Pas moins de 5 000 sites anciens de transformation du minerai de fer ont à ce jour été identifiés en Bourgogne – Franche-Comté, où les recherches sur les activités liées à la métallurgie du fer sont pionnières en France. Ces lieux de production, éloignés des habitats, sont signalés par des amoncellements parfois très hauts de scories, résidus des opérations de réduction du minerai pour en extraire le fer.
Cartographiés puis datés par les méthodes radiocarbone, ces sites se répartissent en quatre zones principales.
La première, autour de Berthelange dans le secteur de Besançon, est datée pour les VIe et VIIe siècles, une autre dans le Morvan-Auxois fait état d’une production continue de fer sur tout le Moyen Âge, une autre encore est située dans la région de Nevers. La dernière et la plus importante s’étend sur mille kilomètres carrés au nord de la Bourgogne, en Puisaye : elle concentre la moitié des sites de la Région, et témoigne d’une importante activité dès l’Antiquité et les débuts de la métallurgie du fer.
Ces constats établis, les chercheurs se posent la question des volumes de métal produits pour chaque site, de leurs circulation et échelle de diffusion, s’interrogent sur les techniques employées selon les périodes. Ces problématiques font l’objet de recherches interdisciplinaires de longue haleine.
Elles ont notamment été étudiées dans le projet TerriFer, piloté par le laboratoire IRAMAT1 , qui vient de se clore au terme de trois ans de financements de la Région et du ministère de la Culture.
« Les analyses de scories permettent de remonter à la composition chimique du minerai de fer, et donc de connaître sa provenance, parce que le minerai présente des signatures différentes selon les régions », explique Marion Berranger, archéométallurgiste au Laboratoire métallurgies et cultures (LMC) de l’IRAMAT, rattaché à l’UTBM.
« Les analyses chimiques donnent aussi la possibilité de connaître la quantité de métal produite correspondant à chacun des tas de scories, ce sont des études de volume très innovantes, notamment en raison de l’exploitation volumique des données LIDAR. »
En Puisaye, le minerai est riche à 80 % en oxyde de fer ; il est contenu dans une même couche géologique, ce qui le rend homogène et facile à étudier. Le sol creusé de trous autour des immenses amas de scories laisse supposer une exploitation locale et à grande échelle, donnant lieu à transformation sur place. « La production de métal devait être gigantesque dans la région, c’était sans doute la plus importante de l’ouest de l’empire romain », souligne la chercheuse, qui rappelle que la spécialisation des territoires en régions de production existait déjà au temps des Romains.
Au fil de ce temps long, les techniques évoluent bien sûr, et l’étude des scories permet de reconstituer leur histoire.
Aux Âges du fer, la réduction se fait dans des fours d’abord à usage unique, puis réutilisables, sous lesquels les scories s’écoulent dans des fosses creusées dans le sol, où on les trouve encore aujourd’hui. Dès le IIe siècle avant notre ère, les scories sont évacuées hors de la cuve de combustion, leur aspect diffère selon les types d’écoulement et de fourneaux. Les scories vitreuses, que les datations estiment entre le Ier et le IV e siècle, témoignent de l’émergence de nouvelles techniques, non seulement d’évacuation, mais aussi et surtout de réduction à plus haute température, bien avant les hauts fourneaux qui se développeront de manière générale à partir du XIVe siècle.
« On suppose que l’adoption précoce de ce procédé permettait de produire un métal probablement très aciéré. »
Les recherches attestent que la technique à haute température était largement employée en Puisaye, mais ne semble l’être nulle part ailleurs à cette époque.
Les études archéométriques montrent une occupation et une exploitation de la Puisaye jusqu’au XVe siècle, plus tardivement que ce que les recherches précédentes, qui la limitaient à la période antique, le laissaient imaginer. Les archives prennent ensuite le relais des objets archéologiques, témoignant d’une production sidérurgique en Puisaye jusqu’au XIXe siècle.
« Pour les périodes les plus anciennes, la dendrochronologie sur charbon pourrait affiner les datations sur site, et la modélisation numérique donner de nouvelles perspectives pour l’interprétation des données », estime Marion Berranger.
La clôture du projet TerriFer a donné lieu en 2025 à un colloque organisé par l’IRAMAT à la MSHE, qui a réuni des spécialistes de toute l’Europe de façon inédite depuis vingt ans. La rencontre a favorisé le partage et la synthèse de données, et la remise en contexte des connaissances. Elle a confirmé l’importance historique de la Puisaye pour la production de fer brut à travers les âges.
