Reconciling traditional Prehistory and mathematical modelling to examine human–environment relations during the Upper Palaeolithic: concepts and methods for modelling eco-cultural niches (Ré)concilier Préhistoire traditionnelle et modélisations mathématiques pour examiner les relations humainsenvironnements au Paléolithique supérieur : concepts et méthodes pour la modélisation de niches éco-culturelles En Fr

Résumé En Fr

Faced with global warming, our societies are increasingly preoccupied with the question of how to over-come the difficulties caused by rapid changes in their environments. Although these questions have never been asked on such a short and global scale, they are probably not new on the scale of human history. Our species has indeed developed unique behavioural strategies enabling it to considerably expand its original ecological niche. These are our cultural adaptations. Nevertheless, the chronological and geographical diversity of these adaptations does not seem to be explained solely by environmental factors, which would be an external constraint upon human groups; the relation-ship between humans and the rest of the world is also profoundly cultural. In this context, how can we characterise the interplay between cultural traditions and changing environments? Is it possible to identify several scales of co-evolution between culture and environment?To explore these questions, I propose to integrate eco-cultural niche modelling (abbreviated to ECNM) into the traditional methods used by prehistorians so as to create a methodological framework that closely links cultural data and the environment. This approach enables us to identify the environments associated with the geographical distribution of a specific prehistoric cultural tradition (i.e., its eco-cultural niche). Thus, by comparing niches associated with different traditions, it is possible to draw parallels between environmental dynamics and cultural dynamics of change/stasis. In this article, I review the theoretical foundations of this approach in ecology and archaeology, while proposing avenues for further reflection to expand the interpretative framework of ECNM.Secondly, I propose to apply this approach to an Upper Palaeolithic European technical trajectory: the appearance, spread and disappearance of the Rayssian during the Gravettian period. This original regional lithic technical tradition has often been interpreted as a cultural response by populations to a new environment, but this hypothesis has never been examined concretely in the literature. I therefore applied the ECNM approach to this question by comparing the eco-cultural niche associated with the Rayssian with that of the Noaillian (which preceded it) and the Late Gravettian (which succeeded it). The geographical distribution of these archaeological units was estimated on the basis of a critical review of the literature, incorporating collection studies, in order to guarantee the quality of the datasets used for the subsequent niche models. Climate data were obtained from published and verified simulations from the HadCM3 model for the periods corresponding to the transitions between the Noaillian and Rayssian, and between the Rayssian and recent Gravettian, according to the latest chronological model (Banks et al., 2024). This information was used to create models of ellipsoid niches in environmental space, thereby allowing us to characterise the ecological dynamics associated with the cultural dynamics observed. A statistical randomisation test was used to compare volumes in order to verify the significance of their comparison.The results of this analysis highlight the role of climatic variability in the trajectory of the Rayssian, enabling us to propose a coherent interpretative model integrating cultural and ecological data. On the one hand, they help to relate the appearance and spread of the Rayssian to an ecological specialisation and a shift towards reindeer hunting. Its disappearance at the onset of the Late Gravettian during GI4 is accompanied by a significant niche shift towards more extensive ecological environments, together with the occupation of new territories in northern France and western Germany. This new model clarifies the mechanisms involved in the Rayssian development, as well as highlights new avenues of archaeological study.

Face au réchauffement global de la Terre, une préoccupation grandissante de nos sociétés concerne la façon dont ces dernières seront capables de surmonter les difficultés induites par les changements rapides de leurs environnements. Bien qu’ils ne soient jamais posés à une échelle si courte et globale, ces questionnements ne sont probablement pas nouveaux à l’échelle de l’histoire humaine. Notre espèce a en effet développé des stratégies comportementales uniques lui permettant d’élargir considérablement sa niche écologique intrinsèque : des adaptations culturelles. Toutefois, la diversité chrono-géographique de ces dernières ne semble pas s’expliquer uniquement par des facteurs environnementaux, qui seraient un forçage externe aux groupes humains ; la relation des humains au reste du monde est elle aussi profondément culturelle. Dans ce contexte, comment caractériser les relations entre traditions culturelles et environnements en mutation ? Peut-on mettre en évidence plusieurs échelles de co-évolution culture/environnement ?Pour explorer ces questions, je propose d’intégrer aux méthodes traditionnelles des préhistorien·nes la modélisation de niches éco-culturelles (abrév. MNEC), afin de constituer un cadre méthodologique mêlant intimement données culturelles et environnement. Cette approche permet d’identifier les environnements associés à la répartition géographique d’une tradition culturelle préhistorique (i.e. sa niche éco-culturelle). La comparaison de niches associées à différentes traditions permet ainsi de mettre en parallèle des dynamiques environnementales et des dynamiques culturelles de changement/stases. Dans cet article, je reprends les fondements théoriques de cette approche en Écologie et en Archéologie, tout en proposant des pistes de réflexion pour approfondir le cadre interprétatif de la MNEC.Dans un second temps, je propose de présenter une application de cette approche à une trajectoire technique du Paléo-lithique supérieur européen : l’apparition, généralisation et disparition du Rayssien au cours du Gravettien. Cette tradition technique lithique régionale et originale a souvent été interprétée comme une réponse culturelle des populations à un changement d’environnement, mais cette hypothèse n’a jamais fait l’objet d’un examen concret dans la littérature. J’ai donc appliqué l’approche de la MNEC à cette question, en comparant la niche éco-culturelle associée au Rayssien avec celle du Noaillien (qui le précède) et le Gravettien récent (qui lui succède). L’estimation de la répartition géographique de ces unités archéologique s’est fondée sur une revue critique de la littérature intégrant des études de collections, afin de garantir la qualité des jeux de données nourrissant les modèles de niches subséquents. Concernant les données climatiques, celles-ci proviennent de simulations publiées et vérifiées issues du modèle HadCM3 pour les périodes correspondant aux transitions entre Noaillien et Rayssien, puis entre Rayssien et Gravettien récent selon le dernier modèle chronologique en date (Banks et al., 2024). Ces données ont servi à créer des modèles de niches d’ellipsoïdes dans l’espace environnemental, permettant de caractériser des dynamiques écologiques associées aux dynamiques culturelles observées. Les comparaisons de volumes ont été soumises à un test statistique de randomisation afin de vérifier leur signification. Les résultats de cette analyse mettent en évidence le rôle de la variabilité climatique dans la trajectoire du Rayssien, per-mettant ainsi de proposer un modèle interprétatif cohérent intégrant des données culturelles et écologiques. D’une part, ils permettent de mettre en parallèle l’apparition et la généralisation du Rayssien avec une spécialisation écologique et une spécialisation de la chasse sur le renne. Sa disparition au début du Gravettien récent pendant le GI4 est accompagné d’un changement significatif de niche vers des conditions écologiques plus étendues, ce qui corrobore l’occupation de nouveaux territoires dans le nord de la France et l’Ouest de l’Allemagne. Ce nouveau modèle permet de préciser les mécanismes impliqués dans la trajectoire du Rayssien, ainsi que de mettre en lumière de nouvelles perspectives d’étude dans le registre archéologique.