La datation au carbone 14 de la déglaciation à la Barbade (réponses)

Mise à jour : 02/07/2002

Calculer l'âge des échantillons à l'aide de la formule de décroissance radioactive

A l'aide de la page "comment calculer l'âge grâce au carbone 14" présente dans la rubrique points, les élèves retrouvent et utilisent la formule suivante :

t = 8033 . ln(R0/R)

En utilisant le fichier Excel proposé au téléchargement et un tableur, on entre la formule dans la cellule D3 : =8033*LN(1/C3) puis en accrochant avec le curseur de la souris le petit carré noir en bas à droite de la cellule et en tirant vers le bas, on recopie la formule sur toutes les lignes. (tableau de résultats)

Corriger les dates obtenues pour les échantillons de cet effet.

R₀ utilisé dans le tableau correspond à une mesure atmosphérique. Le R₀ des carbonates au moment de la mort des coraux (fermeture du système) présente un déficit en ¹⁴C lié au temps d'équilibration différent entre le ¹⁴C et le ¹²C. Ce déficit semble indiqué un âge de 400 ans à la mort des coraux (à t = 0). 

Age corrigé = âge calculé - 400  (Formule de la cellule E3 : = D3-400)

(tableau de résultats)

En admettant que les coraux vivent juste sous la surface de la mer, proposer deux schémas présentant les deux hypothèses qui expliquent l'altitude de ces coraux âges de 125 000 ans.

Corriger votre schéma en indiquant le niveau de la mer lors de l'avant-dernier interglaciaire. 
De combien de mètre l'île s'est-elle surélevée en 125 000 ans? 
Calculer la vitesse moyenne de surrection de l'île de la Barbade (en m pour 1000 ans).

Le niveau marin il y a 125 000 ans était plus élevé d'environ 3m par rapport à l'actuel. La première hypothèse est juste sauf que le niveau de la mer il y a 125 000 ans était de + 3 m par rapport à l'actuel. Les coraux étaient alors 3 m au dessus du niveau indiqué. L'île s'est donc soulevée de 37 m en 125 000 ans soit 0,296 m pour 1000 ans. 

Sur votre schéma précédent, représenter le prélèvement RGF-7 de 17,82 m pour l'actuel et pour la période de fermeture du système. Quelle est l'altitude par rapport au niveau de la mer actuel? 
Expliquer comment les coraux pouvaient-ils vivre à cette altitude(par rapport au niveau actuel de la mer).

 Ces coraux sont datés de 6400 ans. L'île se surélève à la vitesse de 0,296 m / 1000 ans donc depuis 6400 ans, ils se sont surélevés de 0,296 x 6,4 = 1,89 m. 
Par rapport au niveau de la mer actuel, il y a 6400 ans; ils étaient donc à 17,82 + 1,89 = 19,71 m de profondeur. 
Or, les coraux vivent juste sous la surface. Cela signifie qu'à l'époque, le niveau de la mer était de -19,71 m par rapport au niveau actuel. 

 Corriger les profondeurs des échantillons du soulèvement tectonique.
Tracer la courbe de montée du niveau de la mer.

Dans la cellule F3, la formule est donc =B3+(0,296*E3/1000) où B3 correspond à la profondeur initiale et E3 l'âge corrigé. (tableau des résultats) 

Corriger les âges 14C pour obtenir des âges vrais "calibrés".

Age vrai = 1.25 * Age 14C - 667
donc dans la cellule G3, la formule est =1,25*E3/1000
Pour le groupe d'élèves travaillant sur les âges calibrés, la formule pour la profondeur corrigée (colonne H) est =B3+0,296*G3/1000. 

 Tracer la courbe de montée du niveau de la mer. 
Encadrer la période correspondant à une remontée rapide du niveau de la mer. 
Comparer vos résultats avec ceux de l'autre groupe d'élèves.

D'après les courbes, le niveau de la mer lors de la dernière glaciation devait être inférieur de 130 m par rapport au niveau actuel. La période de vitesse maximum de remontée du niveau de la mer correspond en fonction de la datation utilisée à -12 000 à 8 000 ans en âge C14
-de 14 500 à 9 500 ans en âge C14 calibré. 

La calibration de l'âge introduit une différence qui est loin d'être négligeable. 

Tableau des résultats :

Fichier Excel 5 : calcul_c14.zip