Des moulins hydrauliques médiévaux dans le Jura

Le site des moulins hydrauliques est situé à 30 kilomètres à l’ouest de Besançon, sur la commune de Thervay dans le Jura. Les travaux de la ligne à grande vitesse reliant Dijon à Mulhouse ont permis de fouiller, en 2008, deux meuneries hydrauliques médiévales situées à un kilomètre au sud du village de Thervay, sur un ancien chenal du Gravelon, un des petits affluents de la rive gauche de l’Ognon. L’archéologie de la meunerie hydraulique du haut Moyen Âge et du Moyen Âge central étant très peu développée, les enjeux de l'intervention étaient importants.

Des vestiges repérés dans un ancien chenal

Ces moulins hydrauliques sont succédés entre la période carolingienne (à partir de 800) et la fin du XIIe siècle. Leurs vestiges étaient situés sous un important apport de colluvions d’une épaisseur de 1,50 m résultant de l'érosion des pentes. Ils ont été repérés près d’un ancien chenal colmaté, d’une largeur de 6 m, qui traverse la fouille selon un tracé légèrement courbe. Sur sa berge occidentale, les poteaux en érable du premier moulin circonscrivaient une aire de l’ordre de 2,50 m de côté. Plusieurs pièces de mécanique en bois flottés étaient associées à l’installation. Les datations au radiocarbone permettent de placer la construction du moulin entre la fin du VIIe siècle et la fin du IXe siècle (14C : 680-890 AD). Les analyses dendrochronologique effectuées sur les bois flottés indiqueraient un abandon de l’installation après 936.





Des techniques de construction inchangées depuis l’Antiquité

Parmi les pièces de mécaniques découvertes, les aubes de roue hydraulique du premier moulin sont de petites pales monoxyles de forme quadrangulaire de 20 à 25 cm de côté. Elles sont munies d’un tenon permettant de les lier à la courbe de la roue qui dispose de mortaises permettant l’assemblage. Ce type de pale s’apparente, à quelques variantes près, à ceux qui ont pu être identifiés sur des moulins carolingiens datés de 840-851 de notre ère découverts à Audun-le-Tiche, en Lorraine, ou à Dasing, en Bavière, datés de 697-789 de notre ère. Des antécédents du Ier siècle ont été identifié à Saint-Doulchard, dans le Cher.
Cette persistance dans la manière de construire la roue depuis l’Antiquité est intéressante puisqu’elle traduit une continuité des savoirs faire. Cette technique offre en effet de nombreux avantages, parmi lesquels sa simplicité, qui permet de réparer facilement des roues fortement sollicitées.






Une découverte exceptionnelle

À côté des pales, la découverte d’un disque de lanterne s’avère exceptionnelle par sa rareté. La lanterne constitue la petite roue réceptrice de l’engrenage du moulin à roue verticale. Celle de Thervay était munie à l’origine de cinq fuseaux et disposait en son centre d’un trou quadrangulaire pour l’enchâssement du fer moulin, pièce métallique qui permettait de faire tourner la meule volante. avait un diamètre de 0,25 m. Les fuseaux étaient placés sur un diamètre interne de 0,16 m. D’importants parallèles peuvent être établis entre la pièce de Thervay et la lanterne munie du fer à moulin, retrouvée sur l’ancien Limes, à Zugmantel en Allemagne, datée de la fin du II^e siècle, ou encore avec celle d’un moulin du XI^e siècle découvert récemment à Colomby, dans la Manche.





L’installation du second moulin

Après une phase d’abandon du site, un second moulin s’installe à proximité immédiate du moulin carolingien, mais à l’est du chenal, soit sur la rive opposée. Il est établi au centre d’un empierrement qui forme, sur 21 m le long de l’ancien chenal, l’assise préalable de l’installation de meunerie. Son implantation se traduit par la présence de pieux, groupés par doublets ou triplets, placés dans une aire quadrangulaire de 4 m par 2,60 m. Au sud du moulin, un important rebut de meules et un marteau de type polka. Cet outil permettait de rhabiller les meules c’est-à dire de redonner du mordant à leur surface active. Les datations obtenues à partir des analyses radiocarbone et dendrochronologiques placent la construction du moulin vers 1054. Le site aurait fait l’objet de réaménagements vers 1130 mais l’installation hydraulique disparaît définitivement après 1169.
Près de 200 pièces ayant servi au mécanisme ou à la charpente du second moulin ont été identifiées : du gros bois, des éléments de l’engrenage (rouet et lanterne), des courbes de roues, des aubes... Découvertes à proximité des pieux, certaines pièces étaient localisées dans des niveaux contemporains de l’utilisation de la machine, d’autres dans des limons de colmatages du chenal qui signent l’abandon définitif du site
Contrairement au premier moulin, les aubes sont constituées de deux pièces, une pale et un tenon, assemblés avec deux chevilles. Les courbes sont composées de cintres de section quadrangulaire munies à intervalle régulier de mortaises permettant la mise en place des tenons des aubes. Plusieurs roues semblent se succéder au cours de la vie du moulin : les plus anciennes sont des courbes qui avoisinent 1,60 m de diamètre tandis que la plus récente est générée sur un diamètre de 1,90 m. Cette pièce et plusieurs aubes permettent la reconstitution d’une roue d’un diamètre total de 2,40 comportant 28 ou 30 aubes. La courbe qui était composée de quatre cintres était associée au moyeu par quatre bras.






Des évolutions techniques notables

L’étude de ces deux moulins successifs a révélé l’importance des évolutions techniques et des capacités de mouture entre la période carolingienne et les XIe-XIIe siècle. Une des modifications les plus importantes concerne le doublement de la surface utile des aubes. Cela implique qu’avec des roues de diamètres proches et pour un cours d’eau ayant des possibilités hydrauliques identiques, le dernier moulin ait une puissance du double de l’exemple carolingien. En outre, l’analyse des meules confirme l’accroissement substantiel des capacités de mouture. Avec des diamètres qui passent de 0,80m à près d’1m, la surface de mouture augmente de plus de 50%. Pour des machines modestes comme celles de Thervay, la dimension de l’aube est un des paramètres les plus facilement modifiables pour obtenir une augmentation significative de l’énergie du moulin.
Des relations étroites peuvent être envisagées entre l’évolution du site de meunerie et l’histoire du lieu. Si le moulin carolingien est bien adapté aux besoins de petites communautés locales, la découverte, à 550 m du site, d’une motte féodale, vraisemblablement premier lieu de pouvoir des seigneurs de Thervay, place le second moulin, plus productif, dans le cadre des exigences de l’économie banale. Puis la fondation de l’abbaye d’Acey, en 1134, et la mise en place d’une grange cistercienne à proximité du site de meunerie vont marquer ce territoire : le moulin sera d’abord intégré au temporel des moines avant de disparaître, ses capacités n’étant plus en adéquation avec l’économie mise en place par les religieux.