A la suite de deux premières missions effectuées dans la région du wadi Dura' (Gouvernorat de Shabwa), en décembre 1992 et décembre 1993, dans le cadre de la mission archéologique française dirigée par J.F. Breton), une troisième mission a été réalisée en avril 1996 dans la vallée de Dura'. S'inscrivant dans le prolongement des recherches géoarchéologiques et paléoenvironnementales précédentes, basées sur les méthodes de la géomorphologie et de la sédimentologie, elle a été consacrée plus particulièrement à l'environnement naturel historique et aux dépôts limoneux des périmètres d'irrigation antiques associés aux sites archéologiques sudarabiques. Elle comportait trois objectifs majeurs :

1- La mise en oeuvre d'un programme de datation absolue des terrasses d'origine anthropique (limons d'irrigation antiques) par la méthode OSL (Optical Stimulated Luminescence). Associés à des vestiges d'ouvrages d'irrigation et liés au contrôle et au détournement d'une partie des crues, ces limons n'ont jamais fait l'objet de datations, faute de matière organique. L'utilisation de la luminescence optique devrait permettre de pallier cette difficulté. En effet, la méthode s'applique directement à la fraction minérale détritique du sédiment (quartz et feldspaths). Elle mesure les signaux lumineux émis par ces minéraux stimulés optiquement en laboratoire, et par conséquent, le temps écoulé depuis leur dernière exposition à la lumière solaire.

Ce programme est réalisé dans le cadre d'une collaboration scientifique entre le Laboratoire de Géographie physique, URA 141 CNRS Meudon (B. Coque-Delhuille, équipe de recherche "Paléoenvironnements quaternaires et géoarchéologie") et le Département des Sciences de la Terre de l'Université du Québec à Montréal (Sanda Balescu).

Un échantillonnage a été effectué dans les périmètres d'irrigation antiques les plus significatifs et les mieux conservés de la vallée de Dura', depuis l'amont (al-Hinwa), le secteur du tell et des sépultures d'Hajar am-Dhaibiyya, jusqu'au périmètre situé le plus à l'aval, près de Nuqub. Enfin, trois échantillons de limons d'irrigation ont été prélevés dans le wadi Bayhan, sur le site d'al-Haraja, où la base des dépôts surmonte des niveaux archéologiques contenant des charbons de bois datés au 14C. Ces prélèvements permettront la remise à zéro et la calibration pour la datation OSL de ces sédiments de mise en place hydrique dans un contexte aride.

Une chronologie absolue des limons d'irrigation du Yémen antique devrait ainsi pouvoir être proposée.

2- Essai de modélisation de la sédimentation contrôlée sudarabique (voire antérieure) pour la vallée du wadi Dura', à partir des données de terrain et d'une analyse sédimentologique détaillée de laboratoire. Une attention particulière a été portée au périmètre d'al-Hinwa (amont) où deux séquences d'irrigation se superposent sur 15m d'épaisseur, correspondant à deux modes d'irrigation distincts, tout d'abord par le détournement classique des eaux de crue du wadi, puis par leur passage contrôlé au travers d'une passe anthropique dans la montagne (naqab). Quatre colonnes sédimentaires ont été réalisées de l'amont vers l'aval du périmètre, afin de caractériser ces dépôts. Les datations OSL devraient permettre également d'estimer la vitesse de cette sédimentation.

3- Etude de la région par télédétection (Landstat TM) afin :

- d'identifier et de cartographier l'ensemble des périmètres d'irrigation antiques du wadi Bayhan au wadi Hammam, et de mieux comprendre leur logique de répartition,

- de distinguer les différentes unités géomorphologiques, notamment dans les vallées et les plaines d'épandages et d'y retrouver les cours anciens des wadis, antérieurs aux irrigations ou postérieurs à la fin de leur contrôle. La classification d'aires homogènes reconnues à partir de compositions colorées (3 canaux) a été confrontée à une identification de ces unités sur le terrain, pour l'ensemble de la vallée de Dura'. Des mesures de réflectance ont été faites à l'aide d'un radiomètre, pour mieux apprécier la signature spectrale des différents états de surface. Le traitement des images Landstat est réalisé au laboratoire Pastel (ENS Saint-Cloud).