La datation au carbone entravée par la hausse des émissions de combustibles fossiles

Un petit échantillon est prélevé sur un morceau d’os pour la datation au carbone.Crédit : James King-Holmes/SPL

Les chercheurs qui suivent les niveaux toujours croissants de dioxyde de carbone atmosphérique ont tracé un moment historique. À partir de 2021, la combustion de combustibles fossiles a officiellement modifié la composition des isotopes de carbone dans l’air de l’hémisphère nord suffisamment pour annuler un signal utile des essais d’armes nucléaires1.

Cela pourrait poser des problèmes pour les précieuses techniques de datation au carbone. Les objets modernes ressemblent désormais à des objets du début du XXe siècle en termes de datation au radiocarbone, explique Heather Graven, physicienne chimiste à l’Imperial College de Londres, qui étudie cet effet depuis des années. La tendance “pourrait bientôt rendre difficile de dire si quelque chose a 1 000 ans ou est moderne”, explique Paula Reimer, spécialiste de la datation au radiocarbone à l’Université Queen’s de Belfast, au Royaume-Uni. Bien qu’il existe généralement d’autres indices sur la provenance d’un objet, “il y a souvent des découvertes errantes sans cette information”, dit Reimer, comme des restes humains non identifiés qui pourraient provenir d’un lieu de sépulture historique ou d’une personne décédée récemment.

Carbone altéré : graphique linéaire montrant la proportion de carbone 14 radioactif dans le dioxyde de carbone atmosphérique depuis 1950.

Source : Réf 1.

Le développement signifie également que les médecins légistes ne pourront plus utiliser les empreintes digitales au radiocarbone pour déterminer l’âge de matériaux tels que l’ivoire, les antiquités et le vin. “Si vous travaillez dans le domaine médico-légal ou si vous détectez des contrefaçons, c’est un moment vraiment triste”, déclare Tom Higham, archéologue à l’Université de Vienne.

Machine à remonter le temps

Les techniques de datation au carbone reposent sur le fait qu’il existe plusieurs isotopes du carbone dans l’air. Le carbone 12 stable est le plus courant. Mais il y a aussi une petite quantité de carbone 14 radioactif, qui est généré principalement lorsque les rayons cosmiques interagissent avec l’atmosphère. La proportion de carbone 14 varie naturellement dans le temps.

Les êtres vivants absorbent les deux types de carbone. Après leur mort, les quantités relatives des deux isotopes commencent à changer à mesure que le carbone 14 radioactif se désintègre avec une demi-vie de 5 700 ans. En mesurant la quantité de carbone 14 restant dans un objet, les chercheurs peuvent dater des matériaux organiques, tels que le bois, le tissu ou les os, qui ont jusqu’à environ 55 000 ans. En règle générale, plus le rapport de carbone 14 est petit, plus le matériau est ancien.

Entre 1952 et 1962, les essais d’armes nucléaires ont libéré un pic de “carbone de bombe” qui a rapidement doublé la quantité de carbone 14 dans l’air. Depuis lors, ce carbone 14 a été lentement absorbé par les êtres vivants et l’océan. Dans le même temps, la combustion de combustibles fossiles libère rapidement du CO2 qui ne contient pas de carbone 14.

À partir de 2021, ces deux effets se sont officiellement annulés dans l’hémisphère nord (voir « Carbone altéré »). Cela signifie que le taux de carbone 14 dans les matériaux modernes est désormais le même que dans ceux de l’époque préindustrielle. Et parce que les combustibles fossiles sont toujours brûlés, la proportion de carbone 14 dans l’air diminuera davantage, imitant encore plus les conditions du passé. D’ici 2050, Graven prédit1le taux de carbone 14 sera similaire à ce qu’il était au Moyen Âge (entre le Ve et le XVe siècle).

Lorsqu’il y a des ondulations et des pics dans la proportion de carbone 14 dans l’air au fil du temps, la datation au radiocarbone ne peut pas toujours distinguer une date d’une autre. Ceci est vrai pour la période de 800 avant JC à 400 avant JCpar exemple : “Vous ne pouvez littéralement pas dater quoi que ce soit [precisely] au cours de ces 400 ans », déclare Higham. Le phénomène des combustibles fossiles annulant le carbone des bombes offre une autre possibilité de confusion avec le radiocarbone.

Adieu la courbe des bombes

Pour les objets modernes qui ne datent que de plusieurs décennies, la désintégration du carbone 14 est négligeable. Mais le pic rapide de carbone 14 libéré par les armes nucléaires a créé une « courbe de bombe » diagnostique des niveaux de carbone 14. “C’est la doublure argentée des tests de bombes”, déclare Higham. Cela signifie que la quantité de carbone 14 dans un objet peut fournir un horodatage précis pour les matériaux organiques formés entre 1960 et 2020 environ. Higham l’a utilisé pour détecter le whisky contrefait et dater le thé chinois, entre autres ; la technique a été utilisée sur tout, des eaux souterraines aux cellules humaines2.

Les chercheurs savaient depuis longtemps que la fin de cette technique arrivait, mais l’augmentation du CO2 les émissions ont accéléré le processus. Dans les décennies à venir, alors que l’utilisation des combustibles fossiles diminue et que la courbe de la bombe s’aplatit, la valeur du carbone 14 ne sera plus le diagnostic d’une date. « C’est tellement dommage », dit Higham.

«Cet outil de criminalistique faunique; la fenêtre se referme sur son efficacité », déclare le paléoécologiste Kevin Uno de l’Université de Columbia à New York, qui a utilisé la courbe de la bombe pour dater des échantillons d’ivoire et étudier le braconnage des éléphants.3. “C’est un peu déprimant.”

La disparition de la courbe de la bombe signifie que les chercheurs devront de plus en plus s’appuyer sur d’autres techniques ou isotopes pour effectuer leur datation, y compris un troisième type de carbone, le carbone 13. « Il y a peut-être d’autres radionucléides que nous pouvons utiliser », dit Uno.

#datation #carbone #entravée #par #hausse #des #émissions #combustibles #fossiles

Leave a Comment

Your email address will not be published.