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Les archives géologiques et archéologiques offrent des informations importantes sur ce qui semble être un avenir de plus en plus incertain.
Mieux nous comprendrons les conditions que la Terre a déjà connues, mieux nous pourrons prévoir (et potentiellement prévenir) les menaces futures.
Mais pour le faire efficacement, nous avons besoin d'un moyen précis de dater ce qui s'est passé dans le passé.
Notre recherche, publié aujourd'hui dans la revue Radiocarbon, offre un moyen de faire exactement cela, grâce à une méthode actualisée d'étalonnage de l'échelle de temps au radiocarbone.
Un outil incroyable pour parcourir le passé
La datation au radiocarbone a révolutionné notre compréhension du passé. Il y a près de 80 ans, le chimiste américain Willard Libby, lauréat du prix Nobel, a suggéré pour la première fois que des quantités infimes d'une forme radioactive de carbone sont créées dans la haute atmosphère.
Libby a correctement soutenu que ce radiocarbone nouvellement formé (ou C-14) se convertit rapidement en dioxyde de carbone, est absorbé par les plantes lors de la photosynthèse, et de là remonte la chaîne alimentaire.
Lorsque les organismes interagissent avec leur environnement de leur vivant, ils ont la même proportion de C-14 que leur environnement. Une fois qu'ils meurent, ils cessent d'absorber du nouveau carbone.
Nous avons daté les cernes de pin bristlecone du deuxième millénaire av. Crédit :P. Brewer/Uni of Arizona
Leur niveau de C-14 diminue ensuite de moitié tous les 5, 730 ans en raison de la désintégration radioactive. Un organisme qui est mort hier aura toujours un niveau élevé de C-14, alors que celui qui est mort il y a des dizaines de milliers d'années ne le sera pas.
En mesurant le niveau de C-14 dans un échantillon, nous pouvons en déduire depuis combien de temps cet organisme est mort. Actuellement, avec cette méthode, on peut dater des restes jusqu'à 60, 000 ans.
Un effort de sept ans
Si le niveau de C-14 dans l'atmosphère avait toujours été constant, la datation au radiocarbone serait simple. Mais ce n'est pas le cas.
Modifications du cycle du carbone, rayonnement cosmique incident, l'utilisation de combustibles fossiles et les essais nucléaires du 20e siècle ont tous causé de grandes variations au fil du temps. Ainsi, toutes les dates au radiocarbone doivent être ajustées (ou calibrées) pour être transformées en âges calendaires précis.
Sans cet ajustement, les dates peuvent être dépassées jusqu'à 10-15%. Cette semaine, nous rapportons un effort international de sept ans pour recalculer trois courbes d'étalonnage au radiocarbone :
D'anciens journaux de kauri de Nouvelle-Zélande (Agathis australis) comme cet exemple ont été utilisés pour aider à construire les courbes d'étalonnage. Cet arbre a environ 40 ans, 000 ans et a été retrouvé enterré sous terre. Crédit :Nelson Parker
Nous avons construit ces courbes mises à jour en mesurant une pléthore de matériaux qui enregistrent les niveaux de radiocarbone passés, mais qui peut aussi être datée par d'autres méthodes.
Inclus dans les archives sont des cernes d'arbres d'anciens rondins conservés dans les zones humides, stalagmites des grottes, coraux du plateau continental et sédiments forés dans les fonds des lacs et des océans.
Au total, les nouvelles courbes s'appuient sur près de 15, 000 mesures radiocarbone prises sur des objets jusqu'à 60, 000 ans.
Les progrès de la mesure du radiocarbone à l'aide de la spectrométrie de masse par accélérateur signifient que les courbes mises à jour peuvent utiliser de très petits échantillons, tels que des cernes d'arbres isolés à partir d'une seule année de croissance.
Réévaluer les anciennes croyances
Les nouvelles courbes d'étalonnage au radiocarbone offrent une précision et des détails auparavant impossibles. Par conséquent, ils améliorent considérablement notre compréhension de l'évolution de la Terre et de l'impact de ces changements sur ses habitants.
Un exemple est le taux de changement environnemental à la fin de la plus récente période glaciaire. Alors que le monde commençait à se réchauffer quelque 18, il y a 000 ans, vastes calottes glaciaires recouvrant l'Antarctique, L'Amérique du Nord (y compris le Groenland) et l'Europe ont fondu, renvoyant d'énormes volumes d'eau douce aux océans.
Les stalagmites de l'intérieur de la grotte de Hulu en Chine ont été essentielles pour estimer la quantité de radiocarbone présente dans les objets entre 14, 000 et 55, 000 ans. Crédit :Hai Cheng, Auteur fourni
Mais le niveau de la mer n'a pas augmenté à un rythme constant comme la température mondiale. Parfois, c'était progressif et d'autres fois extrêmement rapide.
Un emplacement de choix pour détecter le niveau de la mer passé est le plateau de la Sonde, une grande plate-forme de terre qui faisait autrefois partie de l'Asie du Sud-Est continentale.
Une étude publiée en 2000 a montré que les restes de plantes de mangrove trouvés sur le fond marin ont enregistré une élévation catastrophique du niveau de la mer de 16 mètres sur plusieurs centaines d'années (environ un demi-mètre chaque décennie). Cet evènement, connu sous le nom de Meltwater Pulse-1A, inondé le plateau de la Sonde.
Nos derniers travaux ont considérablement modifié cette histoire. Les nouvelles courbes d'étalonnage révèlent que cette phase extrême d'élévation du niveau de la mer a effectivement commencé le 14, il y a 640 ans et n'a duré que 160 ans.
Cela équivaut à une ascension stupéfiante d'un mètre chaque décennie - une leçon qui donne à réfléchir pour l'avenir, compte tenu des changements projetés actuellement beaucoup plus faibles pour la fin de ce siècle.
Un demi-millénaire d'art supplémentaire
En remontant plus loin dans le temps, nous avons également examiné certains des plus anciens arts rupestres du monde dans la grotte Chauvet en France, découvert pour la première fois en 1994.
La grotte Chauvet contient des centaines de peintures rupestres créées plus de 30, il y a 000 ans. Crédits : homas T/flickr
Cette grotte contient des centaines de peintures magnifiquement conservées. Ils représentent une ménagerie européenne avec des mammouths disparus depuis longtemps, lions des cavernes et rhinocéros laineux, capturés dans des scènes de la vie réelle qui offrent une fenêtre sur un monde perdu.
La grotte Chauvet révèle la sophistication artistique de nos premiers ancêtres dans des détails phénoménaux.
Avec la nouvelle courbe IntCal20, notre meilleure estimation pour la création de la plus ancienne peinture datée au radiocarbone dans la grotte est maintenant de 36, il y a 500 ans. C'est près de 450 ans de plus qu'on ne le pensait auparavant.
Ce ne sont là que deux exemples parmi tant d'autres de l'impact considérable que nos derniers travaux auront.
Comme les nouvelles courbes d'étalonnage sont utilisées pour ré-analyser les âges d'une multitude d'enregistrements archéologiques et géologiques, nous pouvons nous attendre à des changements majeurs dans notre compréhension du passé de la planète et, espérons-le, une meilleure prévision de son avenir.
Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original. 
