Détermination de l’âge des otolithes au moyen de radiocarbone issu des essais nucléaires
Découvrez quelles difficultés nous éprouvons à déterminer précisément l’âge des otolithes et comment l’utilisation de radiocarbone issu des essais nucléaires nous permet de surmonter certains de ces problèmes.
Sur cette page
- Difficultés relatives à la détermination précise de l’âge
- Radiocarbone atmosphérique
- Interprétation
- Avantages
- Contraintes
- Liens connexes
La chronologie du radiocarbone dans les eaux marines montre une année d’augmentation similaire (vers 1956), qu’il s’agisse de coraux, de bivalves ou d’otolithes.
Difficultés relatives à la détermination précise de l’âge
Dans le monde entier, on considère les annuli d’otolithe comme le meilleur moyen d’estimer l’âge de la plupart des espèces de poissons. Cependant, la bonne interprétation de ces annuli est loin d’être facile et peut aboutir à des erreurs d’âge graves et systématiques.
En effet, à moins de recourir à des stocks issus d’écloseries marqués puis relâchés dans la nature, il est souvent difficile de confirmer l’exactitude de l’interprétation d’annulus d’otolithe chez les poissons de mer. Il y a donc une nette lacune dans notre capacité à confirmer les interprétations d’âge de la majorité des poissons de mer, particulièrement ceux qui ont une grande longévité.
Autres méthodes
Le marquage chimique et la recapture de poissons a été jugé dans l’ensemble comme le meilleur moyen de confirmer la fréquence de formation des annuli supposés. Il faut comparer le temps passé en liberté et le nombre d’annuli déposés dans la partie distale de la marque chimique pour déterminer l’âge du poisson correctement.
Malgré la fiabilité de cette démarche, les très faibles taux de recapture des poissons qui sont en liberté pendant plus de 2 à 3 ans rendent parfois difficile la collecte d’échantillons en nombre suffisant pour une vérification adéquate. De plus, la technique valide le temps écoulé depuis le marquage et non l’âge absolu du poisson.
On peut aussi recourir à la datation radiochimique fondée sur les rapports 210Pb : 226Ra ou 228Th : 228Ra pour différencier des interprétations d’âge très distinctes. Cependant, ce procédé est trop imprécis pour confirmer des âges détaillés ou individuels.
La méthode la plus répandue est la progression saisonnière des accroissements marginaux. Elle ne convient toutefois qu’aux poissons à croissance rapide et pâtit de l’absence de moyen objectif d’évaluation.
Radiocarbone atmosphérique
Les nombreux essais atmosphériques de bombes atomiques des années 1950 et 1960 ont augmenté de 100 % le radiocarbone atmosphérique, qui s’est rapidement intégré aux océans.
L’analyse des anneaux de croissance du corail a révélé que le radiocarbone issu des essais nucléaires était intégré à la structure d’accrétion corallienne en concentrations proportionnelles à celles qui sont présentes dans la colonne d’eau. Par conséquent, la série chronologique de radiocarbone nucléaire présente dans le corail reflétait la quantité de radiocarbone retrouvée en milieu marin. Cette quantité a augmenté d’environ 20 % entre 1950 et 1970.
En recourant à la technique d’analyse sensible et précise que constitue la spectrométrie de masse par accélérateur, nous avons appris que les otolithes d’une espèce de poisson de la Nouvelle-Zélande comprenaient aussi du carbone 14. Par ailleurs, la série chronologique de radiocarbone reconstituée d’après les annuli présumés des otolithes était comparable à celle qui était présente dans le corail avoisinant.
Nous pouvons donc en déduire que les annuli d’otolithe avaient été interprétés et datés correctement. En effet, une sous-estimation ou une surestimation systématique de l’âge se serait traduite par un décalage entre les séries chronologiques de carbone 14 des otolithes et du corail.
Nous avons donc pu confirmer la valeur de la technique de datation par radiocarbone issu des essais nucléaires pour résoudre des questions de validation de l’âge de diverses espèces de poissons. De plus, des recherches récentes ont démontré que l’apport de carbone 14 dans les otolithes de jeunes poissons était synchrone avec celui des coraux et des bivalves dans le nord de l’Atlantique.
Cette synchronicité à grande échelle signifie que les séries chronologiques du carbone 14 reconstituées à partir des noyaux d’otolithes de poissons âgés sont comparables à d’autres séries chronologiques du nord de l’Atlantique. Les erreurs dans la détermination d’âge à partir du nombre d’annulus apparaissent alors comme des séries chronologiques non cohérentes.
Interprétation
Compte tenu de la forte augmentation de carbone 14 associée au début des essais nucléaires, l’interprétation de la chronologie du carbone 14 dans les noyaux d’otolithes est relativement simple. Cette chronologie doit correspondre aux autres chronologies publiées pour la région, dans la mesure où les attributions d’âge annulaire (âge correspondant moins la classe d’âge) sont exactes.
Toute sous-estimation de l’âge entraînerait un décalage de la chronologie du carbone 14 vers des années postérieures. Une surestimation entraînerait un décalage vers des années antérieures.
En général, aucune eau de mer ne contenait des valeurs D14C supérieures à 00/00 avant la fin des années 1950. Par conséquent, les noyaux des otolithes des poissons côtiers présentant des valeurs inférieures à zéro ont dû se former avant la fin des années 1950.
En effet, la contamination des otolithes par des substances d’origine plus récente ne peut qu’augmenter la valeur du carbone 14, et non la diminuer. Ainsi, la valeur du carbone 14 fixe l’âge minimal de l’échantillon. Les années 1958 à 1965 sont donc les années les plus utiles pour la détermination de l’âge fondée sur cette valeur.
Avantages
Seule la méthode de datation au radiocarbone provenant des essais nucléaires permet de confirmer à la fois la formation des annulus et l’âge absolu d’un poisson.
Toutes les études réalisées jusqu’ici indiquent que le radiocarbone issu des essais nucléaires peut servir à confirmer la précision d’une méthode de détermination de l’âge :
- dans une période de 1 à 3 ans (normalement)
- en moins de 1 an dans certaines circonstances particulières
Contraintes
Les contraintes relatives à cette procédure sont les suivantes :
- des coûts relativement élevés (environ 700 $ à 1 000 $ par otolithe)
- la nécessité de disposer de poisson éclos entre 1958 et 1965 pour tirer parti des valeurs de carbone 14 propres à cette période
La disponibilité d’échantillons d’otolithes adéquats pourrait limiter l’application de cette méthode à certains stocks et espèces. Cependant, cette méthode reste l’une des plus précises et des plus praticables sur le plan logistique pour la validation de l’âge des espèces à grande longévité.
Liens connexes
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