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Les grottes de la Sierra d'Atapuerca contiennent de riches vestiges fossiles des premiers êtres humains à s'installer en Europe depuis près d'un million d'années jusqu'à notre ère. Elles constituent une réserve exceptionnelle de données dont l'étude scientifique fournit des renseignements inestimables sur l'aspect et le mode de vie de ces lointains ancêtres de notre espèce.

Ce site culturel est classé au patrimoine mondial de l'humanité par l'UNESCO depuis 2000.

Histoire du site

- Dépôts du Pléistocène
Le Pléistocène, pendant l'ère quaternaire, s'étend de 2,4 millions à 10 000 ans BP (Note : les dates anciennes calculées d'après les techniques de datation scientifique sont exprimées en années « BP », c'est-à-dire en années avant la date conventionnelle de 1950, sur laquelle se fonde la datation au carbone 14). C'est sur le site de Gran Dolina, dans la Sierra de Atapuerca, l'un du groupe de la Trinchera del Ferrocarríl, que l'on a trouvé les plus anciens vestiges fossiles d'hominidés en Europe, que les analyses paléomagnétiques ont fait remonter aux environs de 800 000 BP. Ils sont associés à de simples outils de pierre pré-acheuléens (mode I), ce qui correspond à la datation des plus anciens niveaux de ce site.
Le groupe du site de Trinchera del Ferrocarríl compte aussi les sites connus sous le nom de Tres Simas. Les vestiges humains les plus anciens du site de la Galería ont été datés entre 200 000 et 400 000 années BP, et associés à des outils de pierre acheuléens (mode II).
Des dates similaires ont été attribuées aux restes de squelettes humains découverts à la Sima de los Huesos, dans la Cueva Mayor. L'absence d'herbivores consommés par des humains dans ce site, où l'on a retrouvé les restes de 32 humains, pas moins, suggère qu'il puisse s'agir d'un site mortuaire. Si tel est le cas, ce serait le premier jamais enregistré. L'échantillon relativement important, principalement composé d'adolescents et de jeunes adultes, a permis la réalisation de plusieurs importantes études sur la paléopathologie de cette population, la croissance et le développement des individus et leur taille moyenne.
- Dépôts de l'Holocène
L'Holocène, période de l'ère quaternaire, est daté de 10 000 ans BP à nos jours.
C'est en 1910 que l'on reconnut pour la première fois l'importance archéologique du Portalón de la Cueva Mayor, lorsque la représentation d'une tête de cheval découverte à l'entrée de la grotte fut identifiée comme datant du paléolithique. Les fouilles qui s'ensuivirent ont établi qu'elle fut occupée par divers groupes humains sur plusieurs siècles, principalement au début de l'âge du bronze (aux alentours de3200 avant notre ère), puis à nouveau à l'époque romaine et au début de l'époque wisigothique.
La Galería del Silex abrite en abondance des preuves d'occupation humaine pendant le Néolithique et à l'âge du bronze. Plus de cinquante panneaux peints et gravés ont été enregistrés, avec des motifs géométriques, des scènes de chasse, des figures anthropomorphes et zoomorphes. Les fouilles ont révélé l'existence, dans la caverne, de ce qui semble être un sanctuaire où avaient lieu des rites funéraires, avec des restes humains (dans la majorité de jeunes adultes et des enfants), et nombre de fragments de céramiques, identifiés comme associés à des activités sacrificielles. À l'extrémité de la galerie, des traces attestent de l'exploitation du silex dont la grotte tire son nom.
La Cueva del Silo présente des traces tendant à indiquer la présence d'un sanctuaire similaire. Des activités humaines ont également été enregistrées dans plusieurs autres sites, dont la Cueva Peluda, la Cueva Ciega et El Mirador.
L'activité humaine déclina dans la Sierra de Atapuerca parallèlement à la création de peuplements permanents dans les plaines en contrebas, tout particulièrement au Moyen Âge.

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