Le carbone 14 est une méthode de datation inventée en 1950 par Willard Frank Libby. Elle permet d’évaluer l’âge d’un organisme jusqu’à 50 000 ans après sa mort et elle était considérée jusque récemment comme la plus précise. « Était », car une récente étude menée par une équipe internationale de chercheurs a remis en cause la précision de cette méthode. Cette découverte pourrait bouleverser de nombreux pans de la science.

La datation au carbone 14

Concrètement, la datation au carbone 14 est réalisée en mesurant l’activité radiologique du carbone 14, ou radiocarbone, dans la matière organique. Le site Futura Science résume ainsi la méthode : il existe du radiocarbone dans tout organisme vivant. À sa mort, cette présence diminue ensuite de manière exponentielle. Lorsqu’un archéologue ou paléoanthropologue découvre un organisme (mort), il peut alors mesurer le rapport entre le carbone 14 et le carbone restant (carbone 14 / carbone total) pour définir l’âge dudit organisme.

Cette méthode fait autorité depuis 1950 sur tous les organismes de moins de 50 000 ans et est utilisée, comme l’explique le CEA, dans de nombreux champs : histoire, archéologie, sismologie, volcanologie, climatologie, océanographie, agronomie ou encore pour mesurer l’évolution de la radioactivité présente dans l’environnement.

Imprécision

Le 29 mai 2018, une équipe internationale de chercheurs a publié dans la revue Proceedings of the National Academy of Science of the United States of America (PNAS) un article dénonçant l’imprécision de la méthode. Ces scientifiques se basent pour cela sur une étude réalisée en Jordanie, au cours de laquelle ils ont mesuré la teneur en carbone 14 au niveau des cernes de croissance annuels de troncs d’arbres. Ils ont alors découvert qu’il pourrait y avoir une marge d’erreur de 19 ans en moyenne concernant la datation de certains éléments dans cette région. Si cette marge d’erreur peut sembler minime à une échelle de temps géologique, elle ne l’est pas au niveau historique, insiste le site Maxisciences. Les chercheurs ayant réalisé cette étude imputent cette imprécision à une hypothèse de départ erronée : l’omission des pics saisonniers de carbone.

Pics de carbone

Jusqu’alors, la diffusion du carbone 14 était jugée suffisamment rapide pour n’être pas soumise aux variations des cycles de carbone constatées périodiquement sur une échelle de plusieurs milliers d’années. Ces cycles variaient notamment par région, et c’est là que le bât blesse. Un article du Cornell Chronicle explique que la courbe de base utilisée pour les datations carbones, INTCAL 13, se basaient sur les cycles de carbone de l’hémisphère nord. Or en mesurant la libération de carbone 14 dans les cernes de croissance formés entre 1610 et 1940 sur les arbres jordaniens, les scientifiques ont découvert un écart de 19 ans par rapport à la courbe INTCAL 13.

Finalement, les datations effectuées dans la région du Levant, et peut-être même dans d’autres régions, semblent être faussées. La prise en compte de ces imprécisions pourrait permettre de résoudre enfin des questions controversées, comme l’étendue du règne du roi biblique Salomon, avance le site Science Alert.

Calibration

Existe-t-il cependant une méthode plus fiable ? La réponse est que les scientifiques préfèrent varier les méthodes et les utiliser conjointement pour une datation plus précise. Car oui, le carbone 14 n’est qu’une méthode parmi d’autres et chaque méthode dépend de la nature de l’échantillon à dater. On classe les méthodes de datation en deux catégories : les méthodes de datation relative et les méthodes de datation absolue.

La première rassemble la stratigraphie (étude des couches archéologiques), la biochronologie (étude des restes paléontologiques ou paléobotaniques compris dans une strate) et la typochronologie (étude des objets fabriqués par l’homme). Elles sont dites relatives car ne permettant pas une datation précise et elles ne tiennent pas compte du contexte. La deuxième comprend la datation au carbone 14 (pour les matières organiques), la thermoluminescence (pour les minéraux chauffés), la dendrochronologie (pour des statues de bois, des troncs enfouis, etc.) et encore beaucoup d’autres. Ces méthodes sont absolues car elle permettent un plus grand degré de précision en fonction de l’âge de l’échantillon et qu’elles tiennent bien compte du contexte.

Comme le carbone 14, chaque méthode a ses limites. C’est pourquoi, les faire se compléter permet d’assurer la datation. La dendrochronologie est par exemple une des méthodes les plus précises existantes, permettant une datation à l’année près, mais elle est réservée à l’étude des cernes de croissance des arbres. Sa seule limite : le bois résiste mal au temps et aux conditions météorologiques.

En définitive, le carbone 14 semble rester une méthode fiable pour dater les objets organiques. Toutefois, il est nécessaire de s’appuyer sur d’autres méthodes pour corriger les erreurs de datation, ce qu’on appelle la calibration. Par exemple, les scientifiques vont ainsi s’appuyer sur la dendrochronologie ou sur la méthode Uranium-Thorium en fonction de la nature de l’objet organique.

Auteur : Côme Allard de Grandmaison