Les chercheurs utilisent les données des cernes d’arbres, des couches de sédiments et d’autres échantillons pour calibrer le processus de datation au carbone.Crédit: Philippe Clement / Arterra / Universal Images Group / Getty
la datation au radiocarbone — un outil clé utilisé pour déterminer l « âge des échantillons préhistoriques — est sur le point d » obtenir une mise à jour majeure. Pour la première fois en sept ans, la technique doit être recalibrée à l’aide d’une série de nouvelles données provenant du monde entier., Le résultat pourrait avoir des implications sur l’âge estimé de nombreuses découvertes — comme les plus anciens fossiles humains modernes de Sibérie, qui, selon les derniers étalonnages, sont 1 000 ans plus jeunes qu’on ne le pensait.
le travail combine des milliers de points de données provenant de cernes d’arbres, de sédiments lacustres et océaniques, de coraux et de stalagmites, entre autres caractéristiques, et prolonge le délai pour le radiocarbone datant d’il y a 55 000 ans — 5 000 ans de plus que la dernière mise à jour d’étalonnage en 2013.
Les archéologues sont carrément étourdis., ” Peut-être que j’ai été enfermé trop longtemps », a tweeté Nicholas Sutton, archéologue à L’Université D’Otago en Nouvelle-Zélande, » mais I je suis vraiment excité à ce sujet! »
bien que le recalibrage entraîne principalement des changements subtils, même de minuscules ajustements peuvent faire une énorme différence pour les archéologues et les paléo-écologistes visant à fixer les événements à une petite fenêtre de temps. Une nouvelle courbe d’étalonnage « est d’une importance clé” pour comprendre la préhistoire, explique Tom Higham, chronologue archéologique et directeur de L’Unité Oxford Radiocarbon Accelerator, Royaume-Uni.,
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La base de la datation au radiocarbone est simple: tous les êtres vivants absorbent le carbone de l’atmosphère et des sources de nourriture qui les entourent, y compris une certaine quantité de carbone radioactif naturel-14. Lorsque la plante ou l’animal meurt, ils cessent d’absorber, mais le carbone radioactif qu’ils ont accumulé continue de se décomposer. Mesurer la quantité restante donne une estimation de combien de temps quelque chose est mort.
Mais ce calcul de base suppose que la quantité de carbone 14 dans l’environnement a été constante dans le temps et l’espace-ce qui n’est pas le cas., Au cours des dernières décennies, la combustion de combustibles fossiles et les essais de bombes nucléaires ont radicalement modifié la quantité de carbone 14 dans l’air, et il y a des oscillations non anthropiques qui remontent beaucoup plus loin. Lors des inversions de champ magnétique planétaire, par exemple, plus de rayonnement solaire pénètre dans l’atmosphère, produisant plus de carbone-14. Les océans aspirent également le carbone — un peu plus dans l’hémisphère sud, où il y a plus d’océan-et le font circuler pendant des siècles, compliquant encore les choses.,
par conséquent, des tables de conversion sont nécessaires qui correspondent aux dates du calendrier avec des dates au radiocarbone dans différentes régions. Les scientifiques publient de nouvelles courbes pour L’hémisphère nord (IntCal20), L’hémisphère sud (SHCal20) et les échantillons marins (MarineCal20). Ils seront publiés dans la revue Radiocarbon dans les prochains mois.
Depuis les années 1960, les chercheurs ont principalement procédé à ce recalibrage avec des arbres, en comptant les anneaux annuels pour obtenir des dates de calendrier et en faisant correspondre ceux avec des dates mesurées au radiocarbone., Le plus vieil arbre pour lequel cela a été fait, un pin bristlecone de Californie, avait environ 5 000 ans. En faisant correspondre les largeurs relatives des anneaux d’un arbre à l’autre, y compris des tourbières et des bâtiments historiques, le record d’Arbres a maintenant été repoussé à il y a 13 910 ans.
Depuis 1998, il y a eu quatre étalonnages IntCal officiels, ajoutant des données provenant de sédiments lacustres et marins stratifiés, de stalagmites rupestres et de coraux (qui peuvent être datés au radiocarbone et évalués indépendamment à l’aide de techniques telles que la datation radioactive au thorium / uranium)., En 2018, certaines stalagmites de la grotte de Hulu en Chine ont fourni un dossier datable remontant à 54 000 ans1.
IntCal20 est basé sur 12 904 points de données, soit près du double de l’ensemble de données de 2013. Les résultats sont beaucoup plus satisfaisants, dit Paula Reimer, qui dirige le groupe de travail IntCal et dirige le radiocarbone-sortir ensemble Chrono Centre à l » Université Queen’s Belfast, Royaume-Uni. Pour une brève inversion de champ magnétique connue il y a 40 000 ans, par exemple, le pic de carbone 14 de la courbe de 2013 était trop bas et trop vieux de 500 ans-un ennui corrigé par la nouvelle courbe.,
Higham dit que le recalibrage est fondamental pour comprendre la chronologie des hominines vivant il y a 40 000 ans. « Je suis vraiment excité à l’idée de calibrer nos dernières données à l’aide de cette courbe”, dit-il.
recalibrer et réévaluer
IntCal20 révise la date d’une mâchoire D’Homo sapiens trouvée en Roumanie appelée Oase 1, ce qui la rend potentiellement plus vieille de plusieurs centaines d’années qu’on ne le pensait antérieurement2., Les analyses génétiques de Oase 1 ont révélé qu « il avait un ancêtre Néandertalien seulement quatre à six générations, dit Higham, donc plus l » Oase 1 date, les Néandertaliens vivaient en Europe. Pendant ce temps, le plus ancien fossile de H. sapiens trouvé en Eurasie — Ust’-Ishim, mis au jour en Sibérie — est presque 1,000 ans plus jeune selon les nouvelles courbes de conversion. ” Cela change la date la plus ancienne que nous pouvons placer sur les humains modernes en Sibérie centrale », explique Higham., Il met toutefois en garde contre le fait qu’il y a plus de sources d’erreur dans de telles mesures que le simple étalonnage au radiocarbone: « la Contamination est la plus grande influence pour dater de très vieux os comme ceux-ci. »
D’autres utiliseront le recalibrage pour évaluer les événements environnementaux. Par exemple, les chercheurs se disputent depuis des décennies sur le moment de l’Éruption Minoenne sur L’île grecque de Santorin. Jusqu’à présent, les résultats au radiocarbone donnaient généralement une meilleure date dans le bas 1600s BC, environ 100 ans plus vieux que donné par la plupart des évaluations archéologiques., IntCal20 améliore la précision de la datation, mais rend le débat plus compliqué: dans l « ensemble, il cogne les dates du calendrier pour le résultat au radiocarbone environ 5-15 ans plus jeune, mais — parce que la courbe d » étalonnage se tortille beaucoup — il fournit également six fenêtres de temps potentielles pour l » éruption, très probablement dans le bas 1600s
donc, les deux groupes sont toujours en désaccord, dit Reimer, mais moins, et avec plus de complications. ” Certains d’entre eux se disputent encore », dit Reimer. « Il n’y a pas de réponse., »
Néanmoins, quiconque examine pratiquement tout ce qui concerne l’histoire humaine des 50 000 dernières années sera enthousiasmé par le nouvel étalonnage, déclare Higham: « c’est une période particulièrement excitante pour travailler sur le passé.”
