Journal de Saclay n°32 - CEA Saclay

Au service de l’archéologie
Pour remonter au-delà de 45 000 ans, les archéologues
utilisent les éclats de silex chauffés. Imaginez un homme en
train de tailler un silex au coin du feu : des éclats tombent
dans le foyer… Ces objets sont analysés aujourd’hui par
thermoluminescence : quand on les chauffe, ils émettent
une lumière ténue qui trahit la durée d’exposition du silex
aux rayonnements ionisants 4 depuis son dernier chauffage.
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Cette technique, ainsi que la luminescence optiquement
stimulée, qui lui est apparentée, constitue une des spécialités
du LSCE. Elles sont utilisées pour étudier l’évolution des
populations préhistoriques au cours des derniers 500 000 ans.
Les fouilles archéologiques situées dans des zones tectoniques
comme le Rift africain bénéficient, quant à elles, de
la datation de basaltes et de cendres volcaniques, respectivement
par potassium – argon et argon – argon. Avec
une fréquence moyenne de l’ordre de 10 000 ans, les
éruptions permettent de « quadriller » la période étudiée.
Comme les laves, les sédiments peuvent enregistrer des
informations relatives à la polarité et à l’intensité du champ
magnétique terrestre. Certaines anomalies magnétiques
bien documentées peuvent ainsi constituer des repères,
car les laves, porteuses de ces informations, peuvent être
datées précisément par K-Ar ou Ar-Ar.
Comprendre les transitions climatiques
Ne contenant ni carbone ni uranium, les carottes de glace
ne peuvent généralement pas être datées directement.
L’information de température (et d’humidité) qu’elles
portent 5 est utilisée pour calculer la quantité de neige
déposée. La datation est fournie par un modèle qui prend
en compte à la fois ce calcul, le tassement mécanique de
la couche de neige et les variations d’insolation dues à des
paramètres astronomiques. Les grands cycles climatiques
sont aujourd’hui bien identifiés mais il reste à comprendre
les transitions. Où le changement démarre-t-il Comment
se propage-t-il
La réponse à ces questions passe par des datations
encore plus précises. Dans cette perspective, de multiples
recoupements sont effectués. Les mêmes événements
climatiques rapides peuvent ainsi être identifiés dans
d’autres archives, comme les stalagmites qui enregistrent
les variations de température via l’activité microbienne des
sols. Ces stalagmites, présents sur tous les continents,
offrent l’avantage de permettre des datations très préci-
Le saviez-vous
Le Temps
Des coquilles dans les sédiments
Pour les climatologues, les glaces polaires et les sédiments
marins sont une mine : ces matériaux ont notamment
emmagasiné continûment diverses informations reliées à
la température sur des périodes qui peuvent atteindre le
million d’années.
Les carottes marines peuvent être datées grâce à des
mesures de 14 C sur des coquilles d’organismes unicellulaires
(foraminifères) ou de crustacés (ostracodes) ou par des
mesures U-Th sur des coquilles de mollusques (ptéropodes),
pour peu que ces animaux évoluent dans les eaux de
surface.
Pour améliorer la précision, il faut rechercher des repères
absolus comme des cendres volcaniques, datables par
Ar-Ar. Une autre piste est fournie par le paléomagnétisme.
Le corail et l’âge des masses
d’eau océaniques
Le corail profond contient du 14 C d’origine atmosphérique, qui
est arrivé là avec les grands courants océaniques. La datation
U-Th réalisée sur le corail permet de corréler cette mesure
avec la teneur atmosphérique concomittante. Le 14 C sert ici à
dater les masses d’eau.
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