Dynamique de peuplement du Levant au Pléistocène moyen et supérieur : apport des datations par LA-ICP-MS des séries de l’uranium

Abstract

Le Levant est une région particulièrement riche et unique pour l’étude de la dynamique de peuplement au Pléistocène moyen et supérieur. L’abondance et la diversité des vestiges paléoanthropologiques mis au jour sur cet espace géographique restreint, corridor naturel entre l’Afrique et l’Eurasie, offrent une vision exceptionnelle des liens et interactions potentiels entre les différents groupes humains. Notre capacité à retracer cette dynamique implique cependant de positionner ces vestiges dans le temps. A ce jour, les méthodes de datation paléodosimétriques ont grandement contribué à établir des jalons chronologiques, mais elles présentent des limitations, notamment en termes de précision. A l’inverse, les méthodes fondées sur les déséquilibres dans les séries de l’uranium qui sont en principe applicables à une très large variété de spéléothèmes et de matériaux bio-inorganiques, ont été beaucoup moins employées en raison de la complexité de ces matériaux et des processus de diagénèse. Les très faibles concentrations en radioéléments (niveau de l’ultra-trace, soit quelques fg/mg, voire quelques at/mg) ont aussi mis en exergue les limites des protocoles usuels et restreint la mise en œuvre de la datation U-Th à ces échantillons qui sont pourtant abondants dans les sites archéologiques. Cette étude s’appuie sur une méthodologie nouvelle pour réaliser des datations U-Th. Ne nécessitant pas de préparation chimique de l’échantillon, elle repose sur l’acquisition d’images isotopiques obtenues grâce à un échantillonnage par ablation laser femtoseconde, couplé à un spectromètre de masse à très haute sensibilité (SF-ICP-MS). Les performances de cet équipement permettent la mesure directe d’ultra-traces d’uranium et de thorium (de l’ordre de l’attogramme), dans des quantités très faibles de matériau prélevé (mg). Plusieurs verrous technologiques qui limitaient jusqu’à présent la datation U-Th des biomatériaux ont ainsi pu être levés. Le potentiel de cette nouvelle approche est appréhendé au travers de son application à des spéléothèmes, des dents et à diverses coquilles provenant de quatre sites clés du Levant : Skhul, Tinshemet, Misliya et Nesher Ramla.