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1. Introduction        Quarante ans de datation, telle était la consigne        pour le 40e anniversaire du GMPCA. Aussi, j’ai        choisi d’orienter mon propos, non pas sur quarante ans de résultats de        datation, toutes périodes et aires culturelles confondues, mais plutôt        sur l’évolution des méthodes de datation au cours des quatre dernières        décennies, ce qui me paraissait à la fois plus intéressant et plus        pédagogique pour les praticiens et les utilisateurs, et bien        évidemment plus adapté au format proposé. Ce faisant, cet article ne        cherche pas l’exhaustivité. Nous ne traiterons pas de toutes les        méthodes de datation, mais uniquement de méthodes physiques de        datation les plus courantes ou les plus prometteuses pour        l’archéologie. J’ai opéré un centrage géographique et bibliographique        sur les groupes français de chronologie en archéologie, sans oublier        le contexte international dans lequel nous vivons quotidiennement, car        nos équipes sont petites et nous avons donc un besoin permanent de        mondialisation. Nous positionnons les méthodes de datation comme un        ensemble d’outils fondamentaux dans une recherche interdisciplinaire        sur l’histoire de l’Homme. J’ai été aidé dans cette démarche par des        collègues spécialistes que j’ai interrogés et qui ont bien voulu        apporter leur concours (voir les remerciements en fin d’article).        Nous laisserons d’emblée de côté les méthodes        basées sur l’altération des matériaux, et en particulier sur        l’hydratation des minéraux, par exemple l’hydratation des quartz ou la        réhydroxylation des terres cuites qui ont fait tant couler d’encre ces        dernières années (par exemple Ericson, 2004 ; Barrett, 2017). En fait        toutes ces méthodes sont basées sur un principe d’altération        différentielle, aussi permettent-elles de classer les objets selon        leur degré d’altération, mais pas nécessairement selon leur âge,        puisque le taux d’altération dépend fortement de facteurs        environnementaux très nombreux et intrinsèques aux matériaux, mal        maîtrisés, extrêmement variables dans le temps et l’espace, même à        l’échelle métrique, et dont l’action n’est pas linéaire. Pour s’en        convaincre, il suffit de se rappeler que l’un des paramètres sensibles        pour la cinétique est la température, avec une dépendance        exponentielle en inverse de la température absolue (loi d’Arrhénius)        bien connue des chimistes.        S’il fallait classer les méthodes de datation, dans        un souci de synthèse, il faudrait vite abandonner la dichotomie        méthodes archéologiques, méthodes de laboratoire, car elles        participent toutes de l’archéologie, du terrain et du laboratoire… De        même, classer les méthodes selon celles qui méritent d’être détaillées        car elles ont été plus largement utilisées jusqu’à présent et celles        qui sont juste évoquées ne m’a pas semblé pertinent. Aussi, je        présenterai plutôt les méthodes selon le processus d’enregistrement        caractéristique du temps écoulé :                  Celles qui résultent de l’enregistrement de          variations environnementales comme la dendrochronologie et          l’archéomagnétisme ;          Celles qui résultent de la filiation          radioactive, où nous distinguerons, celles basées sur les isotopes          cosmogéniques produits en continu par le rayonnement cosmique          (radiocarbone, béryllium-10…), et celles basées sur des isotopes de          longue période présents sur Terre depuis sa formation (K-Ar ou          Ar-Ar, U-Th…) ;          Et enfin les méthodes paléodosimétriques,          basées sur les effets cumulatifs de l’irradiation par la          radioactivité naturelle : luminescence et méthodes dérivées,          résonance paramagnétique électronique…                      2. Les méthodes basées sur l’enregistrement de        variations environnementales                  La Dendrochronologie          Chacun connaît même de manière sommaire, les          principes de la méthode qui pourrait s’apparenter ainsi à un jeu          d’enfant, avec le comptage des cernes de croissance. Selon          l’historique de L. Tessier (2010), la première référence sur          l’appréhension du rôle de l’arbre dans l’enregistrement des          fluctuations climatiques est attribuée à Léonard de Vinci au xve siècle (Stallings et al., 1937 ; Schulmann, 1937). La croissance de          l’arbre est en effet sensible à son environnement, au climat et aux          éventuels stress qu’il subit au cours de son histoire. Dans un          environnement donné, chaque cerne « enregistre » par son mode de          développement les conditions climatiques de l'année de sa croissance          qui conditionnent ainsi son épaisseur. La succession des cernes d’un          arbre du cœur vers la périphérie rend donc compte de la succession          des conditions de croissance liées aux facteurs environnementaux,          c’est tout au moins le signal que les dendrochronologues tentent          d’isoler. Il s’agit ainsi d’un signal statistique relatif à une          population d’arbres donnée et pour une espèce donnée dans un          environnement global qui doit être homogène. Ainsi il s’agit          d’extraire de l’analyse d’individus le signal statistique          caractéristique d’une séquence climatique régionale (au sens de          grande région climatique) et de remonter le temps pour construire          une référence utilisable pour la dendrochronologie.          La dendrochronologie s’est développée dès la fin          du xixe siècle en          tant que discipline sous l’impulsion de deux chercheurs, Andrew E.          Douglass aux États-Unis et Bruno Hüber en Allemagne qui ont posé les          bases d’une pratique normalisée. C’est à partir des années 1970 que          la dendrochronologie acquiert la modernité de la pratique que l’on          utilise ou que l’on connaît aujourd’hui. L’étude des largeurs de          cerne est fréquemment associée à des analyses complémentaires, selon          les problématiques traitées, telles que l’analyse densitométrique,          la répartition des isotopes légers du carbone et de l’oxygène qui          forment autant d’informations liées à une chronologie de haute          résolution, la plus haute que l’on puisse en effet espérer pour          l’étude du passé à partir de vestiges matériels.          Depuis une quarantaine d’années, l’évolution de          la dendrochronologie a suivi l’évolution technique en termes          d’informatique, de numérisation et, plus récemment, de mise en          réseau des données à l’échelle internationale. Ce n’est pas tant          dans les concepts que la discipline a évolué mais beaucoup plus dans          ses liens avec d’autres composantes scientifiques. La          dendrochronologie est donc très rarement utilisée seule, et de          nombreuses disciplines utilisent cet outil pour la reconstruction          des climats, les pratiques forestières, l’étude d’impact sur la          croissance des arbres de phénomènes de stress environnementaux          (glissements de terrain, avalanches…) ou parasitaires, sans oublier          l’archéologie, notre principal sujet de préoccupation au GMPCA. Le          lecteur intéressé pourra aisément consulter l’ouvrage collectif          dirigé par L. Astrade et C. Miramont (2010) pour un aperçu des          applications de la dendrochronologie dans de très nombreux          domaines.          Les capacités de la dendrochronologie en termes          de résolution temporelle ont été très rapidement perçues et          exploitées dans la communauté de la préhistoire « récente » (Lambert          et Lavier, 1990). Elles sont ainsi clairement démontrées avec la          chronologie d’habitats lacustres néolithiques dont l’étude détaillée          a permis, par exemple, d’accéder aux modalités d’exploitation des          terres et de gestion des ressources par les néolithiques des lacs de          Clairvaux et Chalain dans le Jura (Pétrequin 2005). De nombreuses          autres applications associées à l’archéologie des milieux humides et          littoraux, études des aménagements portuaires, des aménagements de          cours d’eau peuvent être citées (Billamboz, 2014 ; Bernard et          Langouet, 2014) de même que dans le domaine de l’archéologie navale          (Guibal, 1992). En archéologie du bâti, l’étude des charpentes et          des bois d’œuvre offre un large spectre de recherches pour          l’histoire des techniques constructives et de maintenance des          édifices (Hoffsummer, 1999, 2002 ; Maggi et          al., 2002).          Les défis actuels pour la dendrochronologie          visent à l’extension de la séquence chronologique. La préoccupation          des spécialistes concerne les hétéro-connexions, c’est-à-dire les          corrélations interspécifiques en particulier la corrélation          chêne/pin qui permet une séquence chronologique jusque vers 12 600          ans avant le présent (Friedrich et al.,          2004 ; Miramont et al., 2010), ce qui couvre          l’histoire humaine depuis la fin du Paléolithique Supérieur. Les          espoirs de continuer la séquence sont fondés sur le recouvrement de          chronologies alpines flottantes jusque vers 16 000 avant le présent.          Il serait ainsi possible de remonter jusqu’au Magdalénien Moyen en          Europe occidentale. Pour le moment des problèmes de synchronisation          des séquences subsistent, cependant la possibilité demeure de mettre          au jour des bois suffisamment bien conservés pour atteindre ces          objectifs. L’idée est en effet de poursuivre la calibration de haute          résolution du radiocarbone indépendamment des mesures couplées avec          le déséquilibre des séries de l’uranium d’échantillons marins dont          l’effet réservoir n’est pas forcément constant dans le temps et          l’espace.                          L’archéomagnétisme          Je ne ferai qu’évoquer ce que les chronologues          nomment paléomagnétisme, à savoir le repérage de la succession des          renversements de polarité du champ magnétique terrestre comme          marqueurs chronologiques dans les stratigraphies quaternaires. Ces          différents événements de renversements forment des jalons pour le          Pliocène et le Pléistocène qui sont largement utilisés en          Paléontologie (Sémah et al., 2000).          C’est Emile Thellier après sa thèse en 1938          (Thellier, 1938) et son épouse Odette qui posent les bases du          magnétisme des terres cuites et leur application à la chronologie          (Thellier et Thellier, 1959). Deux articles de synthèse de 1966          (Thellier, 1966 ; 1981) dressent le bilan de l’archéomagnétisme en          France et tentent de dégager les grandes lignes de recherche pour le          futur, et ce que l’on peut dire aujourd’hui c’est qu’elles ont été          suivies et restent toujours d’actualité. Sur le principe, la méthode          de datation repose sur la connaissance de l’évolution du champ          magnétique terrestre et son enregistrement dans les roches chauffées          et les terres cuites par aimantation des minéraux magnétiques. Au          refroidissement des matériaux, l’aimantation induite se fige          durablement et le matériau présente donc une aimantation dite          thermorémanente qui est parallèle au champ géomagnétique ambiant. Au          cours du temps, le champ magnétique terrestre (CMT) évolue en          direction et en intensité : on parle de variation séculaire. La          datation par archéomagnétisme repose ainsi, dans la majorité des cas          jusqu’à présent, sur la comparaison des caractéristiques          directionnelles de l’aimantation thermorémanente d’un échantillon à          une courbe de calibration, c’est-à-dire l’inclinaison (angle entre          le plan horizontal et la direction du CMT) et la déclinaison (angle          entre le Nord magnétique et le Nord géographique dans un plan          horizontal) (Gallet et al., 2009 ; Hervé et          Lanos, 2013). Nous ajouterons que depuis quelques années l’intensité          est le 3e élément du vecteur qui est venu          s’ajouter aux données angulaires. La courbe de calibration est          construite pour les périodes précédant les observations et mesures          systématiques directes du CMT dans les observatoires, à partir          d’échantillons archéologiques bien datés et en position primaire,          c’est-à-dire non déplacés par rapport à leur position de chauffe          (éléments de four, aires de combustion, etc.). Les courbes de          référence sont valables pour une région géographique donnée, car le          CMT présente des variations locales non dipolaires. La notion de          région représente la zone géographique pour laquelle il est possible          d’apporter des corrections standard en direction et intensité grâce          à un modèle dipolaire local. Cela représente par exemple en France,          plusieurs centaines de kilomètres autour de Paris, site généralement          utilisé comme référence centrale, cependant largement excentré          géographiquement par rapport au territoire métropolitain (je propose          de choisir Garchy dans la Nièvre avec plus de pertinence          géographique et historique, car cela a été le siège du GMPCA depuis          ses débuts jusque dans les années 2000 !). La datation par          archéomagnétisme doit donc répondre à deux problématiques :          premièrement, la mesure fiable de l’orientation du champ ancien et          de son intensité, deuxièmement, et non la moindre des          problématiques, la construction de courbes de calibration qui          nécessite que les datations des objets de référence soient          particulièrement fiables et précises.          Il y a 40 ans, les bases de l’archéomagnétisme          étaient déjà posées. À Rennes, la mise en place d’un premier          laboratoire d’archéomagnétisme à vocation purement archéologique a          été réalisée dans les années 80 par notre regretté collègue Loïc          Langouet et ses collaborateurs. À cette époque, en France, la          dynamique patrimoniale était objectivée par la constitution de la          carte archéologique du territoire sous l’impulsion des découvertes          issues de la prospection au sol et aérienne de l’habitat rural          gallo-romain. Aussi le groupe de Rennes a-t-il mis en place une          méthode de datation des matériaux déplacés (de leur lieu de          production), en particulier, les terres cuites architecturales          (TCA : briques, tegulae…) grâce au fait que          leur positionnement dans un four gallo-romain résultait d’un          empilement régulier sur une sole horizontale. L’analyse de          l’orientation de l’aimantation thermorémanente de ces objets rend          possible la détermination de leur position de cuisson (de chant,          debout ou à plat) en raison des limites angulaires du cône de          variation de la direction du CMT, tout au moins sous nos latitudes.          En étudiant la répartition de l’orientation du champ sur une          centaine d’échantillons d’un même lot ou d’une même production, il          est possible ainsi de déterminer avec précision l’inclinaison du CMT          au moment de la manufacture de ces terres cuites (Lanos, 1987, 1990,          1994). Si l’on fait un bilan sur les avancées en matière de mesure          du champ magnétique thermorémanent, nous devons citer également les          affinements importants de la méthode avec la prise en compte et la          correction des effets d’anisotropie magnétique (directions          d’aimantation préférentielles de certains minéraux) sur les          directions de l’aimantation thermorémanente qui peut alors ne pas          être parallèle au champ géomagnétique (Veitch et          al., 1984 ; Lanos, 1987, 1999 ; Goulpeau et          al., 1989).          La construction des courbes de référence locales,          de portée régionale, est une préoccupation permanente pour les          géomagnéticiens (Lanos, 2004 ; Gomez-Paccard et          al., 2012, 2016 ; Gallet et al., 2009 ;          Genevey et al., 2013, 2016 ; Hervé et al., 2013a, 2013b, 2017 pour les compilations          les plus récentes en Europe occidentale). L’objectif est de          caractériser les fluctuations du CMT et ses temporalités. La          collaboration avec les archéologues pour « fournir » des sites bien          datés est absolument nécessaire. En retour l’archéologue et le          chronologue doivent porter un regard critique sur l’établissement de          la chronologie, ce qui n’a rien d’évident, car il faut remonter aux          sources de la chaîne d’inférences ayant abouti aux attributions          chronologiques. En France et en général en Europe romaine, la          période antique est très bien documentée, de même que le « bas »          Moyen Âge et la période moderne. Cependant le « désert » du haut          Moyen Âge (peu de constructions reconnues comme telles de cette          époque) a tardé à être « peuplé », et il a fallu attendre la          première décennie 2000 pour que des études plus systématiques de TCA          issues de bâtiments soient entreprises, en France en partie sous          l’impulsion du groupe de recherche européen CNRS sur les Terres          Cuites Architecturales, avec un couplage systématique interméthodes          et archéologie du bâti sur une vingtaine de sites dont la          construction est comprise entre le ve et le xie siècle. La publication de ces données par          l’IRAMAT, Géosciences Rennes et l’Institut de Physique du Globe de          Paris est une priorité pour les saisons à venir.          La mesure de l’intensité du champ magnétique          comme 3e élément du vecteur, utilisable pour la          chronologie, marque un effort important de la communauté au cours de          la dernière décennie pour documenter les variations d’intensité du          CMT depuis l’âge du Bronze moyen (figure 1, Hervé et al., 2013b, 2017). Des difficultés ont          cependant été rencontrées avec la détermination du CMT ancien à          partir de l’aimantation thermorémanente. La mesure de l’intensité          suppose une désaimantation thermique suivie d’une réaimantation. La          régénération du signal magnétique est altérée par les conditions          RedOx de la chauffe en laboratoire qui divergent le plus souvent des          conditions archéologiques, les minéraux magnétiques étant          particulièrement sensibles à la composition de l’atmosphère au cours          des traitements thermiques (pression partielle d’oxygène, de CO2, de CO, de vapeur d’eau H2O          etc.). On retrouve dans les phénomènes de magnétisation, une          sensibilité aux conditions de chauffe analogue à celle observée en          thermoluminescence qui justifie des protocoles de mesures complexes.          L’intensité d’aimantation thermorémanente est par ailleurs          dépendante de la vitesse de refroidissement, ce qui entraîne une          source de variabilité supplémentaire dans les mesures effectuées en          laboratoire pour se rapprocher des conditions de refroidissement          compatibles avec celles des objets étudiés.          Parmi les recherches exploratoires en cours en          archéomagnétisme, l’application du magnétisme à des objets non          chauffés tels que des briques d’adobe, ou à des pigments à base          d’oxydes de fer suscite un vif intérêt en raison de son potentiel          pour l’archéologie. On suppose qu’une orientation préférentielle des          minéraux magnétiques s’opère lorsque ceux-ci sont en suspension en          phase aqueuse et que le séchage fige les configurations. Cependant          on connaît mal les effets de la rugosité du support et d’autres          irrégularités de surface sur l’orientation finale des grains.          La poursuite de la construction des courbes          d’étalonnage reste une priorité pour les archéo- et géomagnéticiens,          à partir d’objets « bien » datés par des méthodes variées et          convergentes afin de compléter les séries temporelles sur          différentes aires géographiques. Une vaste base de données          internationale sur les sites et structures de référence servant à          établir la courbe d’étalonnage est en cours, intégrant une          évaluation critique des datations dites de référence.          Figure 1 : Variation de l’intensité du champ          magnétique terrestre au cours des 3 500 années passées (inédit,          calcul de courbe par Ph. Lanos et compilation des données par G.          Hervé – données existantes en septembre 2017). / Figure 1: Variation of the geomagnetic field intensity          for the last 3,500 years (unpublished data: compilation of existing          data by G. Hervé and curve calculation by Ph. Lanos, september          2017).                                3. Méthodes basées sur la filiation        radioactive        Un grand nombre de méthodes de datation sont basées        sur la filiation radioactive. Parmi celles-ci nous considèrerons        quelques exemples de méthodes liées à l’exposition de la surface du        globe au rayonnement cosmique et dépendant ainsi d’une production        continue d’isotopes cosmogéniques, comme le radiocarbone, le        béryllium-10, et le chlore-36, et quelques exemples de méthodes basées        sur des couples géochimiques en filiation radioactive dont au moins le        parent est introduit dans la roche ou dans le matériau au moment de sa        formation, comme les méthodes au potassium-40 et celles basées sur le        retour à l’équilibre séculaire des séries de l’uranium.                  Radiocarbone          La datation par radiocarbone est assurément la          méthode la plus populaire en archéologie et celle qui a suscité le          plus d’efforts au niveau mondial depuis les années 1950 (Libby et al., 1949) et le prix Nobel de Chimie de Libby          en 1960. Chacun connaît le principe de la méthode que nous nous          contenterons d’évoquer ici. La formation de carbone-14 à partir des          réactions nucléaires entre le rayonnement cosmique et les molécules          d’azote en est à l’origine. Les atomes ainsi formés sont          immédiatement engagés dans des molécules de CO2          par interaction chimique avec l’ozone. Les mouvements atmosphériques          assurent le brassage à l’échelle terrestre des molécules ainsi          naturellement marquées. Les organismes vivants étant en équilibre          avec l’atmosphère, le rapport 14C/12C est conservé entre la source, l’atmosphère, et          le récepteur, tant que l’organisme est vivant. Cet équilibre cesse à          la mort de l’organisme, et la décroissance radioactive du          radiocarbone dans les restes de l’organisme démarre. J’attire          cependant l’attention du lecteur que cette façon d’exprimer les          choses peut être à l’origine d’erreurs d’interprétation parmi nos          étudiants. En fait tout dépend de ce que nous considérons sous le          terme organisme : il s’agit bien évidemment de parties d’un être          vivant qui disposent des capacités de renouvellement de ses          molécules jusqu’à la mort de l’individu. Ainsi, cette définition ne          peut s’appliquer complètement aux végétaux et c’est là la source          d’erreur. Le charbon de bois ne date pas la mort de l’arbre, mais          plus exactement il date la formation de la cellulose, longues          chaînes carbonées qui assurent la structure du bois et qui ne se          renouvellent plus une fois formées. Ainsi dater un charbon de bois          revient à dater la formation des cellules végétales correspondantes          qui seront ensuite soumises à la mesure radiocarbone par les          archéologues ou par d’autres spécialistes. La preuve ? Il serait          impossible de faire des corrections dendrochronologiques si tel          n’était pas le cas et nous entendrions moins parler d’effet vieux          bois lorsque la datation radiocarbone est plus ancienne          qu’attendue !          Les 40 dernières années ont été jalonnées par          plusieurs faits marquants en termes d’évolution de          l’instrumentation, de progrès dans la justesse, et dans la diversité          de nature des échantillons datables. En premier lieu, ce sont          manifestement les progrès technologiques qui ont permis au          radiocarbone le développement que nous avons connu ces dernières          décennies, grâce, entre autres, à la mise au point d’accélérateurs          tandem à la fin des années 1970, après l’article considéré comme          fondateur de R.A. Muller (1977) pour le comptage direct des atomes          et non des désintégrations radioactives béta. En France,          l’installation du Tandétron à Gif-sur-Yvette en 1981, puis la mise          en place de la plateforme ARTEMIS en 2003 ont profondément marqué le          paysage archéologique ainsi que les pratiques de la datation dans          notre communauté. La spectrométrie de masse par accélérateur (SMA) a          rendu possible l’analyse de très petites quantités de carbone,          quelques milligrammes, ce qui a permis, parmi les exemples les plus          connus, d’accéder directement à la datation du carbone végétal          utilisé comme pigments dans les représentations de grottes ornées,          notamment à Chauvet Pont d’Arc en Ardèche (Valladas et al., 2005).          Aujourd’hui encore, les deux systèmes de mesure du radiocarbone, le          comptage béta classique des désintégrations béta et le SMA          coexistent. Plus récemment, la miniaturisation des spectromètres de          masse permet maintenant de proposer des équipements de faible          encombrement. Ce sont des appareillages de type MICADAS (acronyme          pour MIni CArbon DAting System) (Synal et al., 2007 ; Bard et          al., 2015) utilisables dans des locaux de quelques dizaines de          m².          Comme chacun sait, l’hypothèse de Libby          concernant la constance de la production du radiocarbone par le          rayonnement cosmique s’est avérée fausse dès que la précision des          mesures est devenue suffisante, dès la fin des années 1950. Cela          provient des variations temporelles de l’intensité du rayonnement          cosmique et de ses interactions dans la haute atmosphère. Des          corrections ont donc été apportées aux datations avec l’analyse          couplée par dendrochronologie et radiocarbone sur les fameuses          cellules végétales issues des cernes de croissance d’arbres bien          datés (Friedrich et al., 2004). Lors de la          création du GMPCA, en 1977, la calibration dendrochronologique          permettait de corriger jusque vers 10 000 ans avant le présent.          Grâce à l’effort international, l’extension des possibilités de          comparaison à des formations coralliennes, ou à des formations          stalagmitiques par couplage U/Th et radiocarbone et le comptage de          varves organiques permettent aujourd’hui de proposer des corrections          sur toute la portée du radiocarbone, soit sur les 50 000 dernières          années (Reimer et al., 2013). Cependant il          faut bien noter que par rapport à une correction          dendrochronologique, la précision de la calibration est moindre, et          des incertitudes subsistent encore sur l’importance des          effets-réservoirs de certaines séries de formations carbonatées          prises en compte dans l’expérience IntCal2013. C’est la raison pour          laquelle l’extension des corrections dendrochronologiques, notamment          avec les séries chronologiques alpines encore flottantes conserve          tout son intérêt pour la calibration du radiocarbone.          En termes de nature d’échantillons datables, par          rapport à la fin des années 1970, de nouvelles possibilités existent          liées à la réduction considérable du volume nécessaire avec l’usage          de la spectrométrie de masse par accélérateur. Ainsi, comme nous          l’avons déjà signalé, la possibilité de dater directement les          pigments a véritablement mobilisé la communauté des pariétalistes,          particulièrement lorsque les premières dates de Chauvet et de          Cosquer ont été obtenues. Les controverses qui sont apparues (on          trouvera la synthèse assez détaillée publiée par Pettitt, 2008) ont          induit des efforts méthodologiques. En plus d’expériences          d’intercomparaison spécifiques mises en œuvre Chauvet (les          intercomparaisons sont pratiquées régulièrement depuis des décennies          par les spécialistes du radiocarbone), d’autres méthodes en          complémentarité du radiocarbone, comme le déséquilibre des séries de          l’uranium, le Chlore-36 et même la luminescence ont été mobilisées          sur ce site (Quilès et al., 2014 ; Genty et al., 2004 ; Sadier et          al., 2012 ; Guibert et al., 2015).          C’est aussi cette réduction des quantités de          matière qui permet aujourd’hui de dater les aciers médiévaux, dans          les zones du métal les plus fortement carburées (Leroy et al., 2015)          ce qui ouvre ainsi de nouvelles possibilités d’étude pour l’histoire          des monuments lorsqu’il s’agit de renforts ou d’éléments métalliques          pour l’architecture, et plus généralement pour l’économie de la          production métallique jusqu’à ce que la houille fasse son          apparition. La datation de la carbonatation des mortiers, évoquée          comme possible dans les années 1960 (Labeyrie et Delibrias, 1964),          résiste quelque peu encore à un développement systématique dans          l’archéologie du bâti (Hajdas et al., 2017). Malgré la mise en œuvre          de protocoles d’attaque chimique séquentielle des carbonates, les          incertitudes demeurent. Un effort particulier de caractérisation des          formations carbonatées au sein des mortiers est en cours dans le          microcosme des spécialistes qui fondent leurs espoirs notamment sur          l’analyse des aragonites d’origine pyrogénique (Xu et al., 2016 ;          Toffolo et al. 2017).                          Les isotopes du béryllium, de l’aluminium et          du chlore et l’archéologie          Avec des demi-vies respectives de 1.36Ma, 730ka,          300ka, les isotopes 10Be, 26Al, et 36Cl, permettent de          remonter plus loin dans le temps que les méthodes que nous avons          évoquées jusqu’à présent et ils permettent également de dater          d’autres types d’événements. Ainsi le béryllium-10, comme le          radiocarbone, est produit dans la haute atmosphère par interaction          de neutrons avec les noyaux d’azote. Il est aussi produit dans les          roches de surface par interaction de muons avec l’oxygène. Les          nucléides 26Al et 36Cl sont          produits quant à eux dans les roches de surface à partir          respectivement du silicium-28, et du calcium-40. Ainsi deux modes de          production distincts, atmosphérique et terrestre (« in situ »), impliquent deux ensembles possibles          de processus datables.          Le béryllium-10 atmosphérique est fixé par les          aérosols puis arrive à la surface de la terre emporté dans les          précipitations atmosphériques. Une partie du béryllium s’adsorbe à          la surface de grains dans des sédiments lacustres ou marins et se          retrouve donc dans la phase dite authigène des sédiments.          Parallèlement le béryllium-9 (noyau stable) est libéré par l’érosion          des roches, une partie se dissout puis s’adsorbe également en          surface des grains (Bourlès et al., 1989).          Selon notre collègue D. Bourlès du CEREGE, dont je reprends ici les          propos, il est bien évidemment nécessaire de normaliser la          concentration mesurée en 10Be par celle en 9Be car divers processus physico-chimiques altèrent          quantitativement l’information sur la production initiale de 10Be. « Étant donné les voies d’introduction très          différentes du 10Be et du 9Be dans l’environnement terrestre, il apparaît que          seule la forme soluble de ces deux isotopes peut être homogénéisée          avant adsorption sur les particules et dépôt des sédiments. Adsorbés          à la surface des particules dans un rapport représentatif de la          masse d’eau qui les contenait, les isotopes 9Be          et 10Be participent dès lors à la constitution          de la phase authigène des sédiments, c'est-à-dire la phase formée à          partir des éléments dissous. Seule cette phase authigène des          sédiments est considérée pour la datation ». Pour en savoir          davantage le lecteur intéressé par les aspects méthodologiques de la          datation par le béryllium-10 pourra ainsi se référer à l’article          détaillé d’Anne Elisabeth Lebatard et al.          (2009) qui présente la démarche qui a abouti à la datation à environ          7 millions d’années d’Hominidés Mio-pliocènes du Tchad. L’une des          problématiques de la démarche est de s’assurer que dans un bassin          versant donné, le rapport 10Be/9Be est constant.          La production « au sol » d’isotopes cosmogéniques          donne également lieu à de nombreuses applications : âge d’exposition          de roches au rayonnement cosmique, par exemple pour la détermination          des vitesses de dénudation, le retrait de glaciers (Brown et al., 1991), l’effondrement de falaises etc. ou          bien à l’inverse il est possible de déterminer l’histoire de roches          anciennement exposées puis de nouveau enfouies (Shen et al., 2012). Des situations archéologiques          variées peuvent bénéficier d’approches chronologiques de ce type.          L’exemple de la chronologie des occupations humaines à la Grotte          Chauvet Pont-d’Arc est emblématique du concours de la datation par          le chlore-36. Il a ainsi été montré que l’entrée paléolithique de la          grotte avait été obturée à la suite de plusieurs épisodes          d’effondrement de la falaise qui la surplombait, notamment, le          dernier vers 22ka avant le présent qui scelle définitivement le          réseau karstique et ses représentations pariétales (Sadier et al., 2012). Les lecteurs intéressés par la          datation de l’occupation humaine à Chauvet Pont d’Arc pourront aussi          lire la synthèse des datations dans l’article d’Anita Quilès et al. (2016). Enfin, pour des périodes beaucoup          plus proches de nous, on peut proposer comme défi pour la datation          au chlore-36 la datation des carrières anciennes (âge d’exposition          au rayonnement cosmique des fronts de taille dans des calcaires), ce          qui contribuerait à caractériser plus sûrement les sources de          matériau de construction pour l’Antiquité et le Moyen Âge (Gutiérrez          Garcia-Moreno, 2014).                          Datation par la filiation 40K-40Ar          La méthode de datation basée sur la filiation du          potassium 40 est utilisée en géochronologie pour dater la formation          de roches contenant du potassium, c’est une évidence, et capables de          retenir l’Argon-40 formé. L’une des premières mentions de la          possibilité d’utiliser cette filiation en géochronologie a été          publiée en 1948 par les physiciens Aldrich et Nier de l’université          du Minnesota (Gillot et al., 1982 ; Aldrich          et Nier, 1948). Aujourd’hui c’est une méthode de choix pour la          chronologie du volcanisme (Lefèvre et Gillot, 1994 ; McDougall,          2014). La méthode est basée sur la mesure du rapport 40K/40Ar dans le minéral étudié,          rapport qui évolue et décroît au cours du temps. Deux techniques          sont employées : le Potassium-Argon et l’Argon-Argon.          Dans le cas du Potassium-Argon, la mesure de          l’argon-40 produit au cours du temps se fait sur un aliquote de          l’échantillon par spectrométrie de masse et la mesure du potassium          sur un second aliquote par spectrométrie d’émission atomique après          mise en solution des minéraux.          La technique dite Argon-Argon est basée sur la          détermination au cours de la même mesure du rapport 39Ar/40Ar par spectrométrie de          masse, 39Ar étant produit par activation          neutronique de 39K par des neutrons rapides.          Pour une irradiation neutronique donnée, la quantité de 39Ar produite est donc directement proportionnelle à          la concentration en 39K dans le minéral, isotope          lui-même en rapport isotopique constant avec 40K          (on notera que l’abondance isotopique de 40K          varie nécessairement avec le temps en raison de la décroissance          radioactive de 40K initial de l’écorce          terrestre). On détermine donc avec le même équipement de          spectrométrie de masse et au cours de la même série expérimentale le          rapport 39Ar/40Ar dans la          roche échantillon et dans une roche étalon (datée elle-même par la          technique Potassium-Argon). Un chauffage par palier de température          des minéraux est effectué jusqu’à fusion totale pour dégazer et          mesurer l’argon piégé. Cette procédure permet de, entre autres,          contrôler la validité du chronomètre : perte d’argon par diffusion          thermique (néotectonique) ou perte de potassium par altération          chimique du minéral (lixiviation). La demi-vie de 40K étant de (1.251 ±0.003) 109          ans1, la méthode a longtemps été appliquée au          volcanisme ancien. Son utilisation pour l’archéologie est          relativement récente et elle est liée à l’amélioration des          spectromètres de masse dans les années 1990 et à l’affinement des          protocoles de préparation et d’étude des échantillons (Deino et al.,          1998). Il est ainsi possible de dater indirectement par cette          méthode des dépôts sédimentaires contenant des minéraux volcaniques.          En fait, on date la formation des minéraux volcaniques associés au          sédiment quand on peut effectivement assurer que ces minéraux          éruptifs sont issus d’événements géographiquement proches (à portée          de panaches) contemporains (dépôts de cendres notamment). L’équipe          de V. Michel a ainsi proposé une réévaluation de la chronologie du          site d’Orgnac 3, en Ardèche, emblématique d’industries lithiques du          début du Paléolithique Moyen. La datation Ar-Ar sur sanidine a          contribué à ce renouvellement en fournissant un ensemble de          datations cohérentes et précises autour de 300ka pour le niveau 2          dans la partie supérieure de la séquence. Elle a conduit les auteurs          à considérer que ce site renferme les manifestations parmi les plus          précoces de la technique de débitage Levallois et donc du          Paléolithique Moyen (Michel et al.,          2013).          La datation d’événements volcaniques récents par          la méthode Ar-Ar est possible et peut évidemment intéresser          l’archéologie des périodes Holocène, voire des périodes historiques.          Nous citerons les tentatives de « dater » l’éruption de 79AD du          Vésuve (Renne et al., 1997) qui a amené les          auteurs aux limites de la méthode, ici basée sur l’analyse de          sanidines de dimensions millimétriques extraits de ponces          volcaniques. D’autres auteurs ont par la suite utilisé les émissions          minérales de l’éruption plinienne du Vésuve pour de nouveau tester          la méthode, avec un regard critique sur les résultats de leurs          prédécesseurs. C’est ce que proposent Lanphere et ses collaborateurs          dans une publication de 2007, en obtenant des résultats tout à fait          concordants avec les données historiques, ce qui leur permet de          statuer sur la validité de la méthode pour des anciennetés de          l’ordre de 2 000 ans.          Techniquement, grâce à la sensibilité accrue de          nouveaux équipements de spectrométrie de masse, il devient possible          d’examiner des grains individuels dont les dimensions sont de          l’ordre de 300 µm. On accède ainsi, comme en datation par          luminescence, à une extension des possibilités de datation à des          milieux où l’on soupçonne la possibilité de mélange de grains          d’origine différente et donc d’âges différents.                          Datation par le déséquilibre des séries de          l’uranium          Il existe de nombreuses variantes de la datation          par le déséquilibre des séries de l’uranium selon les plages de          temps considérées, et donc selon les isotopes concernés et également          selon le mode de mesure de l’activité des couples parents-fils. Nous          nous intéresserons ici à la datation par le retour à l’équilibre          séculaire des isotopes 234U (période radioactive          de 245ka environ) et 230Th (période de 75ka) et          à leur utilisation pour la datation des formations carbonatées. On          notera que cette méthode, que nous convenons d’appeler U-Th, est          aussi utilisée pour dater des ossements fossiles. Nous reviendrons          sur les questions particulières qui se posent pour ces biomatériaux          (Millard et Hedges, 1996).          En archéologie, l’usage le plus fréquent de la          méthode concerne la datation de spéléothèmes. Le principe repose sur          les propriétés de solubilité différentielle entre l’uranium et ses          radioéléments-fils. Ainsi, pour résumer une chimie plutôt complexe          et plutôt bien connue (Rosholt et al., 1966 ;          Rosholt, 1982 ; Gascoyne, 1982), nous considérons que l’uranium dans          son état d’oxydation le plus élevé (+VI) forme des ions très          solubles, alors que les ions du thorium (état +IV) sont quasiment          insolubles dans les conditions naturelles de pH. Le lessivage des          sols par les eaux de ruissellement et d’infiltration altère les          minéraux qui, à leur tour, libèrent des éléments dont les plus          solubles sont entraînés dans la phase aqueuse. En milieu karstique,          l’eau d’infiltration se charge d’ions calcium et d’ions carbonates.          Sous certaines conditions de pH et de teneur en gaz carbonique, dans          les cavités, les carbonates de calcium précipitent piégeant des ions          d’uranium présents dans l’eau. Le carbonate de calcium formé          contient donc initialement à l‘état de trace des ions d’uranium (238U, 235U, 234U), mais pas de thorium. Au fil du temps, le 230Th produit par 234U          s’accumule et parallèlement les désintégrations de 234U sont compensées par celles de 238U, isotope parent à plus longue période. Le          rapport 230Th/234U passe de          0 à l’origine des temps et tend asymptotiquement vers 1. Une          équation d‘âge reliant 238U, 234U et 230Th permet de          déterminer l’âge de la formation carbonatée (Couchoud et al., 2009 ; Ghaleb et Falguères, 2017). Cette          méthode de datation suppose que le matériau ne s’altère pas au cours          du temps et ne soit pas sujet à des incorporations ou déplétions en          uranium après sa formation, comme cela est fréquemment le cas avec          les ossements. On parle de milieu fermé et l’une des problématiques          de la méthode concerne l’intégrité du matériau. Aussi c’est la          raison pour laquelle la qualification d’un résultat de datation          passe nécessairement par une caractérisation fine des objets datés          (observations microscopiques, étude de composition, de structure et          de texture, etc.).          En 1977, la technique de mesure utilisée pour la          datation U-Th était quasi exclusivement la spectrométrie alpha.          Lorsque les spectromètres de masse couplés à la thermo-ionisation          des cibles échantillons ont pu être mis en œuvre dans les années          1980, la qualité des mesures a fait un bond quantitatif, la          précision et la sensibilité ayant été accrues d’au moins un ordre de          grandeur (d’une incertitude de l’ordre de 5% voire davantage en          spectrométrie alpha, on atteint moins de 1 % par TIMS : thermo-ionisation mass spectrometry), ce qui          ouvrait aussi la voie à des applications de plus en plus fines de la          méthode et permettait d’établir des chronologies avec une bien          meilleure résolution chronologique. Pour donner une idée de ce gain,          nous nous sommes intéressés à la datation de planchers          stalagmitiques à la Chaise de Vouthon en Charente, dans l’abri          Bourgeois Delaunay. Deux planchers stalagmitiques, le plancher 7          pour le niveau supérieur, le plancher 11 pour le niveau inférieur,          encadrent des niveaux anthropiques moustériens dont on cherche à          connaître l’intervalle chronologique. B. Blackwell, H. Schwarcz et          A. Debénath en 1983 publient les datations U-Th par spectrométrie          alpha de ces formations : les datations du plancher 11 varient de          150±15 à 112±7 ka, celles du plancher 7 supérieur varient de 114±7 à          71±6. Les données sont reprises par I. Couchoud au cours de son          doctorat dans les années 2000 et elle effectue à l’issue d’une          caractérisation fine de ses échantillons des micro-prélèvements dans          les lamines des mêmes planchers qui sont datées par la technique          TIMS (Couchoud et al., 2009). Les résultats          obtenus pour le plancher 11 convergent vers un démarrage de          croissance vers 127,1±1,5ka puis une fin de croissance à 113±1ka, en          revanche elle montre que le plancher 7 s’est formé assez rapidement          il y a 78±1ka. Les occupations humaines sont donc encadrées par les          limites de l’intervalle 113±1 à 78±1ka. Outre la définition précise          du cadre chronologique de la présence anthropique à l’abri          Bourgeois-Delaunay, c’est l’accès à des informations chronologiques          de haute résolution qui est rendu possible, ce que montrent les          datations obtenues sur les lamines du plancher 11 qui sont          cohérentes avec l’ordre de croissance déterminé par l’observation          microscopique. Les paléoclimatologues ne s’y sont pas trompés et          utilisent les spéléothèmes comme témoins fiables pour l’étude des          paléoclimats continentaux (par ex. Quinif et          al., 1994 ; Couchoud et al., 2009). Nous          noterons qu’à partir des années 1990, la précision atteinte par les          mesures par TIMS ont contribué très significativement à la          calibration du radiocarbone au-delà des séries dendrochronologiques          grâce à l’étude couplée 14C/U-Th de formations          coralliennes (Bard et al., 2013 ; Reimer et          al., 2013). Il faut noter cependant que l’une des incertitudes          qui ont été rencontrées dans cette intercalibration concerne la          variabilité de l’effet réservoir en carbone à partir desquels les          coraux se nourrissent pour se développer.          Les ouvertures actuelles de la méthode sont liées          à l’amélioration de la sensibilité des techniques de spectrométrie          de masse et de prise de matière sur l’échantillon. Au-delà du fait          que cette méthode est parfaitement utilisable pour des périodes          récentes (formations stalagmitiques observées sur des ouvrages bâtis          gallo-romains, notamment des aqueducs, pour dater leur utilisation          ultime au Moyen Âge : Pons-Branchu et al.,          2014), la sensibilité avec les nouveaux systèmes d’ablation laser          femto-seconde est telle qu’il devient possible de travailler sur des          objets qui jusqu’à un passé relativement récent résistaient à une          analyse précise. On peut citer les voiles de calcite qui recouvrent          certaines représentations pariétales paléolithiques (on obtient un          Terminus Ante Quem pour l’art pariétal), et la datation d’œufs          d’autruche gravés dans des sites du Middle Stone Age africain          (Peycheran et al., 2016, 2017). La          possibilité de cartographier les isotopes 238U,          234U et 230Th ouvre aussi de          nouvelles perspectives de caractérisation de la répartition de          l’uranium et de ses descendants et de datation des biomatériaux dans          les zones les moins perturbées par l’adsorption-diffusion d’uranium          post-dépositionnelle (pour reprendre les termes de nos collègues          Millard et Hedges, 1996).                      4. Méthodes paléodosimétriques        Les méthodes dites paléodosimétriques recouvrent un        ensemble de méthodes de datation basées sur l’intégration d’énergie au        cours du temps issue des interactions des rayonnements ionisants et        des minéraux. Dans cette catégorie de méthodes, nous trouvons la        luminescence avec ses différentes variantes (thermoluminescence        – TL –, luminescence optiquement stimulée – OSL – ou stimulée par        infra-rouge – IRSL-, radiofluorescence – RF – etc.) et la résonance        paramagnétique électronique (RPE ou ESR « electron        spin resonance » en anglais). Toutes ces méthodes reposent sur le        principe d’un instant zéro, qui est l’instant d’intérêt représentant        le démarrage ou le redémarrage du fonctionnement du dosimètre naturel.        Ce peut-être le chauffage ancien, ou la fin de l’exposition à la        lumière ou encore la formation du minéral (dans la mesure où cette        formation n’entraîne pas un état initial distinct de zéro). Le moteur        de ces méthodes est la radioactivité naturelle (en supposant        négligeable la contribution d’événements nucléaires artificiels        localisés). Ainsi du point de vue dosimétrique, c’est-à-dire peu ou        prou de la quantité d’énergie émise, le potassium, l’uranium, le        thorium et marginalement le rubidium représentent la totalité des        éléments-sources de rayonnement ionisants « terrestres » (Guérin et al., 2011 pour une mise à jour récente des        correspondances entre débit d’énergie, nature des rayonnements et        concentration des radio-isotopes naturels). À cette radioactivité liée        aux séries naturelles s’ajoute la contribution du rayonnement cosmique        qui dépend de l’altitude, de la profondeur d’enfouissement ou des        effets d’écran de l’environnement de l’objet daté, et aussi dans une        moindre mesure de la latitude du site (Prescott et Hutton, 1994). Du        point de vue du récepteur, c’est-à-dire du matériau dosimètre, celui        qui sera soumis à la datation, le processus d’enregistrement des        interactions avec les rayonnements ionisants est justement        l’ionisation des atomes. Pour une interaction donnée, il y aura        formation de paires électron-trou mobiles dans le cristal        proportionnellement à l’énergie cédée par une particule ou un photon        gamma. La grande majorité des paires formées se recombine, cependant        la capture d’électrons ou de trous au niveau de défauts ponctuels ou        d’impuretés à l’échelle atomique dans le cristal est effective et est        à l’origine de l’enregistrement dosimétrique. Le nombre de pièges        ayant capturé des charges mobiles croît avec l’irradiation et donc        avec le temps, jusqu’à saturation du système (Aitken, 1985). Le        chauffage du matériau irradié ou son éclairement entraîne la        libération des paires électron – trou piégées. Ce processus est        généralement accompagné de luminescence.        Toutes ces méthodes, du point de vue pratique,        répondent à la même équation d’âge qui consiste au rapport de la dose        archéologique à la dose annuelle. La dose est la quantité d’énergie        absorbée par un matériau par unité de masse et plus précisément ici,        il s’agit de la dose accumulée depuis l’instant archéologique        d’intérêt, d’où l’expression « dose archéologique ». La dose annuelle        est le débit annuel de dose absorbée par le matériau daté. On la        suppose constante dans le temps en raison des demi-vies des        radioéléments parents qui avoisinent ou dépassent largement le        milliard d’années, cependant il est nécessaire de s’assurer de cette        permanence de la dose annuelle, en raison de possibles altérations de        nature chimique des matériaux au cours de l’enfouissement, ou de        modifications de leur environnement gamma et cosmique. On parle        aujourd’hui de dose annuelle moyenne. Toute la problématique des        méthodes paléodosimétriques se « résume » à déterminer dose        archéologique et dose annuelle de façon précise et juste.        Durant les quatre dernières décennies, la datation        par luminescence, méthode sur laquelle je vais à présent insister, a        connu et connaît des développements très importants, tant au niveau        des concepts, qu’au niveau instrumental et de la mise en œuvre.        La thermoluminescence était utilisée dans les        années 1950 comme méthode d’appoint de caractérisation des minéraux.        Les géologues ont alors constaté que d’une manière statistique la        luminescence thermostimulée pour un type de roche déterminé était        d’autant plus intense que la roche était ancienne. Les premières        applications en tant que méthode de datation reviennent aux travaux de        pionniers des groupes d’Oxford (Aitken et al.,        1964) et de Risoe au Danemark (Mejdahl, 1969) sur des céramiques.        C’est dans les années 1970 que se sont installés en France, les        laboratoires de Bordeaux, Gif-sur-Yvette et Clermont-Ferrand. En 1977,        le paysage français du microcosme de la datation par        thermoluminescence est en place ou presque (le C2RMF s’équipera        quelques années plus tard). L’application majeure à cette époque        concerne la datation par thermoluminescence de matériaux anciennement        chauffés (céramiques, pierres de foyer, silex…). Le laboratoire de        Risoe tend à se spécialiser dans la datation du blanchiment optique        des quartz et des feldspaths par thermoluminescence.        Une première révolution est arrivée lorsque la        luminescence optiquement stimulée est sortie des domaines de la        dosimétrie des irradiations en milieu nucléaire et médical, et de        l’imagerie infra-rouge et a été appliquée à la datation de        l’enfouissement de sédiments (Huntley et al.,        1985). On montre alors que l’OSL ou l’IRSL est bien plus efficace que        la TL pour cette application car la remise à zéro du signal d’OSL ou        d’IRSL est totale ou presque par opposition à la TL où un important        signal résiduel demeure. La porte est désormais ouverte aux études        paléoenvironnementales et un important développement pour la datation        des sédiments éoliens, de sables dunaires, s’en suit au niveau        international. Les recherches méthodologiques s’amplifient pour        comprendre la nature des signaux d’OSL et isoler les composantes les        plus intéressantes pour la datation. Ainsi à la différence de la        thermoluminescence où la rampe de chauffage depuis l’ambiante jusque        vers 500 °C permet de séparer les émissions selon leur stabilité        thermique et donc leur aptitude à la datation, l’OSL permet de séparer        les émissions selon une sensibilité décroissante à l’éclairement et il        n’y pas de relation univoque avec la stabilité thermique, si ce n’est        que l’énergie du photon d’excitation doit être supérieure à l’énergie        d’activation requise pour libérer les charges piégées (la composante        dite rapide de l’OSL des quartz est suffisamment stable thermiquement,        alors que la composante dite moyenne ne l’est pas). La méthode devient        véritablement opérationnelle dans le courant des années 1990, avec la        mise au point d’appareils spécifiques, la mise en place de protocoles        de mesure standardisés (Murray and Wintle, 2000). Cependant les        tentatives pour dater les dépôts de sédiments fluviatiles ou déposés        par ruissellement échouent ou tout au moins suscitent un certain degré        de circonspection. Tous les dépôts sédimentaires ne sont pas datables        car des cas d’exposition insuffisante à la lumière sont mis en        évidence, de même que des sédiments où des perturbations        post-dépositionnelles sont apparues. La communauté réfléchit alors à        la façon de résoudre ce type de problème. La solution apparaît dans        l’étude monograin (« single grain OSL        dating » : SG-OSL), où l’examen de grains individuels doit        permettre de séparer les grains bien « blanchis » des autres. C’est        une seconde révolution dans le monde de la datation par luminescence        qui prend place et dont nous n’avons pas encore terminé d’en mesurer        les conséquences. C’est un changement d’échelle de travail qu’il faut        à présent prendre en compte avec l’étude de plusieurs milliers de        grains par échantillon. On ne raisonne plus sur une valeur unique de        la dose archéologique, mais sur une distribution de doses. On ne        raisonne plus non plus sur une valeur unique de la dose annuelle mais        sur une distribution à l’échelle des grains.        Après une première phase de réflexion sur le        traitement des données et de proposition à la fin des années 1990        (Galbraith et al., 1999), le travail théorique        sur de nouveaux modèles statistiques plus adaptés à la physique des        grains et des modalités de dépouillement continue aujourd’hui de se        développer et même si les nouveaux outils ne sont pas encore        complètement stabilisés, une bien meilleure compréhension des        processus physiques, selon mon point de vue, est à portée de main        (Christophe et al., 2018 ; Guérin et al., 2017 ; Guibert et        al., 2017). Aujourd’hui, le gain qualitatif, c’est aussi la        capacité de décider par des considérations intrinsèques à la méthode,        à la vue de l’histogramme de distribution des doses, si l’échantillon        a été globalement bien blanchi ou non et si la datation que nous        pouvons proposer sera valide ou susceptible de « révision        majeure ».        Ces quelques lignes sur le développement de la        datation par luminescence ne sauraient occulter un travail        méthodologique de longue haleine permanent des chercheurs par exemple        sur la question de la prise en compte des déséquilibres dans les        séries de l’uranium, signature de processus d’altération. Il en va de        même sur le travail récurrent de modélisation des irradiations dans        des environnements complexes, multi-scalaires et hétérogènes (Martin        et al. 2015) qui s’est concrétisé grâce aux capacités de calcul        disponibles depuis quelques années. Il n’est pas question de rentrer        davantage dans un exposé détaillé de l’évolution de la datation par        luminescence, il faut cependant avoir à l’esprit que la datation par        des méthodes paléodosimétriques, pour la maîtriser, requiert des        connaissances théoriques et pratiques multidisciplinaires en physique        du solide, physique nucléaire, physique instrumentale, géochimie,        sciences archéologiques, qui échappent de plus en plus au chercheur        isolé. Il s’agit bien du travail interdisciplinaire d’un groupe.        Dans le domaine de l’archéologie, la datation par        luminescence dont la portée s’étend jusque vers 300ka s’est beaucoup        développée pour la chronologie des cultures paléolithiques, notamment        celles du Paléolithique Moyen, pour les périodes que le radiocarbone        ne permet plus de dater au-delà de 45ka BP (par ex Valladas et al., 1999 ; Mercier et        al., 1991, 2007 ; Guérin et al., 2012 ;        Tribolo et al., 2009). L’extension de la portée        de la méthode jusqu’au million d’années reste un objectif éloigné en        raison de l’effet de saturation des matériaux malgré les espoirs        fondés sur toute nouvelle technique mise en œuvre. En revanche, la        place de la luminescence, en complémentarité des autres méthodes est        totalement justifiée pour les périodes plus récentes. On citera par        exemple les travaux de C. Lahaye sur le peuplement ancien du Brésil,        significativement plus ancien que ce que la communauté des        américanistes supposait (Lahaye et al., 2013).        Nous citerons également nos propres travaux en collaboration avec nos        collègues de Milan, Durham et Catane sur les constructions du haut        Moyen Âge (Guibert et al., 2012) ainsi que la        mise au point de la datation des mortiers de chaux par SG-OSL        (Urbanová et Guibert, 2017) et l’ouverture vers l’archéologie du        bâti.        La datation par luminescence permet à présent de        travailler sur un large spectre thématique pour toute période entre        les premières manifestations des cultures moustériennes et l’actuel.        Elle n’est plus réservée aux seuls objets chauffés comme on l’entend        encore quelques fois mais s’adresse à de très nombreuses situations où        il s’agit de dater une chauffe ou une mise au jour ancienne.        La RPE que nous n’avons que très peu évoquée est        minoritaire dans la communauté paléodosimétrique (en France, elle        repose sur 3 permanents chercheurs spécialistes). Pourtant, cette        méthode offre de nombreuses applications sur émail dentaire fossile et        de très nombreux sites paléolithiques en Europe ont pu bénéficier de        telles datations (Falguères, 2003). Signalons que l’équipe du MNHN        avec une équipe japonaise a mis au point une méthode de datation de        dépôts sédimentaires quaternaires (Toyoda et        al., 2000 ; Tissoux et al., 2008) basée        sur la photosensibilité de centres Al et Ti dans le quartz, rejoignant        ici les préoccupations de la communauté des spécialistes d’OSL.        L’avantage de la RPE par rapport à la luminescence est la capacité        d’identifier les centres paramagnétiques, car il s’agit d’une        spectrométrie, alors que le signal d’OSL est global et non « signé ».        Un autre avantage de la RPE est la possibilité d’accéder à des âges        très supérieurs à la luminescence, au-delà du million d’années, car la        saturation des centres paramagnétiques avec l’irradiation n’intervient        qu’à de très fortes doses (voir par exemple les résultats de datation        de dépôts sédimentaires de la moyenne vallée de la Loire : Voinchet        et al., 2010).              5. Conclusion        Pour tenter de conclure cet état des lieux sur        l’évolution des méthodes de datation pour l’archéologie, on notera que        les progrès majeurs, dans le sens d’un accroissement des connaissances        et du potentiel d’acquisition de nouvelles connaissances, sont très        étroitement liés à l’évolution des techniques de mesure et du        traitement de l’information. Ainsi, la sensibilité extraordinaire        atteinte par les spectromètres de masse a permis de développer        considérablement la datation par les isotopes cosmogéniques,        radiocarbone compris, mais aussi pour les couples de radioéléments        K-Ar ou 234U-230Th, pour        reprendre les méthodes présentées ici. La diminution de la taille        requise de l’échantillon, ou l’extrême sensibilité à des éléments en        traces ont ouvert de nouvelles possibilités de datation et de manière        de travailler. Pour la luminescence, c’est la mise en place de l’OSL        qui a modifié profondément le paysage de la recherche, puis le        développement des techniques monograin qui aujourd’hui renouvellent la        méthode. En clair, de nouveaux défis sont en cours pour la chronologie        et c’est une chance que les chercheurs doivent saisir.        L’opération ultime de la datation, c’est la        modélisation chronologique, qui a pour objectif d’intégrer les données        de la chronologie physique et les données de chronologie relative        déduites des observations stratigraphiques et archéologiques. Le        développement de méthodes de traitement des données et de logiciels de        calcul correspondants ont pour objectif de proposer in fine des intervalles chronologiques affinés        prenant en compte toutes les données tant quantitatives que        qualitatives. Nous citerons à cette occasion, la méthode et le        logiciel CHRONOMODEL© (Lanos et Philippe, 2017) qui se distingue        d’autres systèmes comme OxCal par le traitement des singularités et        des anomalies de datation (gestion des « outliers ») en partant du        principe que les incertitudes de datation fournies par les        spécialistes sont des incertitudes minimales et que des facteurs        dispersifs non implicites liés par exemple à la nature du site sont        possibles. Cette modélisation c’est-à-dire l’opération de mise en        place des diagrammes chronologiques, en prévision des calculs        statistiques, induit une nouvelle stratégie de datation et de prise        d’échantillons. Il est ainsi largement préférable de dater une        séquence entière encadrant les niveaux d’intérêt à dater plutôt que de        se limiter strictement à ceux-ci. La raison est que la stratigraphie        ou plus généralement la chronologie relative des événements, impose        une contrainte probabiliste aux résultats de datation, réduisant ainsi        de proche en proche les intervalles d’incertitude. Il est aussi        conseillé, de longue date d’ailleurs, d’accroître le nombre        d’échantillons datés, non pas pour satisfaire un trivial intérêt        économique, ni donner plus de travail aux dateurs, mais pour contrôler        les effets dispersifs potentiels et accroître la précision        statistique. Le summum serait d’appliquer plusieurs méthodes        distinctes, pour un même événement afin de limiter les effets des        incertitudes systématiques propres à une méthode, une technique et une        pratique de laboratoire.        La recherche de la qualité de la datation,        c’est-à-dire, la mise en œuvre effective des procédures et protocoles        justifiées par un objectif de précision et de justesse et leur        publication, doit rester l’objectif du chronologue, c’est cette        évidence que je voudrais rappeler ici. Les budgets contraints, les        échéances « intenables », les difficultés croissantes de financement        de la recherche agissent bien souvent au détriment de la qualité des        résultats, y compris même au sein de notre écosystème scientifique,        alors que nous venons de clamer la nécessité de multiplier        l’échantillonnage dans les lignes qui précèdent et d’accroître        l’ambition chronologique de nos études !        Il est ainsi nécessaire d’assurer la pérennité des        compétences sur le long terme à défaut d’être capable d’accroître        notre potentiel de recherche. La datation est une activité        scientifique et technique de haut niveau qui, la plupart du temps,        passe relativement inaperçue tant elle est évidente, permanente,        besogneuse, à l’écart des effets d’annonce. Elle engage le chronologue        et ses équipes sur le long terme. La datation est indispensable à la        caractérisation et à l’interprétation des faits archéologiques, et je        me permets ici d’enfoncer le clou une nouvelle fois sur l’importance        de cette problématique auprès des établissements de recherche        concernés pour rappeler le devoir de recrutement de chercheurs et        d’ingénieurs de haut niveau sur cette thématique. Tel est sans doute        le plus grand défi pour la datation. L’urgence est permanente car nos        systèmes restent trop fragiles.