Datation d’une oeuvre artistique, les peintures de la grotte de Chauvet

Chevaux, aurochs et rhinocéros

Document 1: Découverte de la grotte de Chauvet

Le dimanche 18 décembre 1994 sur le cirque d'Estre, Jean-Marie Chauvet, conduit deux amis vers les falaises. Ils pénètrent dans une petite grotte déjà connue, située tout près d'un chemin de grande randonnée. Mais ils sont attirés par un léger courant d'air, émanant d'un petit trou, au fond de la grotte. Ils tombent sur un éboulis. Ils creusent afin de dégager un passage dans lequel ils se faufilent. Ils finissent par surplomber un vide obscur. Comme ils n'ont pas assez de matériel pour continuer, ils rejoignent leurs véhicules alors qu'il fait déjà nuit. Après des hésitations, ils prennent l'essentiel du matériel et retournent à leur découverte. lls descendent avec une échelle spéléologique et découvrent une vaste salle au plafond très haut remplie de splendides concrétions scintillantes. Ils progressent en file indienne vers une autre salle, tout aussi vaste, et tombent en admiration devant des beautés géologiques inattendues qui les entourent. Ils aperçoivent aussi des ossements d'animaux. Sur le chemin du retour, ils aperçoivent dans le faisceau d’une des frontales un petit mammouth à l'ocre rouge sur un pendant rocheux. A partir de cet instant, ils observèrent avec attention toutes les parois et découvrent des centaines de peintures et de gravures.

La grotte Chauvet n'a jamais été ouverte au public cependant un fac-similé a été construit. L'expérience de la détérioration de la grotte de Lascaux y est sans aucun doute pour quelque chose.

Document 2: La technique de datation utilisée

Depuis son développement à la fin des années 40, la méthode de datation par le carbone 14 permet d’enrichir nos connaissances sur l’Homo Sapiens sapiens au cours des derniers 40.000 ans en situant les sites archéologiques sur une échelle chronologique commune. Outil majeur des archéologues, elle contribue ainsi à modifier notre perception de l’évolution culturelle de nos ancêtres d’un continent à l’autre.

Le carbone est présent dans la nature à plus de 99 % sous la forme de carbone 12 et carbone 13. Le carbone 14 possède des propriétés radioactives : cet atome n’est pas stable ; en perdant des neutrons au fil du temps il se désintègre en élément azote. Il se régénère régulièrement en haute atmosphère à partir de l’azote de l’air.

Le rapport carbone 14 / carbone total dans l’atmosphère reste constant et connu dans tous les lieux et tous les êtres vivants dans le temps : le nombre d’atomes produits est égal au nombre d’atomes qui se désintègrent.

La datation par le carbone 14 se fonde ainsi sur la présence, dans tout organisme vivant, de carbone 14 en infime proportion (de l’ordre de 1,2 x 10-12 sur le rapport carbone 14 / carbone total). Après la mort d’un organisme, son métabolisme cesse. Ce dernier n’intègre plus de nouveaux atomes de carbone, son carbone n’est plus renouvelé. Le carbone 14 va donc disparaître lentement pas désintégration radioactive.

1°) Répondre aux questions suivantes à l’aide du document 2 :

a) Quels sont les isotopes du carbone qui entre dans la composition des êtres vivants ?

b) Expliquer comment est formé le carbone 14.

c) Décrire l’évolution du taux de carbone 14 au cours de la vie d’un être vivant.

Tableau des âges correspondant aux mesures

des rapports isotopiques du carbone

2. Répondre aux questions suivantes à l’aide du document 3 :

a) À l’aide du tableau construire, dans le tableur, la courbe de désintégration du carbone 14 en fonction du temps.

b) S'agit-il de la courbe d'une fonction croissante ? Décroissante ?

c) Copier la courbe dans libre-office texte.

d) Déterminer graphiquement rapport de carbone 14 correspondant à un âge de 20000 ans.

e) Estimer graphiquement l'âge correspondant à 8% de carbone 14.

f) Déterminer graphiquement la demi-vie du carbone 14.

3. Répondre aux questions suivantes à l’aide du document 4 :

a) Pourquoi la méthode au carbone 14 peut-elle être utilisée ici ?

b) Sur quels éléments vont être appliquée la datation au carbone 14 ?

c) Quelles sont les limites temporelles de cette datation ?

Document 5: Résultats de la datation par le carbone 14

Depuis 1995, une cinquantaine d’échantillons de charbon de la grotte Chauvet a ainsi été datée par la méthode du carbone 14. Les fragments de charbon (Pinus) proviennent pour la plupart de la zone située en deçà de la salle des Bauges et se composent d’échantillons pariétaux prélevés sur cinq peintures (Salles Hillaire et du Fond, Galerie des mégacéros) et quatre mouchages de torche (Galeries du Cierge et des Croisillons, Salle Hillaire) et de trente-six fragments récoltés sur le sol à proximité de foyers.

Plan de la grotte Chauvet

On propose deux ensembles de mesures été réalisées pour la grotte Chauvet :

- le premier réalisé sur des fragments de charbon de bois prélevés sur des peintures fournit des valeurs P/P0 comprise entre 1,64 % et 2,70 %,

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

4. Répondre aux questions suivantes à l’aide du document 5 :

a) Estimer l’âge des deux ensembles de mesures.

b) À l’aide des résultats des datations au carbone 14 réalisées dans les différentes salles, montrer que la grotte a été occupée à plusieurs époques dont vous déterminerez l’âge.

Document 6: Les problèmes posés par la datation par le carbone 14

La première question porte sur la relation entre l’âge du charbon de bois et celui de la peinture. Cette dernière est-elle contemporaine de la mort de l’arbre (le phénomène daté) qui a fourni le charbon ou l’artiste a t-il utilisé des charbons ramassés au sol, provenant d’occupations antérieures ? L’homme préhistorique a t-il récolté du charbon naturel fossile ou mélangé plusieurs fragments charbonnés d’origine variée. L’étude chronologique détaillée de l’occupation préhistorique et l’analyse des vestiges organiques présents dans la grotte apportent des éléments de réponse à ces questions. Enfin, on peut envisager la

possibilité que certaines peintures aient subi des retouches au cours d’occupations préhistoriques successives. Seule, la multiplication des datations en plusieurs points d’une même figure est susceptible d’informer sur l’existence d’une telle pratique.

Ces questions mises à part, la principale difficulté rencontrée lors de la datation des peintures - comme de tout autre échantillon daté par le carbone 14 - est de s’affranchir des contaminations par du carbone étranger. En effet, sur les parois, les peintures sont continuellement menacées par les agents extérieurs.

Parmi les sources de contaminations les plus fréquentes, citons celles résultant des incursions de l’homme (dépôts de pollens ou de fibres textiles sur les parois humides des grottes…), ou d’animaux (insectes, chauve-souris…), la prolifération de micro-organismes variés, notamment en cas de visites fréquentes. La contamination peut aussi avoir une origine géologique : des carbonates de la paroi rocheuse ou des acides organiques transportées par les eaux d’infiltration peuvent être mélangés aux

pigments,…..

5. Répondre aux questions suivantes à l’aide du document 6 :

a) Citer différents facteurs qui peuvent fausser les résultats de la datation au carbone 14.

6. Répondre aux questions suivantes à l’aide de l’ensemble des documents proposés :