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Le carbone 14

Il est produit dans la haute atmosphère à partir de l'azote 14 qui s'enrichit d'un neutron sous l'effet du bombardement cosmique. On appelle ainsi un flux de particules qui bombardent sans arrêt la Terre et qui provient de l'espace, parfois de galaxies lointaines. Cette production de 14C est modulée par le champ géomagnétique et l'activité solaire. Le champ magnétique de la Terre constitue une sorte de bouclier face aux particules cosmiques : plus son intensité est grande, plus il contrecarre leur pénétration dans notre atmosphère. Quant au Soleil, le renforcement de son activité se traduit par un vent très puissant qui tend à détourner de notre planète les rayons cosmiques et donc à affaiblir la production de 14 C.

Mise à jour : 02/07/2002

 

Rédigé par J-M Greffion, Lycée A. Thierry Blois
 

Les écarts observés pour des échantillons de bois entre l'âge donné par dendrochronologie (étude des cernes) et celui indiqué par le radiocarbone a permis de restituer la courbe des fluctuations de la teneur de l'atmosphère en 14C au cours des 11 430 années passées. Au delà le calibrage a été fait par comparaison des âges des coraux obtenus par les méthodes 14C et U/Th.

Après soustraction des effets induits par le champ magnétique, on obtient la courbe des variations de la teneur  de l'atmosphère en 14C résiduel. Ces variations reflètent :

  • Les variations de la répartition du radiocarbone dans ses trois réservoirs : l'atmosphère, la biosphère et l'océan
  • Les changements affectant l'activité solaire

Si les relations entre radiocarbone atmosphérique résiduel et activité solaire ne sont pas remis en cause, il n'en est pas de même pour celles qui lieraient le climat et l'activité solaire.

Mais la teneur en 14C de l'atmosphère est également un indicateur de l'intensité de la circulation thermohaline. En effet une partie du 14C contenu dans l'atmosphère se mêle aux eaux superficielles de l'océan. Il est entraîné ensuite au fond de l'océan par les eaux denses qui plongent au large du Labrador et en mer de Norvège. Lors de l'écoulement de ces eaux en profondeur jusque vers le Pacifique Nord, le 14C se désintègre en 14N provoquant un appauvrissement progressif de ces eaux en radiocarbone. Ainsi lorsque la circulation thermohaline se renforce, elle accélère l'entraînement du 14C de l'atmosphère dans les eaux profondes et le retour en surface d'un plus grand volume d'eaux déficientes en 14C, ce qui à terme affaiblit la concentration atmosphérique en radiocarbone. Et inversement, dans l'hypothèse d'un ralentissement de la circulation océanique.