Sept échantillons de matière organique (tourbe) ont été datés par AMS au Poznań Radiocarbon Laboratory (Tableau 1). Les mesures et les âges calibrés [31] ont permis la construction d’un modèle âge–profondeur fiable (Fig. 2). Dans le texte, toutes les dates présentées sont calibrées BP ou calibrées BC/AD.

Un profil sédimentaire de 550 cm a été prélevé au centre de la tourbière, au moyen d’un carottier russe. Une haute résolution (tous les 5 cm) a été menée, sauf entre 390 et 550 cm, où la résolution plus lâche s’explique par une problématique directement axée sur les processus d’anthropisation. L’extraction pollinique a été réalisée selon une méthode décrite par Faegri et Iversen [9].

L’expertise au microscope a été effectuée sous un grossissement 600 × sous immersion d’huile ; la somme pollinique moyenne comptée est de 350 grains (près de 1000 lorsque des taxons dominaient). À l’instar de travaux récemment menés dans les Pyrénées orientales [15], les pourcentages polliniques ont été calculés sur la base des sommes polliniques totales, dont sont exclus le pollen de Pinus (fréquence moyenne à près de 80 % durant tout l’Holocène), des taxons aquatiques et hygrophytiques, ainsi que les spores. Les concentrations polliniques, calculées par adjonction de pastilles de Lycopodium, sont exprimées en pollen par gramme sec de sédiment.

Le diagramme pollinique simplifié en fréquences relatives et absolues est présenté sur la Fig. 3. La zonation du diagramme (B1 à B6) a été conçue en tenant compte des assemblages polliniques majeurs, tandis que des sub-zonations (lettres en minuscule) reposent sur des variations du cortège des indicateurs polliniques classiques d’anthropisation (IPA) [3] et de ceux distingués dans les Pyrénées orientales [7].

Les particules charbonneuses étudiées (>150 μm) sont considérées comme des macro-charbons [4] et leur quantification est faite à la loupe binoculaire. Les résultats (Fig. 3) sont exprimés en nombre de macro-charbons par gramme sec de sédiment.

Les fréquences d’Artemisia, des Chenopodiaceae, des Asteroideae et des Poaceae ont largement entamé leur décroissance, pour quasiment l’achever autour de 11550 BP (B1), ce qui apparaît précoce par rapport à d’autres séquences comme celle de la vallée de la Têt, sur le versant septentrional du massif pyrénéen, où les plantes steppiques présentent toujours des fréquences polliniques de 20 % autour de 11160 BP [15]. À Bosc, la végétation steppique caractéristique du Dryas récent est en pleine réorganisation, même si la végétation dominante reste de type herbacé (PA/T minimal vers 10 %). Néanmoins, l’observation régulière de stomates de Pinus à partir de 11200 BP environ atteste son extension précoce jusque vers 2100–2200 m d’altitude ; le même événement se produit postérieurement sur le versant nord, vers 10700 BP [28]. En raison de conditions micro-locales (meilleur ensoleillement) ou plus générales (conditions thermiques plus favorables de la vallée du Sègre), des îlots de Pinus dispersés dans la pelouse subalpine ont pu persister à relativement haute altitude durant le Dryas récent, expliquant une réponse précoce de la végétation de la vallée du Madriu aux premières pulsations de l’amélioration climatique du début de l’Holocène.

Postérieurement à 11200 BP, les données polliniques (B2) montrent une extension régionale de Betula, réponse à l’amélioration climatique du Préboréal constatée régionalement dans la même fourchette chronologique [28]. Localement, les pinèdes (probablement à Pinus uncinata) s’étendent et se densifient (concentration maximale en pollen de 23 × 10⁴ pol/g et de stomates). Les démarrages des courbes de Quercus, très vite concurrencé par Corylus, et la présence d’Ulmus indiquent l’installation progressive, à plus basse altitude, d’une forêt traduisant l’instauration de conditions climatiques plus chaudes. Ces taxons arboréens apparaissent donc dans le même ordre que celui précédemment établi sur le versant nord des Pyrénées orientales [20]. L’arrivée et l’expansion de Corylus sont identiquement datées à Bosc et à la Têt [15] de 11200 BP environ.

L’expansion de Quercus ilex, le léger regain de plantes xérophytiques (Artemisia, Chenopodiaceae) et la hausse synchrone des macro-charbons révèlent la mise en place progressive d’un climat plus sec, qui s’affirme entre 10680 et 9700 BP environ (B3). Cette phase d’assèchement du climat a été mise au jour dans toute la Méditerranée occidentale entre 10900 et 9700 BP environ [21].

Au Boréal, la végétation du Madriu semble donc se structurer suivant le modèle préalablement décrit dans les Pyrénées orientales [28] : Quercus et Ulmus dominant en basse altitude (vers 800 m), Corylus, entre 800 et 1800 m, Betula et surtout Pinus, jusque vers 2200 m au moins, remplacé à très haute altitude par la pelouse alpine.

Au Madriu, entre 9400 et 9100 BP environ, une réorganisation de la couverture forestière a lieu à toutes les altitudes (B4-a). Autour de 2200 m d’altitude, les pinèdes subalpines se maintiennent, mais sont moins denses ou s’éloignent de la tourbière (concentrations absolues et densité de stomates plus faibles). Aux altitudes intermédiaires, l’augmentation des fréquences de Quercus (à 30 %), synchrone de la réduction de Corylus (à 10 %), caractérisant la transition Boréal–Atlantique, évoque une progression altitudinale dans le Madriu d’une forêt décidue (sûrement au-delà de la limite supérieure actuelle, autour de 1700 m), qui se diversifie notamment en Tilia et en Fraxinus à partir de 8800 BP environ (date légèrement antérieure à celle de 8000 BP environ, obtenue régionalement [18], [19] and [28]). Cela laisse présager la mise en place progressive de conditions climatiques plus humides, dont semble profiter Abies à l’étage supérieur.

Cette phase plus mésophile démarre dans toutes les Pyrénées orientales entre 9700 et 9600 BP [15] and [28] étayant les datations obtenues à Bosc. Elle entraîne probablement une ascension des étages de végétation ; les oscillations des courbes de Quercus indiquent la complexité du processus de restructuration des chênaies montagnardes : tandis qu’elles gagnent de l’espace sur les pinèdes subalpines, elles entrent en compétition, à plus basse altitude, avec la chênaie sclérophylle (fréquences de Quercus ilex à 5 %).

Entre 8370 et 7800 BP environ (soit 6420 et 5850 BC environ), les indices polliniques (relatifs et absolus, B4-b) et la concentration en stomates témoignent d’un recul des essences forestières des étages subalpin et montagnard (PA/T minimal à 60 %). Quercus et Abies semblent les plus affectés. Cette possible ouverture du milieu affecterait donc préférentiellement les zones d’altitudes intermédiaires de contact et de concurrence entre les chênaies et les bois aciculaires (probablement au-dessus de la limite actuelle, située entre 1600 et 1800 m [10]). Parallèlement, le tapis herbacé s’enrichit en Poaceae (ca 5 %), en herbacées héliophiles (Ranunculaceae, Asteroideae), en Ericaceae (Rhododendron), en Fabaceae (Genista-type) et en diverses apophytes (Spergularia, Rumex, Lamium-type). L’hypothèse d’une origine anthropique à cette perturbation est renforcée par la légère hausse des macro-charbons, synchrone de l’observation de pollen d’Humulus-type [23], plante indigène en Europe de l’Ouest et héliophile, favorisée, lors de défrichements notamment mésolithiques [17], par l’apparition de spores de Sordaria-type, groupe d’ascomycètes majoritairement coprophiles [32] et par des occurrences de Cerealia-type. Ces dernières ne constituent pas une preuve formelle d’activité agricole ; certaines espèces de poacées sauvages semblent avoir joué un rôle dans la végétation depuis le Tardiglaciaire [25]. Mais à Bosc, leurs notations sont ponctuelles et circonscrites à cet événement.

Postérieurement (B4-c), entre 7500 et 7200 BP (environ 5600–5300 BC), des augmentations remarquables de Betula (20 %), puis de Corylus (40 %), sont contemporaines d’une hausse des taxons arboréens (PA/T à 80 %, croissances simultanées des concentrations polliniques et des stomates de pin) et d’un appauvrissement en taxons herbacés. Cette succession végétale pourrait suggérer une régénération forestière des espaces précocement défrichés et ultérieurement abandonnés.

Au Madriu, l’extension des sapinières (B5-a) s’amorce autour de 7100 BP, ce qui est similaire à ce qui est observé sur le versant septentrional (environ 7500 BP [15]) ; leur développement semble néanmoins plus modeste à Bosc (maximum de 18 %) qu’à la Têt (40 % [15]). L’exposition plus méridionale de la vallée du Madriu et la tendance méditerranéenne plus accusée en sont probablement la cause.

Entre 7000 et 6300 BP (environ 5050 et 4350 BC), les indices polliniques (PA/T à 60 %, B5-a) montrent une tendance à la réduction progressive des essences forestières montagnardes (valeurs moyennes d’Abies autour de 5 % et de Corylus <10 %) et subalpines (baisses des concentrations absolues et des stomates de Pinus), ainsi qu’un accroissement synchrone des Poaceae. Cette ouverture graduelle de l’espace est vraisemblablement la conséquence de défrichements pastoraux. En effet, les IPA traduisent des activités anthropiques jusqu’à l’altitude de Bosc. Un cortège plus important et diversifié de marqueurs anthropiques (hausses d’Artemisia, de Rumex, présence de Cannabis-type), des occurrences d’indicateurs pastoraux (Plantago lanceolata, dont c’est la réapparition depuis le Tardiglaciaire, de Plantago) et nitrophiles (Urtica) suggèrent une fréquentation du site par l’homme et ses troupeaux au cours de la seconde moitié du Néolithique ancien. Ces rencontres encore sporadiques d’IPA traduisent probablement des activités pastorales épisodiques, mais de plus en plus répétées, comme l’indique la baisse de plus en plus accusée de PA/T. La question de l’influence climatique sur cette première phase d’occupation en altitude se pose. En effet, dans toute la péninsule Ibérique, c’est entre 7300 et 5200 BP que les conditions mésophytiques sont optimales : températures moyennes annuelles hautes, accroissement de l’humidité et fréquences de feux minimales (d’où les faibles concentrations en macro-charbons) [2] and [5]. Cette période est aussi une phase de très basse continentalité du climat, comme le suggère l’acmé de Quercus ilex (à 5 %). C’est dans ce contexte, à partir de 6500 BP environ (4550 BC environ), qu’Ulmus ce raréfie, ce qui plaide en faveur d’une composante anthropique de la cause de son déclin [27].

Entre 6200 et 5300 BP environ (soit entre 4360 et 3350 BC environ), les indices polliniques (B5-b) suggèrent un regain modéré des formations forestières des étages subalpin et montagnard supérieur (concentration maximale de stomates de Pinus, hausse des concentrations absolues et des fréquences relatives de Pinus et d’Abies), en relation avec un allègement probable de la pression anthropique (diversité moindre des IPA). C’est donc aux altitudes des forêts caducifoliées que semblent se concentrer les activités humaines (faibles concentrations de Quercus et de Corylus).

Entre 5300 et 5050 BP environ (soit entre 3350 et 3100 BC environ), les indices d’activités pastorales deviennent plus évidents (Urtica, Plantago lanceolata, etc., fin B5-b), associant ponctuellement des marqueurs agricoles (Cerealia-type) et leurs messicoles (Papaveraceae). La couverture forestière, notamment d’altitude (sapinières montagnardes et pinèdes subalpines) est ensuite soumise à des déforestations plus conséquentes à partir de 5170 BP (ca 3200 BC), ouvrant l’espace à une plus large échelle (chute des concentrations polliniques et des stomates, fin B5-b). Elles sont probablement conduites par le feu, dont une partie affecte le voisinage de la tourbière, comme peut en témoigner le fort accroissement en macro-charbons, dont l’aire de dispersion est relativement réduite [4]. Cette phase d’anthropisation de la montagne pyrénéenne a été également mise au jour par l’archéologie en Cerdagne française [29]. Au Madriu, il s’initierait donc, au Néolithique moyen, une phase d’expansion des activités pastorales, qui s’accentueraient légèrement au Néolithique final, à partir de 4650 BP environ (soit 2720 BC, B5-c), et plus sérieusement entre 4100 et 3600 BP environ (soit entre 2150 et 1700 BC environ) (B5-d). Le Bronze ancien apparaît donc comme une phase d’intensification des activités anthropiques. Les irrégularités des IPA et du signal paléo-feux suggèrent que le système agro-pastoral qui se met en place est probablement de type itinérant, mais avec des fréquences d’occupation vraisemblablement plus grandes. C’est dans ce contexte, autour de 4800 BP (2850 BC environ), que les premières observations régulières de Fagus témoignent de la pénétration de cette essence dans la vallée (à partir de la sub-zone B5-c). Le même événement est régionalement daté d’environ 5000 BP (3100 BC) dans les Pyrénées orientales [13] and [28]. Le travail présenté relance l’hypothèse d’une participation anthropique à la diffusion de Fagus [13], [18] and [28], même si celle-ci doit résulter aussi de l’installation de nouvelles conditions climatiques (diminution des températures estivales, hausse des précipitations annuelles) vers 4850–4800 BP [22].

En comparant tous les marqueurs, la diminution des Poaceae (à 3 %, début B5-e), entre 3400–3050 BP environ (soit 1450–1100 BC environ), et les augmentations des fréquences des différentes essences arboréennes (PA/T de 65 %) paraissent indiquer un repli de la pression anthropique et une reconstitution des peuplements forestiers. Néanmoins, l’absence de dynamique locale des marqueurs anthropiques et le maintien des concentrations de stomates de Pinus à des taux très bas invitent plutôt à envisager localement une stabilité des activités humaines. La décroissance significative en macro-charbons peut évoquer une modification du système d’exploitation agro-sylvo-pastoral ou de sa réorganisation spatiale durant presque tout l’âge du bronze et le premier âge du fer.

Ce n’est qu’à partir des environs de 2600 BP (630 BC) qu’un essor sensible de la pression anthropique autour de la tourbière est indiqué par un nouveau minimum dans la concentration des stomates de Pinus, corrélé à des concentrations polliniques d’arbres très faibles, à un léger accroissement des indicateurs de l’activité humaine (Plantago sp., Plantago lanceolata, Galium, Artemisia, Lamium-type, Echium vulgare) et des Poaceae (15 %) et à un pic de macro-charbons (moitié B5-e). L’étage des chênaies caducifoliées et des sapinières semble également affecté. Toutefois, le développement in situ d’une cariçaie assez dense (taux des Cyperaceae >60 %), biaisant l’enregistrement pollinique régional [1], rend impossible toute interprétation plus fine pour le reste de la zone.

À partir de 2050–1800 BP environ (soit 110 BC–235 AD), la pérennisation et l’accroissement de tous les indicateurs de l’activité humaine indiquent une nouvelle intensification de la pression pastorale et agricole durant la période romaine (B6-a). Les domaines forestiers de tous les étages altitudinaux ont été fortement dégradés, notamment la chênaie montagnarde et la pinède subalpine (concentrations polliniques de Pinus les plus basses depuis le Tardiglaciaire, PA/T de 20 %). À partir de la période romaine, les environs de Bosc doivent alors être au cœur d’une zone d’élevage fortement et continûment fréquentée et qui annexe l’étage alpin [7]. À l’échelle de la vallée, le système agro-pastoral se diversifie : une culture céréalière (Cerealia-type, Secale) à moyenne et basse altitude où se développe aussi une arboriculture (Olea). Cette récurrence des défrichements (sans recours au feu) peut aussi indiquer l’émergence et le développement de nouvelles pratiques. Autour du site, un four probablement de forge a été fouillé et la datation radiométrique le situe entre la fin du I^er siècle AD et la première moitié du III^e siècle AD. Ce système d’exploitation poursuit son développement avec une accentuation de la pression pastorale et une extension régionale des champs de céréales et de chanvre, notamment à partir du VII^e siècle. Localement, les indices polliniques (taux des Apiaceae de 40 %, des Cyperaceae de 30 %) attestent le développement de ceintures d’atterrissement de la tourbière (B6-a) et un début d’assèchement du site, expliquant la réduction du taux de sédimentation. Il est alors difficile de caractériser les modalités de l’anthropisation pour le dernier millénaire ; d’autres sites plus appropriés sont concernés par cette problématique (site de l’Estany Blau, Fig. 1, Ejarque, thèse en cours).

Néanmoins, à partir des XVI^e et XVII^e siècles (B6-b), les indices polliniques témoignent d’une exploitation forestière et pastorale optimale et complète d’un espace montagnard bien ouvert (concentrations polliniques minimales des arbres) et d’une extension de la culture céréalière et de l’arboriculture (Olea, surtout, mais aussi Juglans et Castanea) à basse altitude. Dans les environs de Bosc, le maintien de populations de Pinus semble cohérent avec la présence d’une grande quantité de charbonnières dont la base a été datée du XVIII^e siècle et où la présence de charbons de Pinus est dominante (Euba, thèse en cours).