Geochemical study of carbonated formations in the Roman aqueducts of Nîmes and Arles (France)

The aim of this study is to reconstruct the climatic variations of the region of Nîmes and Arles in Roman times by exploiting the light stable isotope content (O, C) of five carbonate deposits from the aqueducts supplying these two cities, active between the 1st and 5th centuries AD. Optical microscopy observations suggest a seasonal laminae structure, consistent with sub-annual-scale δ18O measurements. Laminae counts provide estimates of aqueduct operating times consistent with archaeological data. From the measurement of lamina thickness, an age model is developed that allows the variations in oxygen and carbon isotope ratios to be placed in time. Despite the presence of gaps that make the correlation of the samples and the absolute chronology of the deposits uncertain, a pattern of climatic variations is sketched from the 1st to the 3rd century AD.

L’objectif de cette étude est de reconstituer les variations climatiques de la région de Nîmes et d’Arles à l’époque romaine en exploitant le contenu en isotopes stables légers (O, C) de cinq dépôts carbonatés provenant des aqueducs alimentant ces deux villes, actifs entre le 1er siècle et le 5e siècle de notre ère. Les observations en microscopie optique suggèrent une structure en lamines saisonnières, cohérentes avec des mesures de δ18O à l’échelle sub-annuelle. Le comptage des lamines donne des estimations de la durée de fonctionnement des aqueducs compatibles avec les données archéologiques. A partir de la mesure de l’épaisseur des lamines est élaboré un modèle d’âge qui permet de situer dans le temps les variations des rapports isotopiques de l’oxygène et du carbone. Malgré la présence de lacunes qui rend la corrélation des échantillons et la chronologie absolue des dépôts incertaines, un schéma des variations climatiques est esquissé du Ier au IIIe siècle de notre ère.

Paleoclimate Aqueduct Concretions stable light isotopes

Paléoclimat Aqueduc Concrétions Isotopes stables légers