Soutenance de thèse Gamal YOUNES (English)

## « Géoarchéologie et paléoenvironnements du port antique pharaonique de Khufu, Gizeh, Égypte».
Cette thèse a été effectuée au CEREGE, au sein de l’Équipe Terre et Planètes, sous l’encadrement de M. Christophe MORHANGE et M. Nick MARRINER. La soutenance aura lieu le Mardi 19 décembre 2023 à 14h, en anglais, dans l’amphithéâtre du CEREGE (Bâtiment PASTEUR).

Le jury de thèse est composé de :

M. Damase MOURALIS (Rapporteur et Président)
Professeur des universités, Université de Rouen Normandie
M. Benoît DEVILLERS  (Rapporteur)
Professeur des universités, Université Paul Valéry-Montpellier 3
Mme. Suzanne LEROY (Examinatrice)
Professeur honoraire de l’université de Liverpool
M. Moawad BADAWY (Examinateur)
Professeur des universités, Ain Shams Université, Égypte
M. Alain VERON (Invité)
Chargé de recherche, CEREGE, Aix Marseille Université
M. Christophe MORHANGE (Directeur de thèse)
Professeur des universités, Aix Marseille Université
M. Nick MARRINER (Co-directeur de thèse)
Directeur de recherche, CNRS, ThéMA, Université de Franche-Comté.

Résumé :

La géoarchéologie, apparue dans les années 1970, intègre les techniques géomorphologiques et archéologiques pour comprendre l’histoire humaine et son interaction avec l’environnement. Un des centres d’intérêt est l’ancien port pharaonique de Khufu en Égypte, près des pyramides de Gizeh. Ce port, actif pendant l’Ancien Royaume, a joué un rôle significatif dans le commerce et le transport, façonnant la société, l’économie, et la culture égyptienne ancienne. L’environnement environnant, caractérisé par des dépôts alluviaux, offre des aperçus inestimables sur la paléogéographie, le paléoclimat et les activités humaines.
Les objectifs de l’étude incluent la reconstitution de la topographie de l’ancien port de Khufu, l’examen des changements paléoenvironnementaux et paléopaysagers, l’investigation des impacts humains, l’évaluation des risques naturels, et la compréhension des schémas de navigation et de commerce. L’étude utilise diverses méthodologies telles que les techniques de terrain (y compris la collecte de carottes de sédiments et les enquêtes géophysiques), les techniques de laboratoire (analyses sédimentologiques, analyses des ostracodes, analyses géochimiques), la datation au radiocarbone, les analyses statistiques, ainsi que la gestion des données et la géomatique (en utilisant ArcGIS). L’étude vise à démêler la géomorphologie et l’archéologie des anciens ports, à comprendre les interactions homme-environnement à l’époque des constructeurs de pyramides et à contribuer à la conservation et à la gestion du patrimoine culturel.
   À partir de cinq carottes de sédiments à Gizeh, nous avons discerné des dépôts de plaines inondables, des sables éoliens et des remblais artificiels. Ces données éclairent sur la configuration de l’ancien Nil et le paysage du port de Khufu durant l’Ancien Royaume (2686-2160 av. J.-C.). Les enquêtes géophysiques ont révélé la composition subsurface, suggérant des sites archéologiques possibles liés au port de Khufu. Ces découvertes, combinées aux modèles existants, ont permis de reconstituer l’ancienne branche du Nil de Khufu et son port. L’ancienne branche s’étendait sur environ 450m de large et variait en profondeur entre sept et 29m. Tandis que le port lui-même mesurait environ 440m sur 370m avec deux entrées divisées par l’île fluviale, Nazlet El-Sisi.
La carotte « Giza-3 », située au sein du port de Khufu, a fourni des détails sur le comportement passé du port et les changements climatiques régionaux. L’analyse et la datation des sédiments ont dépeint la configuration du port lors de la construction de la Grande Pyramide, conduisant à des comparaisons avec des recherches antérieures. Notamment, les données sédimentaires de cette carotte ont indiqué la crise de sécheresse de l’Âge du Bronze Récent autour de 1,2 ka av. J.-C., une perturbation climatique causant famines, récessions économiques, et bouleversements politiques dans l’Égypte ancienne.
Les analyses géochimiques des sédiments du port de Khufu ont révélé deux aspects historiques essentiels. Premièrement, il y avait des pics discernables de pollution au cuivre, coïncidant avec des événements majeurs tels que l’occupation de Maadi, la fondation de Memphis et la construction de la Grande Pyramide. Ces fluctuations des niveaux de cuivre reflètent l’histoire évolutive de la région. Deuxièmement, les rapports Strontium/Fer (Sr/Fe) ont fourni un enregistrement des changements climatiques, divisé en trois phases majeures, se terminant par d’importants bouleversements climatiques en Afrique de l’Est vers 2150 av. J.-C., pouvant potentiellement conduire au déclin de l’Ancien Royaume.
En résumé, grâce aux techniques géoarchéologiques, cette étude met en lumière la relation dynamique entre la civilisation égyptienne ancienne et ses paléoenvironnements, révélant des aperçus sur la paléotopographie, les changements climatiques et les événements historiques au port de Khufu.

Mots clés : Environnement alluvial, Géoarchéologie, Géochimie, Gizeh, Port antique, Pyramide, Stratigraphie, Egypte.

————————————– English version ——————————–

This PhD was carried out at CEREGE, in the Earth and Planets Team, under the supervision of Mr. Christophe MORHANGE et Mr. Nick MARRINER. The defense will take place on Tuesday 19 December 2023 at 2 PM, in English, in the CEREGE amphitheater (PASTEUR building).

The defense jury is composed by:

M. Damase MOURALIS (Rapporteur et Président)
Professeur des universités, Université de Rouen Normandie
M. Benoît DEVILLERS  (Rapporteur)
Professeur des universités, Université Paul Valéry-Montpellier 3
Mme. Suzanne LEROY (Examinatrice)
Professeur honoraire de l’université de Liverpool
M. Moawad BADAWY (Examinateur)
Professeur des universités, Ain Shams Université, Égypte
M. Alain VERON (Invité)
Chargé de recherche, CEREGE, Aix Marseille Université
M. Christophe MORHANGE (Directeur de thèse)
Professeur des universités, Aix Marseille Université
M. Nick MARRINER (Co-directeur de thèse)
Directeur de recherche, CNRS, ThéMA, Université de Franche-Comté.

Abstract :

Geoarchaeology, originating in the 1970s, integrates geomorphological and archaeological techniques to understand human history and its interaction with the environment. One focus is the ancient Pharaonic harbour of Khufu in Egypt, near the pyramids of Giza. This harbour, active during the Old Kingdom, played a significant role in trade and transport, shaping ancient Egyptian society, economy, and culture. The surrounding environment, characterized by alluvial deposits, offers invaluable insights into palaeo-geography, palaeo-climate, and human activities.
The objectives of the study include reconstructing the topography of the ancient Khufu harbour, examining palaeoenvironmental and palaeolandscape changes, investigating human impacts, assessing natural hazards, and understanding navigation and trade patterns. The study employs various methodologies such as field techniques (including the collection of sediment cores and geophysical surveys), laboratory techniques (sedimentological analyses, ostracods analyses, geochemical analyses), radiocarbon dating, statistical analyses, as well as data management and geomatics (using ArcGIS). The study aims to unravel the geomorphology and archaeology of the ancient harbours, to understand human-environment interactions at the time of the pyramid builders and to contribute to the conservation and management of cultural heritage.
From five sediment cores in Giza, we discerned floodplain deposits, aeolian sands, and man-made fillings. This data shed light on the ancient Nile’s layout and Khufu’s harbour’s landscape during the Old Kingdom (2686-2160 BC). Geophysical surveys revealed subsurface composition, suggesting possible archaeological sites linked to Khufu’s harbour. These findings, combined with existing models, allowed reconstruction of the ancient Khufu Nile branch and its harbour. The ancient branch spanned about 450m in width and varied in depth between seven and 29m. While the harbour itself was approximately 440m by 370m with two entrances divided by the river island, Nazlet El-Sisi.
Core « Giza-3 », located within Khufu harbour, offered details about the harbour’s past behavior and regional climatic changes. Sediment analysis and dating depicted the harbour’s layout during the Great Pyramid’s construction, leading to comparisons with prior research. Notably, sediment data from this core indicated the Late Bronze Age (LBA) drought crisis around 1.2 ka BC, a climatic disruption causing famines, economic downturns, and political upheavals in ancient Egypt.
Geochemical analyses of sediments from Khufu’s harbour presented two critical historical facets. Firstly, there were discernible copper pollution spikes, aligning with significant events like the Maadi occupation, Memphis’s foundation, and the Great Pyramid’s construction. These fluctuations in copper levels reflect the area’s evolving history. Secondly, the Strontium/Iron (Sr/Fe) ratios provided a climate change record, divided into three major phases, ending with significant climatic disturbances in East Africa around 2150 BC, potentially leading to the Old Kingdom’s decline.
In summary, through geoarchaeological techniques, this study illuminates the dynamic relationship between ancient Egyptian civilization and its palaeoenvironments, uncovering insights into palaeotopography, climate changes, and historical events at the Khufu harbour.

Keywords: Alluvial environment, Ancient harbour, Geoarchaeology, Geochemistry, Giza, Pyramid, Stratigraphy, Egypt.