Dater un fossile, un objet, un site archéologique avec le meilleur degré de précision possible, c’est un enjeu majeur pour les chercheurs. Plusieurs méthodes coexistent.
Si ce n’est la datation fondée sur le carbone 14, la technique la plus connue (et la plus répandue), les non-spécialistes connaissent assez peu les différents outils à disposition des archéologues pour tenter de donner une fourchette temporelle précise aux vestiges qu’ils étudient.
Dendrochronologie, archéomagnétisme, résonance paramagnétique électronique… Ces noms barbares cachent des avancées techniques importantes, applicables en fonction des objets de recherche.
Le carbone 14, roi incontesté de la datation
La méthode de datation par le Carbone 14 reste la plus utilisée car on retrouve souvent des matériaux contenant cet isotope radioactif sur les sites archéologiques, notamment dans le bois, les ossements, les coquillages ou même dans les noyaux de fruits. La plupart des connaissances de chronologie que l’on possède aujourd’hui pour la Préhistoire, depuis le Paléolithique jusqu’à l’âge de Bronze et même la période médiévale, reposent sur les données acquises grâce à cette technique.
En effet, toute matière carbonée formée depuis moins de 50 000 ans est datable par radiocarbone. Le principe de cette méthode est de définir une date en fonction de la proportion de carbone 14 contenu dans l’échantillon. Christine Oberlin, ingénieure spécialisée dans cette technique de datation, résume : "Le carbone 14 se forme dans l’atmosphère et se combine avec l’oxygène pour faire du CO2. Il entre alors dans le cycle du carbone via la photosynthèse pour les plantes et par la chaîne alimentaire pour les animaux et les humains. Il permet de dater, en théorie, tout ce qui a été vivant, y compris aérien ou marin".
Cette technique est en constante amélioration depuis 1950. Parmi les avancées significatives, quelques milligrammes d’échantillon suffisent à présent pour dater un objet, grâce à l’invention du spectromètre de masse avec accélérateur (SMA) en 1977. "À présent, on peut dater des objets nettement plus petits comme des harpons, des pointes de flèche ou des graines carbonisées."
Archéomagnétisme
Branche du paléomagnétisme, l’archéomagnétisme est une méthode de datation fondée sur l’enregistrement des variations du champ magnétique terrestre par les terres cuites.
Elles ont "conservé la direction et l’intensité du champ magnétique terrestre ancien, soumis à des variations dans le temps, sous la forme d’une aimantation très stable", explique Philippe Lanos, directeur de recherche au CNRS, responsable du laboratoire d’archéomagnétisme et de modélisation chronologique (Université Rennes 1). Cette technique de datation est née en France dans les années 1930, grâce aux travaux du Pr Émile Thellier. Mais elle a été appliquée de façon fiable à partir des années 1960.
Datation par luminescence
La thermoluminescence permet de dater des matériaux archéologiques qui ont autrefois été chauffés. Les scientifiques calculent la date de la dernière chauffe ou de la dernière exposition à la lumière d’un échantillon contenant des minéraux de quartz ou le feldspath.
Lorsque ce dernier est chauffé ou exposé à la lumière (on parle alors de luminescence stimulée optiquement), l’énergie est alors libérée sous forme lumineuse. La quantité de lumière émise est proportionnelle au temps écoulé depuis la dernière chauffe. Depuis les années 1980, cette méthode permet de dater des loess (roches sédimentaires) et des dépôts éoliens
Dendrochronologie
Cette technique s’intéresse à la croissance des arbres en analysant la largeur des cernes d’un tronc d’arbre pour en connaître la date d’abattage. "Dater la mort d’un arbre, c’est trouver le moment d’utilisation du bois de cet arbre", précise le dendrochronologue Georges-Noël Lambert.
Ainsi, il est possible, grâce à cette méthode inventée par l’astronome américain Andrew Eliott Douglas, de dater la fabrication d’un objet ou la construction d’un bâtiment avec ces arbres anciens. Comme la plupart des techniques de datation, les prémices de la dendrochronologie sont apparues avant la Seconde Guerre mondiale, mais la méthode a réellement été appliquée à partir des années 1970.
Résonance paramagnétique électronique
La datation par la résonance paramagnétique électronique (RPE) permet, elle aussi, de déterminer l’énergie stockée dans un matériau, suite au bombardement radioactif naturel venant du sol environnant.
Le principe repose sur l’interaction d’un champ magnétique avec une propriété des particules (ici les spins électroniques) de l’échantillon. C’est ce qui lui donne ses propriétés magnétiques. Cette technique, initiée en 1966, a été développée près de dix ans après.
Paléogénétique
C’est la technique la plus récente. Basée sur l’étude génétique des organismes et populations passées, elle permet de dater des périodes de métissage des populations. Les chaînes d’ADN présentes dans le génome humain ou chez les animaux subissent de nombreuses mutations au fil des générations.
"Ainsi, plus les mutations sont nombreuses, plus les ancêtres sont anciens", résume Philippe Lanos. C’est grâce à la paléogénétique que les chercheurs ont notamment découvert la période de croisement entre Néandertaliens et Homo Sapiens, il y a environ 50 000 ans.
Associer les méthodes
Si les techniques de datation sont très différentes, faisant appel à la botanique, à la physique des particules ou encore à la géophysique, elles sont souvent complémentaires. Les multiplier permet de dater avec encore plus de fiabilité et de précision.
C’est le cas sur le site préhistorique de Menez-Dregan, dans le Finistère, où deux méthodes de datation ont été appliquées : la thermoluminescence et la résonance paramagnétique électronique (RPE), pour dater des sédiments rubéfiés (qui ont pris une coloration rouge) et des silex chauffés provenant des couches archéologiques. "La méthode RPE a permis d’évaluer un âge des échantillons de l’ordre de 350 000 et 400 000 ans alors que la méthode par thermoluminescence a donné autour de 200 000 ans", assure Philippe Lanos, rappelant que la "fiabilité des méthodes dépend beaucoup de la qualité de conservation des échantillons datés".
Source : Ouest France du 05/05/2022
