bac S 2008 Amérique du nord

partie 2.2 : enseignement obligatoire (5 points) Couplage des événements biologiques et géologiques au cours du temps

Les peintures de la grotte Chauvet comptent parmi les plus anciennes peintures rupestres connues.

En utilisant les informations apportées par les documents :
- datez par la méthode absolue les deux phases de fabrication de charbons de bois ;
- datez ensuite par la méthode relative la réalisation de la peinture.

document 1 : les objets géologiques de la grotte Chauvet

Mouchage de torche

Les peintures préhistoriques sont réalisées avec des fragments de charbon de bois et des pigments minéraux. Les éléments dissous dans l'eau circulant dans la grotte cristallisent sous forme d'un voile de calcite recouvrant les parois et certaines peintures. Ce voile de calcite est lui-même recouvert d'un dépôt de charbon résultant d'un mouchage de torche (frottement de torche sur la paroi pour retirer la partie carbonisée qui asphyxie la flamme).

Schéma des recouvrements vus en coupe



document 2a : datation par le 14C

L'isotope 14C de l'élément carbone se désintègre en élément azote et se régénère régulièrement en haute atmosphère à partir de l'azote de l'air : il se retrouve donc en proportion constante et connue dans tous les milieux et tous les êtres vivants. Lorsqu'un animal ou une plante meurt, son métabolisme cesse et son carbone n'est plus renouvelé. En raison de la désintégration radioactive le rapport du nombre d'atomes 14C résiduel (P) sur celle au moment de la mort ( Po) décroît au cours du temps.

Deux ensembles de mesures ont été réalisés pour la grotte Chauvet.

- le premier réalisé sur des fragments de charbon de bois prélevés sur les peintures fournit des valeurs P/Po comprises entre 1,64 % et 2,70 %. Parmi les critiques émises sur la validité de leur datation, revient celle que l'on ne date pas directement la peinture mais les matières utilisées. Ce charbon de bois a pu être fabriqué pour cet usage ou prélevé dans un foyer bien plus ancien.

- le second réalisé sur des fragments de charbon de bois prélevés sur les mouchages de torche fournit des valeurs comprises entre 3,47 % et 4,37 %. Ces torches étaient fabriquées à partir de branches prélevées sur l'arbre au fur et à mesure des besoins.

P/Po (en %) âge correspondant (années)
53,660 5 000
28,794 10 000
15,451 15 000
8,291 20 000
4,449 25 000
3,928 26 000
3,468 27 000
3,062 28 000
2,704 29 000
2,387 30 000
2,108 31 000
1,861 32 000
1,643 33 000
1,451 34 000
1,281 35 000
1,131 36 000
0,999 37 000
0,882 38 000
0,779 39 000
0,687 40 000
0,607 41 000

Tableau des âges correspondant aux mesures des rapports isotopiques du carbone



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