19/10/2012 - Carbone-14. Restes de plantes sédimentées permettent d'améliorer la précision dans les datations

Menéame

Au fond du lac Suigetsu (Japon), il y a des restes de plantes qui étaient sur le rivage dans les derniers 52 800 ans. Une équipe scientifique a prélevé des échantillons pour mesurer leurs niveaux de radiocarbone ou C-14. Vos données rendront la datation paléontologique plus précise, ce qui permettra de préciser encore le moment de l’extinction des neandertals et de la dispersion des humains modernes en Europe.

Ce lac est un milieu aquatique spécial pour la bonne conservation des restes de plantes dans son fond - résultant de faibles niveaux d’oxygène - et pour la préservation de couches annuelles de sédiments ou de 'vravas'. Ces couches sont restées inchangées pendant des dizaines de milliers d’années.

Une équipe de recherche, dirigée par la Université d’Oxford, a extrait et analysé des échantillons du cœur des varvas, qui contiennent du matériel organique - comme des feuilles d’arbre et des branches fossiles - et qui fournissent un registre parfaitement conservé des 52.800 dernières années. Ce témoignage du passé leur a permis de améliorer la technique du carbone-14, utilisée par les paléontologues pour déterminer l’âge des restes d’êtres vivants qu’ils trouvent.

"Nous avons fait de nouvelles mesures de radiocarbone sur le lac à partir des fragments de plantes qui ont été déposés sur le fond, mais qui correspondent à la végétation qui vivait sur le rivage. Pour cette raison, nous savons que le carbone de ces feuilles provient de l’atmosphère - à travers la photosynthèse - et non de l’eau du lac," déclare SINC Christopher Ramsey, chercheur à l’Université d’Oxford et auteur du travail publié par la revue Science.

Des études précédentes avaient déjà permis de recueillir des informations sur les changements de radiocarbone dans l’atmosphère dans le passé à partir de sédiments marins et de formations de grottes. Cependant, avoir une mesure directe du carbone-14 dans ce type de plantes donne une plus grande précision et confiance aux données pour chaque période.

"En tant que registre des sédiments terrestres, il n’est pas soumis aux mêmes processus qui affectent le radiocarbone dans les sédiments marins ou les grottes et ne nécessite donc pas de corrections, lorsqu'il procède directement de l’atmosphère," affirme Ramsey.

Carbone de l’atmosphère depuis des milliers d’années

Le radiocarbone ou le C-14 est un isotope radioactive qui se produit dans la nature et se détériore avec un rythme constant. Les scientifiques peuvent calculer l’âge d’un objet fossile en fonction de la proportion de radiocarbone qu’il contient en le reliant à sa quantité de C-12 qui, au contraire, reste inaltérable. Cependant, plusieurs facteurs compliquent ce calcul, car les quantités de C-14 dans l’environnement peuvent varier d’année en année, d’une région à l’autre.

Le carbone de l’atmosphère est incorporé dans les plantes environnantes du lac Suigestu. Plus tard, leurs feuilles tombent au fond et sont enterrées dans les sédiments, généralement dans leur année de croissance. Ainsi, le carbone que les scientifiques ont mesuré sur ces feuilles est celui de l’atmosphère qui existait quand les plantes ont grandi, il y a des milliers d’années. Les estimations antérieures à cette étude en archéologie préhistorique varieront en quelques centaines d’années.

" Même si cela semble peu important dans ce laps de temps, notre interprétation de la relation entre les sites de radiocarbone et par d’autres moyens, comme les noyaux glaciaires du Groenland, qui sont étudiés pour connaître la perspective historique du climat, peut changer considérablement" explique le scientifique.

Répondre à des questions archéologiques ouvertes

Le seul enregistrement direct du carbone atmosphérique du passé qui était connu jusqu'à présent provient des anneaux des arbres et s’étend jusqu'à il y a 12 593 ans. Celui du lac Suigetsu s’étend jusqu'à il y a 52 800 ans, ce qui élargit le registre direct du radiocarbone en plus de 40 000 ans.

Selon Ramsey, les données de cette recherche peuvent être utilisées pour interpréter les datations de radiocarbone mesurées dans des fouilles archéologiques partout dans le monde.

"Le travail pourrait être utilisé pour améliorer les estimations des datations de matières organiques fossiles. Les archéologues, par exemple, pourraient être en mesure de préciser davantage le moment de l’extinction des nandertals ou de la dispersion des humains modernes en Europe. De même, les scientifiques du climat pourraient mieux comprendre les chaînes d’événements qui ont entraîné l’avancement et le repli des manteaux de glace pendant la dernière période glaciaire," conclut les scientifiques.

Référence bibliographique:

 Christopher Bronk Ramsey et al. "A Complete Terrestrial Radiocarbon Record for 11.2 to 52.8 kyr B.P." Science 338: 370 - 374, 19 octobre 2012.

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