Quand et comment les humains se sont installés pour la première fois dans les Amériques est un sujet de controverse considérable. Au XXe siècle, les archéologues croyaient que les humains atteint l’intérieur de l’Amérique du Nord pas plus tôt qu’il y a environ 14 000 ans.
Mais notre nouvelle recherche a révélé quelque chose de différent. Notre dernier étude soutient l’idée selon laquelle les gens étaient en Amérique il y a environ 23 000 ans.
Les experts du XXe siècle pensaient que l’apparition de l’homme avait coïncidé avec la formation d’un couloir libre de glace entre deux immenses calottes glaciaires chevauchant ce qui est aujourd’hui le Canada et le nord des États-Unis. Selon cette idée, le couloir, provoqué par la fonte à la fin de la dernière période glaciaire, a permis aux humains de partir en randonnée depuis l’Alaska au cœur de l’Amérique du Nord.
Peu à peu, cette orthodoxie s’est effondrée. Au cours des dernières décennies, les dates des premières traces humaines sont passées d’il y a 14 000 ans à 16 000 ans. Ceci est toujours cohérent avec le fait que les humains n’ont atteint les Amériques qu’à la fin de la dernière période glaciaire.
En septembre 2021, nous a publié un article dans Science qui datait des empreintes fossiles découvertes au Nouveau-Mexique il y a environ 23 000 ans, soit l’apogée de la dernière période glaciaire. Ils ont été fabriqués par un groupe de personnes passant près d’un ancien lac près de ce qui est aujourd’hui White Sands. Cette découverte a ajouté 7 000 ans au registre des humains sur le continent, réécrivant ainsi la préhistoire américaine.
Si les humains étaient en Amérique au plus fort de la dernière période glaciaire, soit la glace ne constituait que peu d’obstacles à leur passage, soit les humains étaient là depuis bien plus longtemps. Peut-être avaient-ils atteint le continent lors d’une période de fonte antérieure.
Nos conclusions ont été critiquées, mais nous avons maintenant publié des preuves confirmant les premières dates.
Datation du pollen
Pour beaucoup de gens, le mot pollen évoque un été d’allergies, d’éternuements et de misère. Mais le pollen fossilisé peut être un outil scientifique puissant.
Dans notre étude de 2021, nous avons effectué une datation au radiocarbone sur des graines de graminées communes trouvées dans les couches de sédiments au-dessus et en dessous de l’endroit où les empreintes ont été trouvées. La datation au radiocarbone est basée sur la manière dont une forme particulière, appelée isotope, du carbone (carbone 14) subit une désintégration radioactive dans des organismes morts au cours des 50 000 dernières années.
Certains chercheurs ont affirmé que les datations au radiocarbone de nos recherches de 2021 étaient trop anciennes car elles étaient soumises à ce qu’on appelle l’effet « eau dure ». L’eau contient des sels carbonatés et donc du carbone. L’eau dure est une eau souterraine qui a été isolée de l’atmosphère pendant un certain temps, ce qui signifie qu’une partie de son carbone 14 a déjà subi une désintégration radioactive.
L’herbe des fossés commune est une plante aquatique et les critiques ont déclaré que les graines de cette plante auraient pu consommer de la vieille eau, brouillant les dattes d’une manière qui les ferait paraître plus vieilles qu’elles ne l’étaient.
C’est tout à fait vrai qu’ils ont soulevé cette question. C’est ainsi que la science devrait procéder, avec des affirmations et des contre-affirmations.
Comment avons-nous testé notre affirmation ?
La datation au radiocarbone est robuste et bien comprise. Vous pouvez ainsi dater n’importe quel type de matière organique à condition d’en avoir suffisamment. Deux membres de notre équipe, Kathleen Springer et Jeff Pigati du United States Geological Survey, ont donc entrepris de dater les grains de pollen. Cependant, les grains de pollen sont très petits, généralement environ 0,005 millimètres de diamètre, il en faut donc beaucoup.
Cela représentait un formidable défi : il en fallait des milliers pour obtenir suffisamment de carbone pour dater quelque chose. En fait, il vous faut 70 000 grains ou plus.
La science médicale a apporté une solution remarquable à notre énigme. Nous avons utilisé une technique appelée cytométrie en flux, plus couramment utilisée pour compter et échantillonner des cellules humaines individuelles, afin de compter et d’isoler le pollen fossile en vue de la datation au radiocarbone.
La cytométrie en flux utilise les propriétés fluorescentes des cellules, stimulées par un laser. Ces cellules se déplacent dans un courant de liquide. La fluorescence provoque l’ouverture d’une porte, permettant aux cellules individuelles présentes dans le flux de liquide d’être détournées, échantillonnées et concentrées.
Nous avons des grains de pollen dans toutes les couches de sédiments entre les empreintes de White Sands, ce qui nous permet de les dater. Le principal avantage d’avoir autant de pollen est que vous pouvez cueillir des plantes comme les pins qui ne sont pas affectées par les eaux usées. Nos échantillons ont été traités pour concentrer le pollen en utilisant la cytométrie en flux.
Après un an ou plus de travail de laboratoire coûteux et intensif, nous avons été récompensés par des dates basées sur le pollen de pin qui ont validé la chronologie originale des empreintes. Ils ont également montré que les anciens effets d’eau étaient absents sur ce site.
Le pollen nous a également permis de reconstituer la végétation qui poussait au moment où les humains faisaient les empreintes. Nous avons obtenu exactement le type de plantes que nous nous attendions à trouver là-bas pendant la période glaciaire au Nouveau-Mexique.
Nous avons également utilisé une technique de datation différente appelée luminescence optiquement stimulée (OSL) comme contrôle indépendant. OSL repose sur l’accumulation d’énergie dans les grains de quartz enfouis au fil du temps. Cette énergie provient du rayonnement de fond qui nous entoure.
Plus nous trouvons d’énergie, plus nous pouvons supposer que les grains de quartz sont vieux. Cette énergie est libérée lorsque le quartz est exposé à la lumière. La date à laquelle vous datez correspond donc à la dernière fois où les grains de quartz ont vu la lumière du soleil.
Pour échantillonner le quartz enfoui, vous enfoncez des tubes métalliques dans les sédiments et les retirez soigneusement pour éviter de les exposer à la lumière. En prenant des grains de quartz au centre du tube, vous les exposez à la lumière en laboratoire et mesurez la lumière émise par les grains. Cela révèle leur âge. Les dates d’OSL confirment celles que nous avons obtenues en utilisant d’autres techniques.
L’humble grain de pollen et une merveilleuse technologie médicale nous ont aidés à confirmer les dates de prise des empreintes et la date à laquelle les gens ont atteint les Amériques.
Cet article est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.