Fiche de révision : Datation au carbone 14

📋 Plan du Cours

1. Principe et conditions de datation
2. Calcul de l’âge au carbone 14
3. Référentiel et matériaux datables
4. Effet réservoir marin
5. Limites liées à la demi-vie

📖 1. Principe et conditions de datation

🔑 Notions clés & Définitions

• Datation au 14C : Estimation de la durée écoulée depuis la mort d’un être vivant, lorsque les échanges de carbone avec son environnement ont cessé.

📝 Points essentiels

📌 La datation au 14C suppose que l’échantillon forme un système fermé depuis T0, sans entrée ni sortie de 14C, afin que sa quantité d’isotopes dépende seulement du temps écoulé depuis T0.

💡 Astuce mémo

Fermeture du système → mesure du temps depuis la mort

📖 2. Calcul de l’âge au carbone 14

★ À maîtriser

📐 Formule - L’âge t se calcule par $t = \frac{\ln\left(\frac{[^{14}C/^{12}C]_{atm}}{[^{14}C/^{12}C]_{éch}}\right)}{\lambda}$.

Compléments

• Dans l’application 1, les valeurs utilisées sont $[^{14}C/^{12}C]_{atm}=1{,}2\times10^{-12}$ et $\lambda=1{,}21\times10^{-4}$, ce qui donne un âge de 3 774 ans.

📖 3. Référentiel et matériaux datables

★ À maîtriser

• La valeur atmosphérique de référence du rapport 14C/12C est définie en 1950 ; les âges exprimés en BP sont comptés par rapport à 1950.

📌 La datation au 14C s’applique aux matériaux organiques ayant incorporé du carbone dans des proportions équivalentes à celles de l’atmosphère ; elle ne permet pas de dater directement une roche.

Compléments

• L’ajout artificiel de 14C en quantité non maîtrisée remet en cause la constance de la valeur atmosphérique de référence.

📖 4. Effet réservoir marin

🔑 Notions clés & Définitions

• Effet réservoir marin : Variations géographiques du rapport 14C/12C des eaux profondes, qui peuvent avoir plusieurs centaines d’années de plus que l’atmosphère.

★ À maîtriser

📌 L’effet réservoir marin réduit la fiabilité des datations au 14C des êtres vivants dont l’alimentation est d’origine marine.

Compléments

• Les eaux profondes isolées de l’atmosphère, sans échange de CO2, peuvent être datées au 14C comme systèmes fermés depuis leur plongée.

• Les temps écoulés depuis la plongée varient selon les régions :

  • 250 ans dans l’Atlantique Nord
  • 400 ans dans l’Atlantique central
  • 500 ans dans l’Atlantique sud
  • 1 000 ans dans l’océan Indien
  • 1 500 ans dans le Pacifique équatorial

💡 Astuce mémo

Des eaux profondes « vieilles » remontent en surface avec leur signature en 14C

📖 5. Limites liées à la demi-vie

📝 Points essentiels

• La demi-vie du 14C est de 5 730 ans, tandis que celle du 87Rb est de 49 milliards d’années.

📌 En raison de sa demi-vie, le 14C permet difficilement de dater des objets de plus de 50 000 ans, car leur rapport 14C/12C devient trop faible pour être analysé correctement.

💡 Astuce mémo

Le 14C date des âges récents ; le 87Rb, aux milliards d’années