-50 000 ans ou la limite du Carbone 14

En lien avec le cycle « Dernières nouvelles de la préhistoire » organisé par la Bpi au printemps 2021, Balises vous propose un focus sur le Carbone 14 et le spectre des méthodes de datation existantes.

Comment ça marche ?

Les organismes vivants (humains, végétaux, animaux) contiennent du Carbone 14, un élément radioactif qui disparaît progressivement à partir de la mort de l’organisme, et du Carbone 12, qui lui reste stable. Il est ainsi possible, en déterminant la quantité de Carbone 14 d’un élément et en le comparant au Carbone 12, de dater précisément le moment de sa mort. Cette utilisation du Carbone 14 comme une horloge, inventée par le physicien et chimiste américain Williard Frank Libby en 1950, a été très utilisée en archéologie, paléontologie et paléoanthropologie pour améliorer la précision des datations.

Quelles sont ses limites ?

La quantité de Carbone 14 présente dans un organisme décroît de façon exponentielle à partir de sa mort (décroissance de moitié tous les 5 730 ans). Ainsi, au-delà de 50 000 ans, cette méthode devient inutilisable. En outre, si elle permet de dater toutes sortes d’organismes vivants (bois, charbon, corail, coquillage, ossements…), elle ne peut être utilisée sur des minéraux (roches, sédiments…). Ainsi, les peintures de la grotte de Lascaux, dont la chronologie exacte est toujours sujette à controverse, n’ont pu être datées grâce à cette méthode car elles ont été réalisées à partir d’oxyde de manganèse. Enfin, cette méthode part du principe que la quantité de Carbone 14 dans l’atmosphère est toujours la même, or celle-ci peut varier en fonction du champ magnétique de la terre.

Quelles sont les alternatives ?

Il existe d’autres méthodes de datation de sites, de fossiles ou d’objets, moins connues mais très utilisées par les chercheurs, seules ou combinées (huit méthodes différentes ont par exemple été utilisées pour dater les découvertes de la grotte de Tautavel).

Les méthodes de datation relatives, comme la stratigraphie, permettent de recomposer une chronologie générale des événements en analysant par exemple les différentes couches géologiques présentes sur un site. Les méthodes de datation absolue sont plus précises et viennent compléter les datations relatives. En plus du Carbone 14, on peut citer par exemple la méthode Uranium-Thorium, permettant de remonter à -500 000 ans. La thermoluminescence permet de dater des objets ayant été exposés à de fortes températures et la luminescence stimulée optiquement est utlisée pour des minéraux ayant été exposés à la lumière… 

Pour aller plus loin, cette conférence de la Société des Amis du Musée de l’Homme avec Jean-Jacques Bahain, professeur au Muséum national d’Histoire naturelle, détaille les principales méthodes de datation utilisées :