Une éruption solaire extrême il y a 14300 ans

Résultat scientifique Univers Surfaces continentales

En analysant la teneur en radiocarbone d’arbres subfossiles découverts dans les Alpes françaises, des équipes de recherche ont découvert une anomalie du carbone-14 datant de 14300 ans avant le présent. Elle serait liée à une éruption solaire d'une ampleur exceptionnelle, la plus importante jamais enregistrée.

Les cosmonucléides tels que le carbone-14 (14C) et le béryllium-10 (10Be) sont produits dans la haute atmosphère par le rayonnement cosmique galactique qui est modulé par l’activité du Soleil. Notre étoile peut aussi émettre des particules suffisamment énergétiques pour produire ces isotopes lors d’éruptions solaires extrêmes. Les cosmonucléides sont les meilleurs indicateurs pour reconstituer l'activité solaire avant la période des mesures instrumentales.

Menée par des équipes du CNRS (voir encadré), une nouvelle étude a permis de bâtir des séries dendrochronologiques2 couvrant les 15000 dernières années à partir d’arbres subfossiles découverts le long des rivières de la région de Gap dans les Alpes françaises. En parallèle ils ont mesuré la teneur en 14C des cernes annuels de croissance de ces arbres grâce au spectromètre AixMICADAS1 .

Les équipes de recherche ont alors découvert un pic de 14C remarquable qui a eu lieu au sein d’une seule année, entre 14300 et 14299 ans avant le présent (i.e. 1950). En comparant ces résultats avec les enregistrements de 10Be dans les glaces du Groenland grâce à la modélisation du cycle du carbone et à une analyse statistique sophistiquée, les chercheurs ont pu attribuer cette anomalie à une éruption solaire d'une ampleur exceptionnelle, la plus importante jamais enregistrée.

Un tel évènement serait aujourd'hui catastrophique pour notre société moderne, causant d’énormes dégâts aux réseaux électriques et de télécommunication, ainsi qu’aux systèmes de satellites.

  • 2Relatif à la dendrochronologie, à la datation par l'étude des anneaux de croissance des troncs d'arbres.
  • 1Spectromètre de masse par accélérateur innovant dédié à l’analyse du carbone 14.  Lauréat en 2011 du premier appel à projets « Equipements d’excellence » (EQUIPEX) du programme « Investissements d’Avenir ». Il est situé au Technopôle de l’environnement Arbois-Méditerranée à Aix-en-Provence.

Laboratoires CNRS Impliqués

  • Centre européen de recherche et d'enseignement en géosciences de l'environnement (CEREGE - OSU Pythéas)
    Tutelles : CNRS / IRD / INRAE / Collège de France / Aix-Marseille Université 
     
  • Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine (IMBE - OSU Pythéas)
    Tutelles : CNRS / IRD / Aix-Marseille Université / Avignon Université

Pour en savoir plus

Bard E, Miramont C et al. A radiocarbon spike at 14,300 cal yr BP in subfossil trees provides the impulse response function of the global carbon cycle during the Late Glacial. Philosophical Transactions of the Royal Society A, 381: 20220206 (2023).

Contact

Édouard Bard
Enseignant-chercheur du Collège de France au Centre européen de recherche et d'enseignement de géosciences de l'environnement (CEREGE)
Cécile Miramont
Enseignant-chercheur de l'Université d'Aix-Marseille à l'Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE)