La datation au Carbone 14, bientôt has-been ?

21/10/2015 | Julie LE GOIC

Dans une publication approuvée le 8 juin 2015 pour le site PNAS.org, la chercheuse Heather D. Graven du Département de Physique du Imperial College de Londres, nous explique les conséquences de la modification de la composition de l’atmosphère due notamment aux émissions d’énergie fossile.

 La modification anthropique de l’atmosphère

Le siècle passé (depuis 1890) a vu se modifier le taux de carbone 14 dans l’atmosphère, suite aussi bien aux essais nucléaires, aux émissions de CO2 dues à l’activité humaine qu’à la relation cyclique naturelle entre les réserves carboniques terrestres, océaniques et atmosphériques. Les essais nucléaires ont apporté un taux anormalement élevé de carbone 14 dans l’atmosphère (le doublant presque) perturbant le phénomène de dégradation naturelle. Aujourd’hui ce sont les émissions de CO2 notamment d’origine anthropique qui viennent perturber ce ratio de carbone 14 en le diluant.

 

Les essais nucléaires atmosphériques ont pratiquement doublé la concentration du 14C dans l’atmosphère de l’hémisphère nord, juil. 2015 par par Hokanomono — Own work. Sous licence Domaine public via Wikimedia Commons

 

La prospective sur le siècle à venir en quantité de CO2 émis dans l’atmosphère par l’utilisation des énergies fossiles est tout aussi préoccupante pour le carbone 14. En effet, les énergies fossiles ont largement perdu leur ratio de carbone 14 par unité carbonée, suite à la dégradation radioactive naturelle. Leur combustion dans l’atmosphère va donc diluer encore le taux de carbone 14 de celle-ci.

 Les sociétés humaines seront-elles capables de réduire leurs émissions ?

L’incertitude réside dans la capacité des humains à réduire leurs émissions de CO2. Les scénarios proposés par le cinquième rapport du GIEC, du plus ambitieux au plus pessimiste, sont étudiés par la chercheuse qui montre qu’un maintien des émissions à leur niveau actuel « vieillirait » artificiellement notre biosphère de l’équivalent de 2000 ans de dégradation naturelle.

Cependant, les tendances des émissions actuelles ont des conséquences bien plus importantes et rapides qu’on ne l’avait imaginé. Dans ces conditions, Heather D. Graven alerte sur le fait que des échantillons de matière organique de 2050 aura le même ratio de carbone 14 qu’un échantillon de 1050, rendant de fait non valide la [technique de datation au carbone 14, dont se servent des secteurs aussi variés que l’industrie, la recherche, l’archéologie…

La modification largement anthropique de la composition de notre atmosphère aura ainsi des conséquences parfois surprenantes sur nos activités futures.

(article que j’avais publié à l’origine sur le blog Mirabilia)

5 commentaires

  1. Un dommage collatéral des activités humaines comme d’habitude. Mais pour revenir dans le sujet il existe d’autres isotopes que le carbone 14 pour dater les éléments il me semble, donc il suffira juste de s’adapter encore une fois.

      1. De ce que j’ai vu en cour (un modeste programme de Terminal S) nous avons dater les roches avec du Strontium87/Rubidium et quand j’ai demandé pourquoi ne pas prendre du C14 elle m’a répondu que c’était impertinent pour pour l’échelle de temps voulu.
        Dans après une petite recherche, je viens de tomber là dessus http://acces.ens-lyon.fr/acces/terre/limites/Temps/datation-isotopique/comprendre/application-a-la-datation .

        Et en regardant les temps de demi-vie on peu voir que seul le C14 a un temps de demi-vie inférieur à 100 millions d’années. Et au plus la demi-vie est petite au plus les variations de proportions seront spectaculaire. Les autres éléments ayant des temps de demis vie de l’ordre du milliard d’année, les variations de proportions sont extrêmement faibles si on compare deux éléments d’âge proche. Et puis non seulement elles sont faibles mais aussi « Cet âge doit être compris entre un centième et dix fois sa demi-vie. Au delà, tous les noyaux ont été désintégrés et toute mesure est impossible ! ».

        D’autre part le carbone est très présent sur notre planète ce qui fait de lui PRESQUE un constituant universel de la matière ce qui est bien pratique. La courte demi-vie et la présence « universelle » de l’élément carbone fait de lui le seul isotope possible et pertinent pour dater des éléments formés il n’y a pas très longtemps (de l’ordre du millier d’années).

        Donc mon premier commentaire est donc bien erroné et pour cela je m’en excuse j’aurais dû faire plus de recherche avant.

        Bref passons maintenant à une autre idée qui me vient en tête, pour résumer grossièrement votre article le risque est que le C14 se retrouve en proportion trop petite pour pouvoir utiliser la datation au C14 SI j’ai bien compris.

        Cependant ce que je peux rétorquer que malgré la variation de la proportion de C14 dans l’atmosphère, la proportion de C14 dans un solide n’est pas influencé par son environnement (hors réactions chimiques). Ce qui veut dire que même si la proportion dans la nature (N 0 pour reprendre la formule) actuelle varie, cela n’influence en aucun cas les proportions en rigueurs lors de la formation de la matière étudiée.

        J’ai peur de ne pas être clair je vais prendre un exemple (loin de moi l’idée de vous rabaisser) : si l’on prend une caisse de légos avec des légos rouges et des légos blancs en une certaine proportion et que l’on construit une maison avec. Notre maison sera constituée proportionnellement de briques rouges et blanches. Si l’on rajoute dans la caisse beaucoup de pièces blanches on va finir par ne plus voir de pièce rouge, cependant notre maison sera toujours constituée de la même proportion de légos rouges et blancs ça ne change pas. Ce n’est uniquement que si l’on construit une maison avec la caisse après y avoir ajouté toutes ces pièces blanches qu’on va finir par avoir une maison totalement blanche.

        Tout ça pour dire que l’on pourra toujours travailler et dater des éléments formés avant le 21ième siècle ! (a moins que j’oublie quelconque altération chimique modifiant le solide étudié). Et c’est là la nuance que je souhaite faire ressortir !
        Après pour rejoindre la direction de ton article ce sera plus difficile de dater des éléments formés après le 21ième siècle. Jusqu’à un certain palier ce sera le rapport N0 qui changera et donc on ne pourra plus se fier à la valeur définie il y a plusieurs années, il faudra donc comme pour les autres isotopes se baser sur un Carbone non radioactif qui sera proportionnel au Carbone 14, il me semble que c’est le Carbone 15 mais je suis vraiment pas sur de ça.
        Si l’on dépasse ce seuil, c-a-d que l’on dilue le C14 au point de ne plus pouvoir le quantifier correctement en effet on en revient à la datation au C14 has been.

        Navré si je ne suis pas clair, je suis moi-même en train de faire les rapprochements en même temps. Je ne suis pas Master en quoi que ce soit je suis juste en S donc si vous pouvez m’excusez sur mes ignorance et même dans votre bonté me critiquer je vous en serais extrêmement reconnaissant. Cordialement.

  2. Je vais commencer par vous remercier pour la clarté de votre message. Les images que vous avez choisies, loin d’être « rabaissantes » m’ont bien aidé à vous comprendre. Merci !

    Sur le fond du sujet, de ce que j’ai moi-même compris de l’article cité et des travaux de Mme Graven , la baisse du C14 dans l’atmosphère va rendre les artefacts (je me place dans le champ de l’archéologie et non pas sur une échelle géologique) non analysables puisque le niveau de C14 sera identique dans un objet du 21ème siècle et un objet du 10ème siècle, selon l’exemple choisi par la chercheuse. La baisse de C14 vieillit ainsi artificiellement notre biosphère. Nous pourrons, comme vous le signalez tout à fait justement , toujours analyser la quantité de C14 présent dans un objet ou un corps, mais nous serons incapables d’en tirer une datation précise !

    A vous lire !

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A propos de

Etudiante en Master d'Histoire des Sciences et Techniques, humanités numériques et médiations culturelle, à Brest. Mon travail de recherche porte sur la faune aquatique décrite par Pline l'Ancien dans le livre IX de son Histoire Naturelle. Je publie ici mes émerveillements scientifiques.