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Projet DiMCar : DatatIon 14C de Micro-échantillons Carbonatés

Porteurs : François Thil, IE-CNRS ; Nadine Tisnérat Laborde, chercheur CEA, Giuseppe Siani, Professeur Université Paris Sud, Damien Calmels, Maître de Conférences, Université Paris Sud.

Laboratoires partenaires : Laboratoire des Sciences du Climat et de l’Environnement (UMR8212), Géoscience Paris Sud (UMR 8148).

1 Description du projet

Le projet DiMCar a pour objectif l’acquisition d’un Système automatisé d’introduction d’échantillons carbonatés, appelé CHS (Carbonate Handling System) qui, couplé à ECHoMICADAS, spectromètre de masse par accélérateur (2015, DIM Analytics) permettra de dater par la méthode ¹⁴C des micro-carbonates. La plupart des laboratoires ¹⁴C préparent des échantillons carbonatés de 12 à 5 mg par attaque acide et réduisent ensuite le CO₂ libéré en graphite grâce à des lignes de réduction faites « maison ». Ce processus est long et laborieux, et potentiellement source de contamination au vu des nombreuses manipulations et transferts de l’échantillon d’une ligne à l’autre.

L’équipement CHS permet l’hydrolyse des carbonates et l’injection de CO₂ purifié directement dans ECHoMICADAS via son interface gaz. Il facilite la datation ¹⁴C en permettant de dater des micro-carbonates de l’ordre de 1 à 0.5 mg non datables jusqu’à présent et accroit les capacités analytiques. A la pointe de la technologie, il favorisera une recherche innovante appliquée aux Sciences Humaines et aux Sciences de l’Environnement. Le coût global de cet instrument est de 70k€.

Les analyses ¹⁴C sur les micro-carbonates apporteront des éléments de réponses clés aux questions par exemple i) sur la chronologie des spéléothèmes et des voiles de calcite recouvrant les gravures pariétales ou les représentations de tracées à base de pigments minéraux, en combinant les mesures ¹⁴C et les datations ²³⁰Th/²³⁴U ii) sur le cadre chronologique des archives continentales permettant l’étude de l’impact de la présence humaine sur, par exemple, l’usage des sols enregistré dans les sédiments lacustres ou les concrétions via respectivement la datation des ostracodes et des cernes des spéléothèmes urbains, iii) sur la correction des âges réservoirs océaniques à appliquer au cours du temps par exemple sur des mollusques marins retrouver dans des sites archéologiques du littoral. En effet la datation des µcarbonates permettra de dater les espèces planctoniques et benthiques de foraminifères récoltés dans un même niveau de carottes sédimentaires marines et réaliser des courbes de correction d’âge.

2 Accès

La plateforme ECHoMICADAS est ouverte à toute collaboration avec les membres du DIM. L’accès aux analyses ¹⁴C via le CHS sera ouvert  aux membres du DIM sous forme de collaboration jusqu’à la fin 2020 et avec possibilité de prestation à partir de janvier 2021. Les membres du DIM qui souhaitent des analyses ¹⁴C adressent leur demande via l’un des trois laboratoires à l’origine de l’acquisition d’ECHoMICADAS (LSCE, MNHN ou GEOPS). Une participation financière sera demandée pour les consommables, la maintenance et si nécessaire la main d’œuvre.

3 Porteur et partenaires

Le projet DiMCar est actuellement porté par 2 laboratoires, le LSCE et GEOPS, qui sont scientifiquement et instrumentalement liés, tout d’abord par leur sujet de recherche commun autour du ¹⁴C (environnement, climat, cycle du carbone) et par la plateforme PANOPLY regroupant près de 50 instruments, incluant ECHoMICADAS.

Sont à l’initiative du projet, pour le LSCE, les membres des équipes "Geotrac" (Géochronologie Traceurs Archéométrie) et "Paléocean" (paléocéanographie), et pour GEOPS, les équipes "Relief, Bassin et Ressources", "Paléoclimats et Dynamique Sédimentaire" et "Interactions et dynamique dans les réservoirs d’eau continentaux". Grâce à leur complémentarité, ces équipes regroupent les compétences indispensables pour caractériser et donner une chronologie absolue des archives paléoclimatiques et archéologiques.