Quand la datation par le radiocarbone d'os de petits mammifères bouscule les sciences archéologiques

Publié par Adrien le 25/03/2020 à 09:00
Source: CNRS INEE
Évaluer la chronologie et l'intégrité d'un site archéologique (≤50 000 ans) passe souvent par la datation de matériaux comme les charbons de bois, les graines ou les ossements par le radiocarbone. A cause de leur taille réduite, les petits mammifères ne sont en général pas datables directement.


Figure 1: Mandibule de musaraigne (Musaraigne est un nom vernaculaire ambigu en français, pouvant désigner plusieurs espèces différentes de petits mammifères insectivores, généralement gris-brun à museau pointu. En France, les naturalistes...) du site de Beg ar Loued (Age du Bronze (Le bronze est le nom générique des alliages de cuivre et d'étain. Le terme airain désigne aussi le bronze, mais est plutôt employé en poésie et dans les textes...), Molène Island, Bretagne)
© J Rofes (AASPE / MNHN-CNRS / UPD Philippines).

Une équipe multidisciplinaire de scientifiques du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), du Muséum (Salle d'exposition du Muséum Provincial (1908) à Toronto (Ontario, Canada) Mangattan Museum (2001) à...) national d'Histoire naturelle (La démarche d'observation et de description systématique de la nature commence dès l'Antiquité avec Théophraste, Antigonios de Karystos et Pline l'Ancien. Le terme...) et d'autres institutions internationales a réussi à obtenir des dates radiocarbone à partir d'os de petits mammifères, trouvés sur des sites allant de la fin du Pléistocène à l'époque récente. En comparant ces résultats avec des dates préalablement obtenues, ils ont pu attester la synchronicité des vestiges de petits et de grands mammifères dans certains gisements. Ils ont également mis en évidence des erreurs et des anomalies dans les chronologies précédemment établies, illustrant ainsi l'intérêt de dater directement différents mammifères. Ces résultats ont été publiés dans le Journal of Quaternary Science, le 6 mars 2020.

Fréquemment conservés dans les sites archéologiques et paléontologiques, les restes de petits mammifères, du fait de leur taille réduite, peuvent s'infiltrer dans les couches sous-jacentes des séquences stratigraphiques. Ce processus postérieur au dépôt affecte leur intégrité originelle et, de ce fait, les interprétations scientifiques qui en découlent. Les méthodes de datations jusque-là disponibles nécessitaient un minimum de 60 à 200 mg d'os pour obtenir des résultats fiables, ce qui empêchait de réaliser des dates sur un ossement isolé de petits vertébrés (Les vertébrés forment un sous-embranchement du règne animal. Ce taxon, qui dans sa version moderne exclut les myxines, est considéré comme monophylétique. Il...).

En 2016, une méthode mise au point (Graphie) au Muséum national d'Histoire naturelle en collaboration avec le Laboratoire des Sciences du Climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une région donnée pendant une période de temps donnée....) et de l'Environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement...) a permis d'obtenir des résultats tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) aussi fiables avec des quantités beaucoup moins importantes, de l'ordre de 10 mg pour des os bien conservés. Ces récents développements dans la préparation des échantillons de petits os (extraction du collagène) et dans la reproductibilité (La reproductibilité d'une expérience scientifique est une des conditions qui permet d'inclure les observations réalisées durant cette expérience dans le processus d'amélioration perpétuelle des connaissances...) de la mesure radiocarbone pour de petites quantités de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) offrent ainsi la possibilité de dater de manière fiable des éléments isolés de vertébrés de petite taille, de celle d'une mandibule de musaraigne par exemple (Figure 1). Ces datations ont été couplées avec une approche par spectroscopie infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) en mode ATR (ATR peut faire référence à :) permettant d'évaluer la conservation du collagène (Le collagène est une glycoprotéine fibreuse dont le rôle peut être comparé à une armature. C’est la protéine la plus abondante de l’organisme. Il est...) en amont de la longue préparation des échantillons, à partir d'un milligramme d'os (Figure 2). Il est ainsi maintenant possible de savoir si l'échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou d'une solution. Le mot est utilisé dans différents domaines :) pourra être daté avec succès et si des précautions particulières devront être prises lors de la préparation.


Figure 2: Profil archéologique du site de Peyrazet (Creysse, Lot) montrant les unités stratigraphiques (en haut à gauche), étapes de la datation radiocarbone de petits échantillons osseux (à droite), et synthèse des datations au radiocarbone (en bas à gauche), y compris celles nouvellement obtenues à partir de musaraignes (vertes) et celles d'autres grands et petits mammifères (noires)
© A Royer (UMR 6282 / CNRS / Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) Bourgogne Franche‐Comté).

Les vestiges fossiles de petits vertébrés, comme les rongeurs ou les musaraignes, préservés dans les sites archéologiques et paléontologiques, servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) à reconstituer les climats, les environnements et l'histoire du peuplement animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire...) dans le passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps...). Ces connaissances donnent une perspective historique pouvant aider à une meilleure gestion de notre environnement et de nos ressources naturelles, et améliorer les politiques de conservation des espèces menacées. Or de telles reconstitutions peuvent être trompeuses si l'intégrité des gisements n'est pas garantie, c'est à-dire s'il y a des mélanges de matériel de chronologie différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie à l'aide de la trace, dans l'anneau des...) au sein d'une même unité stratigraphique.

Les auteurs ont dédié ce document à la mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.) d'Anne Tresset (AASPE, UMR 7209, MNHN/CNRS), qui a contribué à l'idée fondatrice de cette recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) et nous a quitté en janvier 2019.

Référence:
Juan Rofes, Sophie Cersoy, Antoine Zazzo, Aurelien Royer, Pierre‐Yves Nicod, Veronique Laroulandie, Mathieu Langlais, Yvan Pailler, Celine Leandri, Franck Leandri, Matthieu Lebon, Anne Tresset.
Detecting stratigraphical issues using direct radiocarbon dating from small‐mammal remains.
Journal of Quaternary Science. March 2020.
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