La datation au radiocarbone passée au crible

PARMI les moyens scientifiques que l’homme a inventés pour essayer de sonder son passé, aucun n’est mieux connu que la datation au radiocarbone. Cette méthode de datation des objets composés de matières organiques consiste à mesurer leur teneur en carbone radioactif formé dans l’atmosphère par les rayons cosmiques et emmagasiné par les végétaux. Elle est très utile pour dater des objets de bois, le charbon de bois et les fibres animales et végétales. On peut ainsi remonter plus de 10 000 ans en arrière.

Les archéologues sont vivement intéressés par les résultats de cette méthode de datation du fait qu’ils étudient les peuples anciens et leurs ouvrages. Les étudiants de la Bible, eux aussi, s’intéressent à la datation au radiocarbone parce qu’elle situe des événements au-delà des 6 000 ans de l’histoire humaine dont parle la Bible.

Peut-être savez-​vous qu’on s’est servi de la méthode au radiocarbone pour déterminer l’âge de la toile qui emballait le manuscrit d’Ésaïe découvert près de la mer Morte⁠¹a. On estima que cet emballage datait de dix-huit à vingt siècles, ce qui confirme d’autres témoignages attestant que le manuscrit est authentique et non une habile contrefaçon.

Symposium d’Uppsala

La publication récente (1971) des travaux du douzième symposium Nobel, tenu à Uppsala en 1969, a suscité un regain d’intérêt pour la datation au radiocarbone. Des radio-chimistes de nombreux pays se sont rencontrés avec des géologues et des archéologues. Ils ont discuté de leurs dernières recherches concernant la théorie du radiocarbone (carbone 14) et de son application pratique. Le président honoraire était le prix Nobel W. F. Libby, de l’université de Californie à Los Angeles, qui, en 1949, mit au point la méthode de datation au radiocarbone.

Le rapport de la conférence exprime un sentiment général de satisfaction concernant les résultats de la méthode. On a pu éliminer dans une large mesure certaines contradictions résultant des travaux de différents laboratoires. On doit maintenant s’attendre à des approximations de l’ordre de cinquante à cent ans. Il est vrai qu’on a trouvé des différences plus grandes que cela entre des dates calculées d’après la radioactivité et l’âge réel d’échantillons connus. Mais cela peut être dû au fait que la qualité de mesures n’était pas la même dans les différents laboratoires.

On peut tracer une courbe de calibrage en se basant principalement sur l’étude d’échantillons de bois pris sur des arbres séculaires dont on a mesuré l’âge d’après les anneaux de croissance. Selon ces anneaux, un certain échantillon de bois aura 7 000 ans ; mais mesuré au radiocarbone il aura seulement 6 000 ans. Il faudra donc apporter une correction de 1 000 ans aux mesures faites au radiocarbone de tous les échantillons de la même région.

On s’est rendu compte que la théorie sur laquelle repose la méthode de datation au radiocarbone est beaucoup plus complexe qu’on ne le pensait il y a vingt ans. On a donc examiné dans quelle mesure les rectifications apportées à la théorie affectaient la datation. Il est apparu qu’on pouvait attribuer un âge à peu près exact à toutes les matières organiques en remontant jusqu’à 7 400 ans en arrière.

D’après la datation au radiocarbone, certains échantillons provenant d’habitations humaines et de fours auraient plus de 6 000 ans. Ces découvertes sont en contradiction avec la chronologie biblique selon laquelle le premier homme fut créé il y a seulement 6 000 ans, et elles soulèvent donc certaines questions. Les améliorations apportées à la méthode au radiocarbone et ses succès apparents ont-​ils rendu la chronologie biblique démodée ? Pouvons-​nous encore faire confiance au calcul biblique du temps ou bien la science a-​t-​elle montré qu’il n’était pas digne de foi ?

Avant de tirer des conclusions, il serait prudent d’examiner d’un peu plus près certains des détails discutés à la conférence d’Uppsala. On se demandera alors si les corrections apportées à cette méthode de datation, au lieu de la rendre plus exacte, ne révèlent pas au contraire de nouvelles sources d’erreurs.

Hypothèses indispensables

La théorie, qui semblait relativement simple il y a vingt ans, était basée sur les hypothèses suivantes :

1) Le carbone 14, isotope radioactif du carbone ordinaire, a une “période” de 5 568 ans — temps nécessaire à la désintégration de la moitié d’une quantité donnée de ce corps.

2) La proportion d’atomes de carbone 14, radioactif, et d’atomes de carbone 12, stable, dans la matière vivante doit toujours avoir été la même qu’actuellement. Ceci dépend de deux autres hypothèses (2a et 2b).

2a) La quantité de carbone 14 est constante ; cela signifie que les rayons cosmiques qui le produisent n’ont pas varié depuis quinze ou vingt mille ans.

2b) La quantité de carbone stable est restée constante dans le “réservoir d’échange” pendant la même période. Cela inclut le dioxyde de carbone dans l’atmosphère aussi bien que le carbone organique dans les organismes vivants, car les végétaux absorbent continuellement du dioxyde de carbone au cours du processus de la photosynthèse et le rejettent par expiration. En outre, le dioxyde de carbone se dissout dans la mer où il forme de l’acide carbonique et des carbonates qui viennent s’ajouter aux carbonates déjà dissous dans l’océan. Le processus est réversible, bien qu’il puisse prendre cinquante ans. Naturellement le carbonate minéral contenu dans les roches n’est pas considéré comme une partie du “réservoir d’échange”.

2c) En rapport avec l’hypothèse 2, la production de carbone 14 doit avoir été constante pendant tout ce temps-​là et cela implique que sa désintégration sur toute la terre doit égaler sa production.

3) Les organismes vivants, végétaux ou animaux, emmagasinent du radiocarbone dans leurs tissus tant qu’ils sont en vie ; à leur mort, l’activité décroît mathématiquement selon la désintégration radioactive naturelle ; ils ne prélèvent plus de radiocarbone sur des matériaux plus jeunes et n’en cèdent plus par un échange d’atomes avec du carbone plus ancien.

4) Pour que la datation au radiocarbone soit utile, l’échantillon doit être contemporain de l’événement qu’il marque et non s’être formé longtemps avant.

Ne l’oublions pas, pour que la méthode au radiocarbone donne des dates exactes, il faut que toutes ces hypothèses soient justes. Si l’une d’elles ne l’est pas, la méthode ne sera pas bonne, et les âges qu’elle donnera ne seront pas corrects.

Les premiers échantillons de bois dont on mesura l’âge dans le laboratoire de Libby provenaient de tombes de rois égyptiens. Le carbone 14 donna l’âge d’environ 4 000 ans, qui correspondait raisonnablement avec celui qui était admis. On pensait donc que les hypothèses étaient justes, ou du moins à peu près. Mais comment se présente la méthode actuellement, après vingt ans de recherches ? Les hypothèses semblent-​elles toujours aussi justes ?

Quand on lit le rapport de la conférence d’Uppsala, la conclusion s’impose qu’aucune des hypothèses mentionnées plus haut n’est exacte. Certaines ne sont peut-être que légèrement inexactes, mais d’autres sont complètement erronées. Examinons à nouveau chacune d’entre elles à la lumière des connaissances actuelles ou peut-être de notre ignorance persistante.

Validité des échantillons

L’une des possibilités d’erreurs les plus évidentes dans la datation au radiocarbone réside dans la contamination de l’échantillon (voir hypothèse 3). Si l’échantillon est contaminé par le contact ou par l’apport de matières contenant du radiocarbone plus récent ou plus ancien, l’analyse ne donnera pas la réponse exacte. Mais l’archéologue sait quoi faire quand l’échantillon revient du laboratoire avec une date différente de celle qu’il attendait. Le Dr Evzen Neustupnỳ, de l’institut archéologique de l’académie des sciences de Tchécoslovaquie, déclara à la conférence d’Uppsala : “On peut souvent discerner clairement si un échantillon a été contaminé par du carbone récent ou ancien quand le résultat de la mesure est très différent de ce qu’on attendait⁠².”

Autrement dit, il ne voit pas que l’échantillon est contaminé avant de l’envoyer au laboratoire, mais il le discerne clairement après, quand la réponse ne lui plaît pas.

Le même expert souligne aussi l’importance du choix de l’échantillon (voir hypothèse 4). Il dit : “Bien que de nombreux archéologues semblent ne pas en tenir compte, il est évident que la datation au radiocarbone donne l’âge d’un échantillon composé de matière organique, c’est-à-dire le moment de sa formation. Mais cette matière organique censée dater un événement historique (ou préhistorique) était peut-être biologiquement morte depuis quelques décennies ou même quelques siècles quand elle a été employée par l’homme. Ceci s’applique au bois de construction, au charbon de bois trouvé dans des foyers et à beaucoup d’autres sortes de matériaux⁠².”

Le lecteur fera bien de garder ce point présent à l’esprit quand il lira un fait divers rapportant qu’un morceau de charbon de bois trouvé dans une caverne et daté au radiocarbone prouve que des hommes ont vécu là il y a tant de millénaires. Aujourd’hui encore des campeurs font du feu avec du bois provenant d’arbres qui vivaient il y a des centaines ou même des milliers d’années.

Des erreurs de ce type se sont produites assez souvent pour empêcher les archéologues d’accepter d’une manière générale les datations au radiocarbone. Cependant, ces erreurs concernent des cas particuliers, si bien que certains échantillons peuvent être datés correctement et d’autres pas.

De plus, les experts doivent répondre à des questions plus ardues encore qui risquent d’ébranler la théorie elle-​même. En effet, s’il n’est pas possible d’y répondre de façon satisfaisante, on sera en droit de douter de la datation de n’importe quel échantillon.

La “période” du radiocarbone

Une de ces questions concerne la première hypothèse. Est-​on vraiment certain de la durée de la “période” du carbone 14 ? Voyez le commentaire suivant de deux experts du laboratoire de datation au radiocarbone de l’université de Pennsylvanie :

“Le plus gênant quand il s’agit de déterminer ces périodes, c’est que tout dépend des mêmes méthodes fondamentales. Premièrement, le calibrage absolu d’un compteur Geiger qui doit déterminer la vitesse spécifique de désintégration, et deuxièmement la mesure au spectrographe de masse de la quantité exacte de ¹⁴C qui a été évaluée. Dans la première phase, il y a la difficulté d’obtenir un calibrage absolu d’un compteur Geiger, et dans la deuxième il y a le problème de la dilution précise et de l’introduction du ¹⁴C très actif dans le spectrographe de masse. Les erreurs causées par l’absorption de ¹⁴C par les parois de l’appareil peuvent être déterminantes et du même ordre de grandeur que les mesures des ‘périodes’. Il est clair qu’il serait nécessaire de disposer d’une méthode et d’une technique absolument indépendantes avant de pouvoir affirmer de façon absolue la valeur exacte de la ‘période’ du carbone 14⁠³.”

Libby lui-​même se rendait compte de cette limitation quant à la détermination exacte des ‘périodes’. En 1952, écrivant à propos de la nécessité d’obtenir des vitesses absolues de désintégration, il dit : “Il serait souhaitable que l’on puisse faire d’autres mesures de la ‘période’ du radiocarbone par des techniques entièrement différentes⁠⁴.” Ce souhait n’a pas encore été exaucé.

La production de carbone 14

Qu’en est-​il des rayons cosmiques (voir hypothèse 2a) ? Des observations ont montré que différents facteurs sont la cause d’importantes variations dans les rayons cosmiques.

L’un de ces facteurs est l’intensité du champ magnétique de la Terre. Celui-ci affecte les rayons cosmiques, formés principalement de protons (noyaux d’atomes d’hydrogène chargés positivement), en détournant hors de l’atmosphère les particules les moins énergétiques. Quand le champ magnétique terrestre devient plus intense, la quantité de rayons cosmiques atteignant la Terre est moindre, et la production de radiocarbone est plus limitée. Quand le champ magnétique est plus faible, la Terre reçoit plus de rayons cosmiques et il y a une plus grande production de radiocarbone.

Des études indiquent que l’intensité du champ magnétique a doublé depuis 5 500 ans jusqu’à il y a environ 1 000 ans et que depuis elle décroît. Ce seul fait peut justifier une correction de près de 1 000 ans pour les dates anciennes.

L’activité solaire est une autre cause importante de variations. Le champ magnétique du Soleil s’étend loin dans l’espace, au-delà même de l’orbite de la Terre. Son intensité varie, quoique assez irrégulièrement, en rapport avec le cycle de onze ans des taches solaires. Ceci a également un effet sur la quantité de rayons cosmiques qui atteint la Terre.

Il faut aussi tenir compte des protubérances solaires. Ces grands jets de gaz incandescent explosent sporadiquement à la surface du Soleil et émettent un nombre considérable de protons. Ceux qui atteignent la Terre produisent du carbone 14 en quantité supplémentaire. Un tableau et un graphique dans le compte rendu de la conférence montrent l’apport de carbone 14 à la suite de protubérances typiques. Le 23 février 1956, une protubérance produisit plus de carbone 14 en quelques heures que toute une année de radiations cosmiques normales. Il est évidemment impossible de tenir compte de ces circonstances dans les corrections à apporter aux calculs, car personne ne sait si durant les millénaires écoulés les protubérances étaient plus ou moins actives que maintenant.

L’intensité des rayons cosmiques pénétrant dans le système solaire et provenant de la galaxie est un autre facteur peu connu. Des géochimistes ont essayé, en mesurant la très faible radioactivité de divers éléments produits dans les météorites par les rayons cosmiques, de se faire une idée de l’intensité moyenne de ces derniers dans le passé. Cependant, les résultats n’ont pas été d’une grande aide, car on n’a pu acquérir la certitude de leur constance au cours des 10 000 ans écoulés.

La théorie du radiocarbone résisterait mieux (sans être pour autant invulnérable) aux objections précitées si on pouvait démontrer qu’aujourd’hui le radiocarbone se désintègre aussi vite qu’il se forme (voir hypothèse 2c). S’il n’en est rien, la quantité de carbone 14 dans le “réservoir” n’est pas constante et la théorie comprend deux autres facteurs d’incertitude indépendants l’un de l’autre.

La vitesse de production est très difficile à calculer. Libby tenta de le faire avec les données disponibles en 1952. Il trouva une production d’environ 19 atomes de radiocarbone par seconde pour chaque gramme de carbone dans le “réservoir”. C’était un peu plus que les 16 désintégrations par seconde qu’il avait mesurées. Mais étant donné la complexité du problème et le nombre de facteurs qu’il fallait évaluer approximativement, il estima que le résultat obtenu s’accordait suffisamment avec ses hypothèses.

Dix-sept ans plus tard, alors qu’on possédait des dates plus exactes et qu’on comprenait mieux le processus, pouvait-​on arriver à un calcul plus précis ? Les scientifiques participant à la conférence ont dû se contenter de déclarer que la production du radiocarbone se fait à une vitesse comprise entre 75 et 161 % de sa vitesse de désintégration. Le chiffre le plus bas signifierait que la quantité de radiocarbone décroît, le chiffre le plus haut, qu’elle croît. Les mesures ne montrent donc pas que la quantité est constante, comme le demande la théorie. Néanmoins, selon certaines opinions, “la constance relative de l’activité du ¹⁴C dans le passé suggère que l’on réduise considérablement cet écart⁠⁵”. On se sert donc d’une hypothèse pour en justifier une autre.

Le réservoir de carbone 12

Pour que la datation au radiocarbone soit exacte, il faut que non seulement la quantité de carbone 14 soit constante dans le “réservoir”, mais également la quantité de carbone 12, qui est stable (voir hypothèse 2b). A-​t-​on de bonnes raisons de penser que cette hypothèse est juste ?

Puisqu’il y a soixante fois plus de carbone dans les océans que dans l’atmosphère, nous nous occuperons principalement du “réservoir” océanique. Ce point a été soulevé au symposium d’Uppsala où l’on tomba d’accord sur le fait que “l’époque glaciaire” avait dû causer les plus grandes perturbations. Libby avait mis l’accent sur cette possibilité en 1952. Nous lisons :

“Pour déterminer si la quantité de carbone dans le ‘réservoir d’échange’ a pu se modifier sensiblement durant les 10 000 ou 20 000 ans écoulés, il faudrait savoir si la période glaciaire qui, comme nous le verrons, se situe à cette époque, a eu un effet appréciable sur le volume et la température moyenne des océans⁠⁶.”

Effets du déluge

Quand on parle du volume des océans, l’étudiant de la Bible pense immédiatement au déluge du temps de Noé, qui eut lieu il y a 4 340 ans. Ce déluge est une autre cause d’incertitude dans la datation au radiocarbone. Depuis le déluge, les océans sont certainement beaucoup plus étendus et plus profonds. Ceci n’a pas accru la quantité de carbonates dans les mers ; les carbonates ont simplement été dilués. Les quantités de carbone 14 et de carbone 12 ainsi que le rapport entre elles, qui détermine l’activité, n’ont pas changé non plus simplement à cause de la chute des eaux. Cependant, en raison de ce volume accru, l’océan peut contenir beaucoup plus de carbonates en dissolution.

L’écorce terrestre a certainement été modifiée par la forte augmentation du poids de l’eau et la pression exercée par celle-ci sur le fond des océans. Cette pression repoussa les couches sous-marines vers les continents qui se soulevèrent jusqu’à des hauteurs nouvelles. Les surfaces rocheuses furent exposées à une érosion accrue, de même que les dépôts calcaires dans les lagunes telles que les géologues en montrent dans les effondrements continentaux de leurs cartes du Pliocène.

Ainsi, peu après le déluge, la quantité de carbonates dans le “réservoir” océanique a dû augmenter régulièrement jusqu’à atteindre sa concentration actuelle. C’est pourquoi, au lieu de supposer que la quantité de carbonates est restée constante, il faut plutôt considérer qu’elle a pu augmenter progressivement tout au long des 4 300 ans écoulés.

En quoi le déluge a-​t-​il eu une incidence sur le carbone 14 ? La Bible montre que l’eau qui tomba lors du déluge était auparavant suspendue au-dessus de l’atmosphère terrestre ; elle était un obstacle aux rayons cosmiques et par conséquent à la production de carbone 14. Si elle formait autour de notre globe une sphère d’épaisseur uniforme, elle empêchait peut-être complètement la formation de radiocarbone. Cependant, ce n’est pas forcément le cas. La voûte d’eau était peut-être plus épaisse au-dessus de l’équateur qu’au-dessus des pôles et ainsi laissait passer une faible quantité de rayons cosmiques. Quoi qu’il en soit, une fois cette protection disparue, la vitesse de production de carbone 14 a augmenté.

Par conséquent, après le déluge, le carbone 14, radioactif, et le carbone 12, stable, ont augmenté rapidement dans le “réservoir” océanique. Rappelez-​vous que c’est la proportion de carbone 14 par rapport au carbone 12 qui détermine l’activité spécifique. Cependant, selon la vitesse à laquelle l’érosion ajoutait des carbonates aux eaux des mers, l’activité croissait ou décroissait. Il est évidemment possible, bien que peu probable, que cette croissance et cette décroissance s’équilibraient. Dans ce cas, le “chronomètre” au radiocarbone aurait continué de fonctionner de façon uniforme à travers le déluge. Libby fit remarquer que si cet équilibre avait vraiment existé, “il y aurait concordance entre les teneurs en radiocarbone des matières organiques d’âges connus obtenues par calcul et celles observées⁠⁷.” Mais cette explication ne le satisfaisait pas.

Puisque les quantités de carbone 14 et de carbone 12 sont indépendantes l’une de l’autre, il est possible d’évaluer la correction à apporter à la datation d’anciens échantillons. Par exemple, si nous supposons que l’activité spécifique avant le déluge était à peu près la moitié de ce qu’elle est à présent, tout spécimen antédiluvien paraîtra avoir environ 6 000 ans de plus que son âge réel. Ceci sera également vrai pendant une certaine période après le déluge. Mais au cours des siècles suivants, à cause de l’érosion rapide des carbonates, l’erreur diminuera. Il semble que vers 1500 avant notre ère, la radioactivité avait atteint son taux actuel, car à partir de ce moment les mesures paraissent exactes.

Le principe de la simultanéité

Nous avons vu quelques-uns des problèmes que soulève la datation au radiocarbone. Il y en a d’autres qu’on a à peine examinés et sans doute d’autres encore auxquels on n’a pas pensé. Ce sont là les raisons pour lesquelles on ne peut plus s’en tenir à la théorie établie il y a vingt ans. Il n’est pas possible de donner avec certitude l’âge d’un échantillon ancien en comparant sa radioactivité propre avec celle d’un objet actuel. Cependant, un des points saillants de la théorie du radiocarbone semble se maintenir jusqu’à présent. Il s’agit du principe de la simultanéité.

Selon ce principe, à n’importe quel moment dans le passé, le niveau de radiocarbone a toujours été le même dans le monde entier. Par conséquent, tous les échantillons provenant de la même époque ont eu la même activité. Aussi, sauf modification ou contamination, ils ont tous atteint aujourd’hui le même degré de désintégration. En supposant même qu’on doive abandonner toutes les autres hypothèses, si l’on peut mesurer suffisamment d’échantillons d’âge connu pour établir une courbe de correction, on pourra mesurer la radioactivité d’un échantillon pour trouver sa place sur la courbe et en déduire son âge.

Un laboratoire a rassemblé une série d’échantillons de bois provenant d’arbres séculaires et a mesuré leur âge d’après leurs anneaux de croissance. Ces échantillons ont été envoyés à des laboratoires de datation au radiocarbone, et leurs âges sont maintenant généralement acceptés comme fondement de la chronologie au radiocarbone. Sans ce soutien, la datation au radiocarbone se trouverait en si mauvaise posture qu’on ne pourrait guère lui demander plus qu’une très vague idée de l’âge des choses.

Pour accepter les âges corrigés que donne le radiocarbone, il faut accepter la datation par les anneaux de croissance des arbres comme règle fondamentale. Mais cette méthode est-​elle digne de confiance ? Voyons cela dans l’article suivant.

La datation au radiocarbone et les anneaux de croissance des arbres

LE THÈME du douzième symposium Nobel était “Variations du radiocarbone et chronologie absolue”. Ce titre implique que la datation au radiocarbone n’est plus regardée comme absolue. Au cours de la conférence, on mit l’accent sur les variations dans les âges mesurés au radiocarbone et on tenta, mais sans y réussir complètement, de les expliquer. Il en résulta que la chronologie absolue doit être celle qui est basée sur les anneaux de croissance des arbres.

Est-​ce là une mauvaise nouvelle ? Après tout, la datation au radiocarbone est une technique spécialisée à la portée seulement de quelques experts. Et la théorie a été tellement revue et corrigée qu’elle est difficile à comprendre même pour des scientifiques d’une autre discipline. Par contre, tout le monde sait que chaque année ajoute un anneau de croissance au tronc d’un arbre, et que lorsque celui-ci est abattu il est facile de calculer son âge. Rien de plus simple. Beaucoup de personnes seront sans doute soulagées d’apprendre que la méthode au radiocarbone, avec son petit air de magie, cède à présent le pas à quelque chose d’aussi simple et facile à comprendre que le comptage des anneaux d’un arbre.

Le rapport du symposium (publié également dans le Scientific American d’octobre 1971) parle de la courbe de calibrage. Cette courbe montre, pour chaque année jusqu’en 5200 avant notre ère, ce qu’il faut ajouter ou retrancher aux mesures au radiocarbone, afin qu’elles correspondent à celles que donnent les anneaux de croissance des arbres.

À première vue, vous croiriez voir un graphique représentant le cours des valeurs boursières. Ce manque de régularité, ces lignes qui montent et qui descendent de façon imprévisible, tout concourt à la ressemblance. Cette courbe de correction a amené les laboratoires de datation au radiocarbone à faire entièrement confiance à la chronologie basée sur les anneaux de croissance, appelée dendrochronologie.

Ainsi, ceux qui avaient fait confiance aux mesures obtenues par le moyen du radiocarbone se demandent à présent si cette confiance est renforcée ou affaiblie par une comparaison entre ces mesures et les dates que donne la dendrochronologie. Tout dépend évidemment de la confiance qu’on peut accorder à cette dernière méthode. Est-​elle une ancre solide capable d’empêcher la datation au radiocarbone de sombrer dans les profondeurs mystérieuses du passé ?

Chronologie basée sur le Pinus aristata

Peu d’arbres vivent des milliers d’années. Le magnifique séquoia géant qui croît sur les pentes des montagnes de Californie est célèbre pour sa longévité. Cependant, on a découvert que le Pinus aristata, un arbre rabougri, sans prétention, qui pousse sur les hauteurs rocheuses du sud-ouest des États-Unis, vit parfois plus longtemps. On rapporte que dans le Nevada il y a un arbre de cette espèce âgé de 4 900 ans.

C’est en 1953 qu’Edmund Schulman, de l’université de l’Arizona, attira l’attention pour la première fois sur l’utilité de cet arbre séculaire. Dans les White Mountains, en Californie orientale, il découvrit de nombreux arbres très vieux, certains encore vivants, d’autres à l’état de souches mortes. Il préleva des échantillons d’arbres vivants et prit aussi des restes d’arbres tombés, les examina dans son laboratoire et établit une chronologie basée sur leurs anneaux de croissance. Après sa mort. survenue en 1958, ses travaux furent repris par le professeur C. W. Ferguson. Celui-ci fit part de ses découvertes au symposium Nobel. Il prétendit avoir établi, pour le Pinus aristata, une chronologie basée sur les anneaux de croissance remontant jusqu’à 5522 avant notre ère, ce qui fait une période d’environ 7 500 ans. Une réalisation impressionnante ! A-​t-​on des raisons de douter de son exactitude ?

Certains chercheurs émettent des doutes

Le professeur P. E. Damon, de la section de géologie de la même université que Ferguson, déclara : “L’exactitude de la datation par les anneaux de croissance sera peut-être mise en doute par certains chercheurs⁠⁸a.” Voyons maintenant pourquoi on peut émettre des doutes concernant ce genre de datation.

Tout d’abord, elle est basée sur l’hypothèse que chaque anneau représente une année. Or, vous serez peut-être surpris d’apprendre que ce n’est pas toujours vrai. Ferguson dit à ce sujet : “Dans certains cas, 5 % des anneaux ou plus peuvent manquer sur un rayon couvrant plusieurs siècles. On localise ces anneaux manquants sur un spécimen en le comparant, par une “datation croisée”, avec d’autres sur lesquels ces anneaux sont présents⁠⁹.”, Puisque le chercheur ajoute ces “anneaux manquants” à sa chronologie, celle-ci comprend plus d’années, cinq ou plus par siècle — que le nombre réel d’anneaux.

Fait plus intéressant encore, Ferguson expliqua qu’un arbre peut produire deux ou trois anneaux en une seule année. Il s’exprima comme suit : “Dans certaines espèces de conifères, surtout aux altitudes peu élevées ou dans des climats méridionaux, la croissance au cours d’une saison peut donner lieu à deux poussées ou plus, chacune d’elles ressemblant fortement à une couche annuelle. Ces anneaux multiples sont extrêmement rares cependant chez le Pinus aristata et particulièrement peu fréquents aux altitudes et dans les climats des sites étudiés⁠⁹.”

Ainsi, dans les conditions climatiques actuelles, des anneaux multiples sont rares. Du point de vue uniformitariste, cette déclaration est assez rassurante. Mais ce point de vue ne tient pas compte du fait évident que le climat était beaucoup plus tempéré avant le déluge, 2 370 ans avant notre ère. De plus, les emplacements où croît actuellement le Pinus aristata se trouvaient sans doute beaucoup plus bas. Selon la remarque citée plus haut, ces deux conditions différentes peuvent avoir provoqué la formation d’un plus grand nombre d’anneaux multiples sur les arbres vivant alors. Ceci était vrai non seulement avant le déluge, mais même pendant quelque temps après, alors que l’écorce terrestre se modifiait sous la force de pressions nouvelles. Qui peut dire combien de fois des anneaux multiples se sont formés dans ces conditions et, de ce fait, combien de siècles supplémentaires ont été inclus dans la chronologie établie de cette façon ?

Corrélation entre divers spécimens

Il faut aussi remarquer qu’aucun arbre ne possède 7 500 anneaux de croissance. Bien que l’on rapporte que certains arbres sont âgés de plus de 3 000 et même de 4 000 ans, le plus vieil arbre vivant inclus dans la chronologie date seulement de l’an 800 de notre ère. Cependant, on trouva un arbre mort possédant quelque 2 200 anneaux. Les couches concentriques périphériques de cet arbre mort présentaient des similitudes avec les couches internes de l’arbre vivant. On en déduisit que pendant la période allant de l’an 800 à l’an 1285 de notre ère, l’arbre vivant était contemporain de l’arbre mort, et celui-ci fut daté de 957 avant notre ère. On répéta le procédé avec dix-sept autres restes d’arbres morts comptant de 439 à 3 250 anneaux. De comparaison en comparaison on arriva à remonter jusqu’à 7 484 ans en arrière.

Vous vous demandez sans doute si l’on peut être certain qu’il y a vraiment corrélation entre les échantillons. Ferguson nous assure qu’il n’y a qu’une seule façon possible de faire concorder les dix-sept spécimens. Il s’exprime comme suit : “Tous les spécimens impliqués présentaient la même série chronologique unique. On ne retrouve jamais, au cours du temps, plusieurs fois une même longue séquence d’anneaux larges et minces à cause des variations de climat d’année en année⁠⁹.” Certaines personnes accepteront volontiers cette opinion sans chercher plus loin ; d’autres cependant, comme le dit Damon, la mettront en doute.

Une autre question se pose : si un échantillon d’arbre mort peut être placé à divers endroits de la série chronologique, comment peut-​on savoir quelle est la position “exacte” ? La déclaration suivante de Ferguson nous donnera une indication : “De temps à autre, un échantillon non encore daté est soumis à l’analyse au radiocarbone. La date obtenue indique l’âge approximatif de l’échantillon ; ceci donne une indication quant à la portion de la série chronologique à examiner, et la date par les anneaux de croissance sera plus rapidement trouvée⁠¹⁰.” Il dit encore : “L’analyse au radiocarbone d’un seul petit spécimen présentant une série chronologique de 400 ans, de haute qualité, indique que le spécimen est âgé de 9 000 ans. Ceci nous laisse espérer que la chronologie par les anneaux de croissance nous permettra de remonter encore plus loin dans le temps⁠¹¹.”

La datation au radiocarbone sert donc parfois de guide pour la mise en place des pièces du puzzle des anneaux de croissance. N’avons-​nous pas des raisons de suspecter le bien-fondé de la dendrochronologie puisque ses défenseurs recherchent le soutien de la datation au radiocarbone ? De plus, le professeur Damon, après avoir exprimé sa confiance dans la méthode dendrochronologique, ajoute : “Néanmoins il est rassurant de pouvoir faire quelques comparaisons objectives, par exemple avec une autre méthode de datation. Ceci est possible grâce à la datation par le carbone 14 d’échantillons historiquement connus⁠⁸.”

Si pour remonter seulement 4 000 ans en arrière la dendrochronologie a besoin d’être étayée par la datation au radiocarbone dans la mesure où celle-ci est soutenue par des dates historiques, qu’en est-​il alors si l’on veut remonter jusqu’à 8 000 ou 9 000 ans ?

Les problèmes de la datation du bois

Les efforts faits pour apporter un soutien mutuel aux méthodes de datation sont battus en brèche par un autre problème qui soulève d’interminables discussions parmi les experts. Même dans les analyses au radiocarbone des échantillons de Pinus aristata qui servent à présent de base à toutes les autres datations au radiocarbone, il faut envisager la contamination de l’échantillon. On sait que les substances inorganiques, comme le calcaire des coquillages et le carbonate des os, sont très susceptibles de subir des échanges avec d’autres carbonates dissous, plus récents ou plus anciens. Pour cette raison ces substances ne sont presque d’aucune utilité pour la datation. Des matières organiques comme la cellulose ne subissent vraisemblablement aucun échange. On peut extraire la sève du bois mort, mais si cette sève a circulé dans l’arbre pendant des siècles ou des millénaires, peut-​on être sûr qu’elle n’a pas remplacé en partie le carbone 14 désintégré ?

Contrairement à la sève, la résine ne s’extrait pas facilement. Ferguson a parlé de “la nature hautement résineuse⁠¹²” du bois du Pinus aristata. Les experts reconnaissent que la résine passe du bois plus jeune dans le bois plus vieux où elle est une cause d’erreurs. “La diffusion intérieure de la résine est assurément un phénomène naturel⁠¹³.” Et encore : “Ce problème de la résine est important, d’autant que la correction à apporter augmente à mesure qu’on pénètre plus profondément dans l’arbre⁠¹³.” Lors d’une expérience, la résine extraite paraissait 400 ans plus jeune que le bois.

Les experts ne sont cependant pas d’accord sur l’efficacité de leurs divers traitements chimiques. Selon l’un, pour “extraire toute la résine”, il faut faire bouillir le bois successivement dans un acide et dans une base⁠¹⁴. Selon un autre, “on ne peut pas extraire toute la résine par un traitement aux produits inorganiques⁠¹⁴”. Cependant, si l’on emploie un solvant organique, il y a lieu de se demander s’il n’en reste pas des traces après le traitement. Un rien de carbone jeune peut rajeunir apparemment un échantillon de bois ancien. Quel que soit le soin qu’on apporte à l’opération, le risque existe.

La méthode des varves

Au cours de la conférence, on examina encore une autre méthode de datation : celle des varves. Les varves sont formées par les couches alternées de sable et de limon déposées annuellement au fond d’un lac glaciaire par les eaux de fonte d’un glacier. On prétend qu’elles constituent une suite de documents ininterrompue, l’une d’elles, en Suède, remontant jusqu’à 12 000 ans en arrière. Cette méthode également fut présentée comme une chronologie absolue à rattacher à la datation au radiocarbone. Mais dans quelle mesure peut-​on s’y fier ?

La chronologie scandinave des varves a été établie d’après des sections observées en divers endroits de Suède. Pour diverses raisons, ces documents semblent beaucoup moins utiles qu’une chronologie par les anneaux de croissance.

D’abord, il n’y a aucun lien avec notre époque ; nous n’avons rien qui corresponde à l’écorce d’un arbre. Les estimations concernant la date à laquelle la dernière varve s’est déposée varient beaucoup. L’identification des dépôts annuels pose également un problème qui ajoute à l’incertitude. Par exemple, un géologue fit remonter le début du dépôt de varves à Skåne à 12 950 ans avant notre ère, un autre à 10 550 ans seulement. Le Dr E. Fromm, de l’institut de géologie de Suède, déclara : “Dans ces cas-​là, les dépôts géologiques ne permettent pas d’établir des limitations, et les ‘téléconnections’ n’ont manifestement donné aucun résultat digne de foi. De plus, dans ces régions de Skåne, on ne sait pas exactement si tous les dépôts de sédiments dans les petits lacs glaciaires sont vraiment des varves annuelles⁠¹⁵.”

Nous noterons que les varves ne correspondent pas toujours aux dépôts annuels. En réalité, elles représentent une alternance d’écoulements rapides et d’écoulements lents, ce qui peut avoir lieu plusieurs fois en un an dans certaines conditions climatiques. “Le Dr Hörnsten, de l’institut de géologie de Suède, fit remarquer qu’il faut examiner chaque varve très attentivement pour éviter de compter deux années au lieu d’une. Une varve unique, résultat du dépôt d’un an, peut présenter une ou deux couches pseudo-hivernales à cause des variations dans l’apport de l’eau provenant de la fonte (cf. les doubles anneaux de croissance)⁠¹⁶.” Le professeur R. F. Flint, géologue bien connu de l’Université Yale, demanda qu’on établisse clairement les critères permettant de reconnaître une varve ; mais selon le rapport de la conférence, on ne possède rien de semblable⁠¹⁷.

Voilà donc les “chronologies absolues” qui ont pu être présentées au symposium Nobel. Les articles des revues scientifiques populaires donnent l’impression que la datation au radiocarbone est plus fermement établie que jamais. Mais un examen attentif des discussions qui eurent lieu dans la coulisse révèle que les incertitudes n’ont fait que se multiplier. La théorie fondée sur le radiocarbone ne peut plus prétendre avoir une base solide permettant d’accepter les dates qu’elle donne. Les résultats de vingt ans d’étude ont fortement affaibli la plupart des hypothèses fondamentales.

On ne peut se fier aux travaux d’un seul groupe de chercheurs concernant une nouvelle méthode comme celle qui est basée sur les anneaux de croissance des arbres. Quelles autres faiblesses de cette technique vingt ans d’étude intensive dans différents laboratoires révéleraient-​ils encore ? Dans l’état actuel des choses, et quand il vous faudra prendre des décisions, préférerez-​vous vous fier à cette méthode plutôt qu’à la Bible ?

[Note]

Quelque chose ne va pas dans notre mode de vie

RIEN qu’aux États-Unis, près d’un million de personnes par an — presque deux par minute — meurent des conséquences d’une affection cardiaque ou d’une maladie cardio-vasculaire. Ces maladies sont donc responsables d’environ 55 % de tous les décès. La situation est analogue au Canada, en Australie et dans la plus grande partie de l’Europe.

Par contre, dans les pays d’Afrique noire et dans d’autres nations peu industrialisées, les maladies cardiaques sont remarquablement rares. Ces maladies étaient pratiquement inconnues il y a soixante ou soixante-dix ans dans des régions où elles font rage aujourd’hui. Manifestement il y a dans notre mode de vie quelque chose qui ne va pas et qui provoque cette terrible épidémie dont les victimes sont souvent des hommes dans la force de l’âge.