones P.D., Mann M.E. (2004) – Climate over past millennia. Reviews of Geophysics 42, 1-42.

Karlstrom E., Karlstrom T.N.V. (1986) – Late Quaternary alluvial stratigraphy and soils of the Black Mesa-Little Colorado River areas, Northern Arizona. In Nations J.D., Conway C.M., Swann, G.A. (Eds.) Geology of Central and Northern Arizona. Geological Society of America, Rocky Mountain Section Guidebook, Flagstaff, 71-92.

Kiladis G.N., Diaz H.F. (1989) – Global climatic anomalies associated with extremes in the Southern Oscillation. Journal of Climate 2, 1069-1090.

Leblanc S.A. (1983) – The Mimbres people, ancient pueblo painters of the American southwest. Thames and Hudson, New York, 184 p.

Lightfoot R.R., Kuckelman K.A. (2001) – A case of warfare in the Mesa Verde region. In Rice, G.E., LeBlanc, S.A. (Eds.) Deadly Landscapes: Case Studies in Prehistoric Southwestern Warfare. University of Utah Press, Salt Lake City, 51-64.

Luckingham B. (1989) – Phoenix: the history of a southwestern metropolis. University of Arizona Press, Tucson, 316 p.

Mabry J.B. (2006) – Geomorphology and stratigraphy. Rio Nuevo Archaeology Project. Tucson, Arizona. Chapter 20.1-20.24, http ://www.cdarc.org/pdf/rn/rio_nuevo_ch20.pdf

Mann D.H., Meltzer D.J. (2007) – Millennial-scale dynamics of valley fills over the past 12,000 14 C Yr in northeastern New Mexico, USA. Geological Society of America Bulletin 119, 1433-1448.

Mason J.A., Swinehart J.B., Goble R.J., Loope D.B. (2004) Late-Holocene dune activity linked to hydrological drought, Nebraska sand hills, USA. The Holocene 14, 209-217.

Mcfadden L.D., Mcauliffe J.R. (1997) – Lithologically influenced geomorphic response to Holocene climatic changes in the Southern Colorado Plateau, Arizona: a soil-geomorphic and ecologic perspective. Geomorphology 19, 303-332.

Meyer G.A., Wells S.G., Balling R.C. Jr., Jull A.J.T. (1992) – Response of alluvial systems to fire and climate change in Yellowstone National Park. Nature 357, 147-150.

Miall A.D. (1985) – Architectural-element analysis: A new method of facies analysis applied to fluvial deposits. Earth-Science Review 22, 261-308.

Millspaugh S.H., Whitlock C., Bartlein P.J. (2000) – Variations in fire frequency and climate over the past 17 000 years in central Yellowstone national park. Geology 28, 211-214.

Moberg A., Sonechkin D.M., Holmgren K., Datsenko N.M., Karlen W. (2005) – Highly variable northern hemisphere temperatures from low- and high-resolution proxy data. Nature 433, 613-617.

Mohr J.A., Whitlock C., Skinner C.N. (2000) – Postglacial vegetation and fire history, eastern Klamath Mountains, California, USA. The Holocene 10, 587-601.

Moratto M.J., King T.F., Woolfenden W.B. (1978) – Archaeology and California’s climate. The Journal of California Anthropology 5, 147-161.

Moy C.M., Seltzer G.O., Rodbell D.T., Anderson D.M. (2002) – Variability of El Niño/southern oscillation activity at millennial timescales during the Holocene epoch. Nature 420, 162-165.

Nelson M.C. (1999) – Mimbres during the twelfth century: abandonment, continuity, and reorganization. University of Arizona Press, Tucson, 256 p.

Nelson M.C., Kintigh K., Abbott D.R., Anderies J.M. (2010) – The cross-scale interplay between social and biophysical context and the vulnerability of irrigation-dependent societies: archaeology’s long-term perspective. Ecology and Society, 15 (3), 31 p.

Ni F., Cavazos T., Hughes M.K., Comrie A.C., Funkhouser G. (2002) – Cool-season precipitation in the southwestern USA since AD 1000 : comparison of linear and nonlinear techniques for reconstruction. International Journal of Climatology 22, 1645-1662.

Nials F., Gregory D., Graybill D. (1986) – Salt River streamflow and the Hohokam irrigation systems. In Gumerman G.J. (Ed) : Exploring the Hohokam: Prehistoric Desert Peoples of the American Southwest. University of New Mexico Press, Albuquerque, 59-78.

Nicholas L., Feinman G. (1989) – A regional perspective on Hohokam irrigation in the lower Salt River valley, Arizona. In Upham S., Lightfoot K.G., Jewett R.A. (Eds.) The Sociopolitical Structure of Prehistoric Southwestern Societies. Westview Press, Boulder, Colorado, 199-236.

O’connor J.E., Ely L.L., Wohl E.E., Stevens L.E., Melis T.S., Kale V.S., Baker V.R. (1994) – A 4500-year record of large floods on the Colorado River in the Grand Canyon, Arizona. Journal of Geology 102, 1-9.

Onken J., Waters M.R., Homburg J.A. (2004) – Geoarchaeological assessment for the Tres Rios Project, Maricopa County, Arizona. Statistical Research Inc., Technical Report 03-68, Redlands, California.

Parker J.T.C. (1995) Geomorphology and hydrology of the Santa Cruz River, southeastern Arizona. Unpublished Ph.D. Dissertation, University of Arizona, Department of Geosciences, Tucson.

Péwé T.L. (1978) – Terraces of the lower Salt River valley in relation to the late Cenozoic history of the Phoenix Basin, Arizona. In Burt D.M., Pewe T.L. (Eds.) Guidebook to the Geology of Central Arizona, State of Arizona. Bureau of Geology and Mineral Technology, 2, 1-46.

Phillips B.G., Gibbson A., Miller A., Droz M.S., Walker L.A. (2004) – Paleoenvironnement. In Powell S., Boston R.L. (Eds.) Life on the Lehi terrace: The Archaeology of the Red Mountain Freeway between State Route 87 and Gilbert Road. Archaeological Consulting Services Cultural Resources Report, 135, 11-47.

Purdue L. (2011) – Dynamique des paysages agraires et gestion de l’eau dans le basin semi-désertique de Phoenix en Arizona de la Préhistoire à l’époque moderne. Thèse d’Histoire de l’Art et Archéologie, Université de Nice Sophia-Antipolis, 617 p.

Reading H.G., Allen P.A., Baldwin T.C., Collinson J.D., Edwards M.B., Elliott T., Jenkyns H.C (1986) – Sedimentary environments and facies. Blackwell Scientific Publications, London, 615 p.

Richards K.S. (1982) – Rivers: form and process in alluvial channels. Methuen, London, 361 p.

Rose M.R. (1994) Long term reconstructions for the lake Roosevelt region. In Ciolek-Torrello R., Welch J.R. (Eds.) The Roosevelt Rural SItes Survey. Vol. 3: Changing Land Use in the Tonto Basin. Statistical Research Technical Series 28, Tucson, 311-359.

Salzer M.W., Kipfmueller K.F. (2005) – Reconstructed temperature and precipitation on a millennial timescale from tree-rings in the southern Colorado Plateau, USA. Climatic Change 70, 465-487.

Schlesinger W.H., Reynolds J.F., Cunningham G.L., Huenneke L.F., Jarrell W.M., Virginia R.A., Whitford W.G. (1990) – Biological feedbacks in global desertification. Science 247, 1043-1048.

Shaw A.M. (1974) A Pima past. University of Arizona Press, Tucson, 262 p.

Swanson S. (2009) – The ecology of early farming: a Mogollon case study. PhD Dissertation, School of Human Evolution and Social Change, Arizona State University, 250 p.

Swetnam T.W. (1993) – Fire history and climate change in giant sequoia groves. Science 262, 885-889.

Van West C.R., Altschul J.H. (1994) – Agricultural productivity and carrying capacity in the Tonto basin. In Ciolek-Torrello R., Welch J.R. (Eds.) The Roosevelt Rural Sites Study: Changing Land Use in the Tonto Basin. Statistical Research Inc., Tucson, 361-436.

Van West C.R., Ciolek-Torrello R.S., Welch J.R., Altschul J.H., Adams K.R., Shelley S.D., Homburg J.A. (2000) – Subsistence and environmental interactions. In Dean J.S. (Ed.) Salado. University of New Mexico Press, Albuquerque, 27-56.

Waters M.R. (1987) – Holocene alluvial geology and goarchaeology of Az BB:13:14 and the San Xavier reach of the Santa Cruz River, Arizona. In Ravesloot J.C. (Ed.) The Archaeology of the San Xavier Bridge Site (AZ BB:13:14), Tucson Basin, Southern Arizona. Arizona State Museum Archaeological Series, 171, 39-60.

Waters M.R. (1991) The geoarchaeology of gullies and arroyos in southern Arizona. Journal of Field Archaeology 18, 141-159.

Waters M.R. (2008) – Alluvial chronologies and archaeology of the Gila River drainage basin, Arizona. Geomorphology 101, 332­341.

Waters M.R., Haynes C.V. (2001) – Late Quaternary arroyo formation and climate change in the American southwest. Geology 29, 399-402.

Waters M.R., Ravesloot J.C. (2001) – Landscape change and the cultural evolution of the Hohokam along the middle Gila River and other river valleys in south-central Arizona. American Antiquity 66, 285-299.

Western Regional Climate Center (2008) – Historical climate information. www.wrcc.dri.edu

Whitlock C., Shafer S.L., Marlon J. (2003) The role of climate and vegetation change in shaping past and future fire regimes in the northwestern US and the implications for ecosystem management. Forest Ecology and Management 178, 5-21.

Wilson J.P. (1999) – Peoples of the Middle Gila: a documentary history of the Pimas and Maricopas, 1500s-1945. Master Dissertation, Cultural Resource Management Program, Gila River Indian Community, Sacaton, Arizona, 474 p.

Haut de page

Annexe

Abridged English version

Few studies have aimed to reconstruct socio-environmental dynamics in the semi-arid North American southwest. Composed of alluvial valleys, occupied and cultivated for a few millennia by Indian communities, these environments are today subject to urbanization, population pressure and hydraulic constructions built as a protection against recurrent flooding.

This paper aims to reconstruct the fluvial history of the lower Salt river valley, in the Phoenix metropolitan area (Arizona), cultivated and irrigated by the Hohokam (AD 100-1450), the Akimel O’Odham (>AD 1695) and white pioneers (>AD 1860) for nearly two millennia (Henderson, 1989). The cultural evolution of these communities is characterized by three major episodes of agricultural, social, architectural and landscape change: the construction and reorganization of irrigation systems in AD 1150, their abandonment in AD 1450, and intense occupation and land use by white pioneers during the 19th c. Because these communities lived in a constraining environment, mainly because of the need for water, the question of its availability and scarcity on the long-term needs to be answered. Geomorphic studies, complemented by archeological and paleoenvironmental data can help better understand the human, hydrological and climatic constraints that had an impact on the stability of these communities. In this paper, we complete the existing geomorphic studies conducted in the lower Salt River valley (Onken et al., 2004; Phillips et al., 2004; Huckleberry et al., 2013) and synthesize the archeological and paleoenvironmental data published by CRM companies, available on the Azsite online archeological database and the map created by J.B. Howard and G. Huckleberry (1991).

Ten stratigraphic sequences were studied in gravel pits and during CRM projects in seven different sites, all of which are located on a Holocene terrace QT3 and a recently identified terrace referred to as T’1, within 2 km from the riverbed. Every stratigraphic layer was described and 18 radiocarbon dates were processed and completed by chronostratigraphic correlations, historic data and ceramic dating.

Results allowed for the classification of alluvial deposits into 7 lithofacies (Miall, 1985), composed of channel deposits, overbank deposits, sediment gravity flow deposits and laminated sand sheets. Eight principal units were identified, the first five on the QT3 terrace and the last four on the T’1 terrace. These units are: (i) One meter of fine to coarse sands and gravels (Facies Sm and Gms); (ii) Weakly-sorted silts and sandy silts on nearly 0.4 m, containing occasional charcoals and deposited between the 7th and the 8th centuries (Facies Sm, Sh, Fm); (iii) Deposition of graded silts and clayey silts (0.1-0.2 m) with a polyedric structure and rich in charcoals, indicating a phase of soil stability from the 8th to the 11th c. (Facies Fr); (iv) More than 0.5 m of massive silts and sands, as well as natural channels and gravels in different areas in the valley (Facies Sm, Gms). These deposits, dated to the 11-12th c. AD, highlight increasing hydrosedimentary dynamics, as well as a widening event; (v) Deposition of laminated to weakly-sorted coarse silts, with occasional traces of soil development, containing ruminant bones, which can be dated to the Historic period (post 1870; Facies Sm, Fr). This chronological interval reveals a sedimentary gap on the QT3 terrace from the 12th to the 19th c., probably as a result of a down-cutting event; (vi) Alternating grey sands and coarse silts on 0.5 to 0.75 m, as well as natural channels, active during the 12-13th c. AD (Facies Sm) followed by the deposition of sandy silts and laminated sands, rich in charcoals, up until the 15th c. (Facies Sh, Fl). These deposits have been observed on the T’1 landscape unit; (vii) Occurrence of finely graded fine silts and clays (0.15 to 0.3 m), with a polyedric structure, deposited between the 15-17th c. (Facies Fr). This cumulic paleosoil might be the result of more stable hydrological conditions or land abandonment by the Hohokam; (viii) Sedimentation of weakly-sorted sands and laminated silts, rich in charcoals, mainly in the upstream Salt river valley, and up until the 17th c. AD (Facies Sm, Sh). Following that date, deposition is mainly recorded in the central part of the valley. Upstream, the Salt River lies 2 m below the surface, which could indicate a down-cutting event limited to that area during the Historic period.

How did agricultural communities adapt to these hydrosedimentary dynamics mainly during the cultural changes recorded (AD 1150, 1450, and 1870)? (i) Between the 11-12th c. AD, we observe increasing flooding events and channel widening (Unit 4), followed by a down-cutting event. This occurs during a phase of maximal expansion of irrigation on the floodplain (LeBlanc, 1983; Blake et al., 1986; Nelson, 1999; Hegmon, 2002) favored by the previous period of landscape stability (Unit 3). Flooding leads to land abandonment and the destruction of numerous irrigation canals. Irrigation strategies evolve after the incision with the construction of new irrigation systems in the upstream lower valley (Howard, 1993; Doyel et al., 1995; Hackbarth et al., 1995) and the exploitation of local resources. In parallel however, demographic data indicate a phase of population aggregation in the central valley (Dean et al., 1994; Doelle, 1995), followed by the arrival of groups from northern Arizona (Abbott, 2003). Public architecture evolves, mounds are built, as well as compound walls, maybe as a result of conflicts over water. (ii) Land abandonment around AD 1450 is not the result of a decreasing water supply, as we observe a phase of fluvial accretion (Unit 6) and canals are filled with laminated deposits during that period probably as a result of rhythmic sedimentation (Purdue, 2011). (iii) The last cultural change recorded during the late 19th c. AD is linked to the massive immigration of white Pioneers who modified the landscape in the upstream and central valley (grazing, vegetation change, land clearance, water diversion and main rivers drying up). Frequent and destructive floods are recorded during that period (Units 5 and 8) as well as a down-cutting event in the upstream lower Salt river valley, which lead to the construction of major dams along the Salt River and its tributaries.

We can then ask ourselves if these adaptations and the evolution of the agrarian landscape are the results of this long-term human activity or climate change on a regional scale.

(i) The hydrological changes recorded during the 11-12th c. are the consequence of a cold and humid phase during the Medieval Climate Anomaly (Meyer et al., 1992; Whitlock et al., 2003; Jones and Mann, 2004; Moberg et al., 2005) as a result of El Niño events on the scale of the Southwest (Waters and Haynes, 2001). This highlights the fact that the Phoenix Basin is sensitive to short-term climatic changes and mainly to the transition from extreme dry conditions to unusual cold and humid events. The cumulic paleosoil observed previously to these changes (Unit 3) is probably the result of decreased longitudinal sediment transport, which favors the accumulation of sediments in upstream basins, easily transported during wetter periods (Etheredge et al., 2004). (ii) Land abandonment in AD 1450 could be the long-term consequence of a cultural breakdown, as canals are well supplied with water. The social, architectural and agricultural changes recorded after AD 1150, in parallel with increasing population and decreasing local resources probably did not favor a return to a stable land occupation and use. (iii) The socio-environmental system of the Akimel O’Odham and the white Pioneers during the 19th c. reproduces an identical scheme, on a shorter period of time. Population pressure and land use indicate that these changes are mainly under anthropic control.

Similar environmental and climatic changes have been recorded all over the American southwest for the last two millennia. Many agricultural communities have settled and interacted with each other in this region. Low frequency environmental changes have complexified human dynamics and contributed to repeated episodes of migrations, land abandonment and land conquest. These human dynamics have had an undeniable impact on how Hohokam initially adapted to hydro-climatic constraints. Indeed, when population pressure is limited in a constraining environment, it is possible for communities to adapt. However, when population pressure is too important, it becomes more difficult for agriculturalists to diversify their subsistence strategies, first of all if they are too specialized, second if they overexploit local resources.

Haut de page

Table des illustrations

Titre Fig. 1 – L’État d’Arizona et le bassin de Phoenix (1 250 km²) qui comprend la basse vallée de la Salt River dans le Phoenix métropolitain et la moyenne vallée de la Gila River dans la Gila River Indian Community. Fig. 1 – Arizona State and the Phoenix Basin (1 250 km²) which includes the lower Salt River valley in the metropolitan Phoenix and the middle Gila River valley in the Gila River Indian Community.
Légende 1 : agglomération de Phoenix ; 2 : réseau hydrographique ; 3 : limite du bassin-versant de la Salt ; 4 : limite du territoire Hohokam ; 5 : bassin de Phoenix.1: Phoenix agglomeration; 2: hydrographic network; 3: borders of the Salt River watershed; 4: border of the Hohokam territory; 5: Phoenix Basin.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10272/img-1.png
Fichier image/png, 202k
Titre Fig. 2 – Organisation des systèmes d’irrigation le long de la basse vallée de la Salt au cours des périodes préhistorique (100-1450 apr. J.-C. ; Howard et Huckleberry, 1991 ; A) et historique (XIX-XXe s. apr. J.-C.; B). Fig. 2 – Irrigation systems along the lower Salt River Valley during the Prehistoric period (AD 100-1450; Howard and Huckleberry, 1991; A) and the Historic period (19-20th c. AD; B).
Légende 1 : canaux préhistoriques ; 2 : zone urbaine en 1912 (Knowles-Yánez et al., 1999) ; 3 : zone agricole en 1912 (Knowles-Yánez et al., 1999) ; 4 : canaux historiques et modernes (SRP). 1: prehistoric irrigation canals; 2: urban area in 1912 (Knowles-Yánez et al., 1999); 3: cultivated areas in 1912 (Knowles-Yánez et al., 1999); 4: historic and modern canals (SRP).
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10272/img-2.png
Fichier image/png, 195k
Titre Fig. 3 – Géomorphologie de la basse vallée de la Salt River et localisation des sites étudiés. Fig. 3 – Geomorphology of the lower Salt River valley and location of the sites studied.
Légende 1 : lit actuel de la rivière / Qal ; 2 : terrasse holocène Lehi / QT3 ; 3 : terrasse pléistocène Mesa / QT2 ; 4 : terrasse pléistocène Mesa / QT2 + colluvions ; 5 : terrasse pléistocène Blue Point ; 6 : terrasse pléistocène Sawik / QT1 ; 7 : limite hypothétique des terrasses ; 8 : sites étudiés ; 9 : localisation des photographies de la fig. 4 ; 10 : dynamiques érosives.1: current streambed / Qal; 2: Holocene Lehi Terrace / QT3; 3: Pleistocene Mesa Terrace / QT2; 4: Pleistocene Mesa Terrace / QT2 + pediments; 5: Pleistocene Blue Point Terrace; 6: Pleistocene Sawik Terrace / QT1; 7: possible spatial limits of the alluvial terraces; 8: studied sites; 9: location of the pictures presented fig. 4; 10: direction of erosion.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10272/img-3.png
Fichier image/png, 450k
Titre Tab. 1 – Datations radiocarbone, stratigraphiques et typochronologiques obtenues dans les séquences alluviales étudiées.Tab. 1 – Radiocarbon, stratigraphic and ceramic dating obtained in the alluvial sequences studied.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10272/img-4.png
Fichier image/png, 178k
Titre Fig. 4 – Vue aérienne de la terrasse T’1 (vue du sud, Google Earth 2010 ; A) et vue du nord-est de la terrasse T’1 et de la séquence stratigraphique SMRG LOG 6 (Purdue, 2007 ; B). Fig. 4 – Aerial picture of the T’1 terrace (view from the south, Google Earth 2010; A) and view from the north-east of the T’1 terrace and the stratigraphic sequence SRMG LOG 6 (Purdue, 2007; B).
Légende La localisation des clichés est indiquée fig. 3. The pictures location is indicated fig. 3.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10272/img-5.png
Fichier image/png, 490k
Titre Fig. 5 – Photographie de certains des lithofaciès observés macroscopiquement (A) et microscopiquement (B).Fig. 5 – Photography of some of the lithofacies observed macroscopically (A) and microscopically (B).
Légende A – 1 : lithofaciès Fr : paléosol cumulique faiblement développé ; 2 : lithofaciès Fm : argiles de décantation à structure prismatique ; 3 : lithofaciès Sm : sables faiblement triés, hétérogènes, riches en agrégats de sols érodés et remaniés). B – a : lithofaciès Fl : dépôts granoclassés positivement (LP) ; b - Lithofaciès Fm : argiles à structure prismatique (LN) ; c : lithofaciès Sm : sables massifs faiblement triés, agrégats de sols (LN) ; d : lithofaciès Sh : limons sableux bien triés, litage horizontal (LN) ; LN : lumière naturelle ; LP : lumière polarisée).A – 1: lithofacies Fr: weakly-developed cumulic paleosoil; 2: lithofacies Fm: prismatic clays as a result of stagnating water; 3: lithofacies Sm: heterogeneous weakly-sorted sands, eroded and rounded soil aggregates, NL). B; a: lithofacies Fl: positively graded deposits (NL); b: lithofacies Fm: prismatic clays (PL); c: lithofacies Sm: massive weakly-sorted sands, soil aggregates (NL); d: lithofacies Sh: well-sorted sandy silts, horizontal laminations (NL); NL: natural light; PL: polarized light.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10272/img-6.png
Fichier image/png, 670k
Titre Tab. 3 – Description synthétique des séquences stratigraphiques.Tab. 3 – Synthetic description of the stratigraphic sequences.
Légende Voir aussi Purdue, 2011 pour plus de détails.See Purdue, 2011 for more details.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10272/img-7.png
Fichier image/png, 439k
Titre Fig. 6 – Proposition de corrélation pédo-sédimentaire entre les différents Logs étudiés dans la basse vallée de la Salt River. Fig. 6 – Proposition of pedo-sedimentary correlations between the various alluvial formations studied in the lower Salt River valley.
Légende 1 - OF : dépôts fins de débordement / Fl : sables, limons, boue ; 2 - OF : dépôts fins de débordement / Fm : boue et limons avec fentes de dessiccation ; 3 - OF : dépôts fins de débordement / Fr : limons, boue bioturbée ; 4 - SG : sédiment d’écoulement gravitaire / Sm : sables fins à grossiers massifs à laminés ; 5 - CH : dépôts de chenaux / Gms : graviers dans matrice sableuse ; 6 - CH : dépôts de chenaux / Sm : sables laminés fins à grossiers ; 7 - LS : sables lités / Sh : sables fins laminés ; 8 : dépôts de surface.1 - OF: overbank fines / Fl: laminated sand, silt, mud; 2 - OF: overbank fines / Fm: cracked mud and silt; 3 - OF: overbank fines / Fr: bioturbated mud and silt; 4 - SG: sediment gravity flow / Sm: massive to laminated fine to coarse sand; 5 - Ch: channel deposits / Gms: matrix supported sands; 6 - CH: channel deposits / Sm: fine to coarse laminated sands; 7 - LS: laminated sand sheet / Sh: laminated fine sand; 8: surface deposits).
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10272/img-8.png
Fichier image/png, 290k
Titre Fig. 7 – Évolution sous forme de bloc-diagramme des dynamiques alluviales dans la basse vallée de la Salt au cours des deux derniers millénaires. Fig. 7 – Bloc-diagram representation of alluvial dynamics along the lower Salt River valley for the last two millennia.
Légende 1 : végétation ; 2 : feux ; 3 : cultures ; 4 : régime hydrologique ; 5 : processus pédologiques ; 6 : aggradation fluviale.1: vegetation; 2: fire regime; 3: crops; 4: hydrological dynamics; 5: pedological processes; 6: fluvial accretion.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10272/img-9.png
Fichier image/png, 280k
Titre Fig. 8 – Occupation du territoire et évolution spatiale des systèmes de gestion de l’eau. Fig. 8 – Settlement pattern and spatial evolution of water management systems.
Légende A : Localisation géomorphologique des villages en diachronie. 1 : cônes alluviaux ; 2 : terrasse QT1 Sawik ; 3 : terrasse QT2 Mesa ; 4 : terrasse QT3 Lehi. B : Répartition des sites archéologiques et des canaux d'irrigation en fonction vers la moitié du Xe s. apr. J.-C. C : Répartition des sites archéologiques et des canaux d'irrigation en fonction vers la moitié du XIVe s. apr. J.-C. 1 : lit actuel de la rivière / Qal ; 2 : terrasse holocène Lehi / QT3 ; 3 : terrasse pléistocène Mesa / QT2 ; 4 : terrasse pléistocène Mesa / QT2 + colluvions ; 5 : terrasse pléistocène Blue Point ; 6 : terrasse pléistocène Sawik / QT1 ; 7 : limite hypothétique des terrasses ; 8 : sites d’habitat occupés avant 750 apr. J.-C. ; 9 : sites d’habitat occupés entre 750-950 apr. J.-C. ; 10 : canaux en fonction ; 11 : sites d’habitat occupés entre 950-1150 apr. J.-C. ; 12 : sites d’habitat occupés entre 1150-1300 apr. J.-C. ; 13 : nouveau système d’irrigation ; 14 : sites d’habitat au sein duquel la population a doublé.A: Geomorphic location of Hohokam villages in diachrony. 1: alluvial cones; 2: QT1 Sawik Terrace; 3: QT2 Mesa Terrace; 4: QT3 Lehi Terrace. B: Spatial distribution of archeological sites and irrigation canals around the middle of the 10th century AD. C: Spatial distribution of archeological sites and used irrigation canals around the 15th century AD. 1: current streambed / Qal; 2: Holocene Lehi Terrace / QT3; 3: Pleistocene Mesa Terrace / QT2; 4: Pleistocene Mesa Terrace / QT2 + pediments; 5: Pleistocene Blue Point Terrace; 6: Pleistocene Sawik Terrace / QT1; 7: possible spatial limits of the alluvial terraces; 8: sites occupied prior to AD 750; 9: sites occupied between AD 750 and 950; 10: irrigation canals in use; 11: sites occupied between AD 950 and 1150; 12: site occupied between AD 1150 and 1300; 13: new irrigation canal; 14: sites in which the population has doubled.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10272/img-10.png
Fichier image/png, 798k
Titre Fig. 9 – Corrélation entre les dynamiques fluviales, les conditions climatiques, El Niño et la paléo-démographie au XIe s. apr. J.-C. Fig. 9 – Correlation between fluvial dynamics, climatic conditions, El Niño events and paleo-demographic data during the 11th c. AD.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10272/img-11.png
Fichier image/png, 94k
Titre Fig. 10 – Cascades de contraintes environnementales et humaines subies par les Akimel O’Odham et les Pionniers blancs au XIXe s. Fig. 10 – Succession of socio-environmental constraints the Akimel O’Odham and the white Pioneers had to deal with during the 19th c.
Légende 1 : contrainte climatique ; 2 : modification des écosystèmes ; 3 : contrainte humaine ; 4 : évolution du couvert végétal.1: climatic constraint; 2: modification of the ecosystem; 3: human constraint; 4: evolution of the vegetation cover.
URL http://geomorphologie.revues.org/docannexe/image/10272/img-12.png
Fichier image/png, 127k
Haut de page

Pour citer cet article

Référence papier

Louise Purdue, « Dynamiques alluviales et adaptations aux contraintes hydro-climatiques dans le sud-ouest américain au cours des deux derniers millénaires (Phoenix, Arizona) », Géomorphologie : relief, processus, environnement, vol. 19 - n° 3 | 2013, 243-264.

Référence électronique

Louise Purdue, « Dynamiques alluviales et adaptations aux contraintes hydro-climatiques dans le sud-ouest américain au cours des deux derniers millénaires (Phoenix, Arizona) », Géomorphologie : relief, processus, environnement [En ligne], vol. 19 - n° 3 | 2013, mis en ligne le 10 novembre 2015, consulté le 19 août 2017. URL : http://geomorphologie.revues.org/10272 ; DOI : 10.4000/geomorphologie.10272

Haut de page

Auteur

Louise Purdue

CEPAM-UMR 7264 – Université de Nice Sophia Antipolis – 24, avenue des Diables Bleus – 06357 Nice – France (louise.purdue@cepam.cnrs.fr).

Articles du même auteur

Haut de page

Droits d’auteur

© Groupe français de géomorphologie

Haut de page
  • Logo CNRS - Institut des sciences humaines et sociales
  • Logo Groupe français de géomorphologie
  • Revues.org