Au sous-sol du bâtiment n° 15 du campus de Beaulieu, à Rennes, s’empilent des échantillons de terre soigneusement abrités de la lumière. Certains n’y ont pas été exposés depuis des centaines de milliers d’années. C’est d’ailleurs pour estimer leur date d’enfouissement qu’ils ont été acheminés ici, au Centre rennais de datation par luminescence, géré par Guillaume Guérin, chercheur en archéologie préhistorique au laboratoire Géosciences Rennes.

Quartz et feldspath

« La datation par luminescence stimulée optiquement (OSL) permet de mesurer le temps qui s’est écoulé depuis la dernière exposition à la lumière ou la chaleur des deux minéraux les plus abondants sur Terre : le quartz et le feldspath », précise-t-il. Imaginée au milieu du 20e siècle, la méthode se développe surtout depuis les années 2000, révolutionnant l’étude de sites anciens. Son principe physique est lié au comportement des grains de feldspath et de quartz, des cristaux incluant naturellement quelques impuretés. « Sous l’effet de la radioactivité du sol^1, ces dernières agissent comme des pièges à électrons », note Guillaume Guérin.

Mais en cas d’exposition à la lumière ou la chaleur, ces particules se libèrent, émettant un signal lumineux invisible à l’œil nu : la luminescence. La datation OSL consiste à mesurer son intensité, qui reflète la quantité d’électrons stockée, en projetant une lumière sur les minéraux, ce qui provoque la libération des électrons. « Mais tous les grains ne se remplissent pas à la même vitesse, plus le sol est radioactif, plus les pièges à électrons se chargent vite », explique le chercheur. Il faut donc mesurer la radioactivité ambiante de l’échantillon. C’est le ratio entre la quantité d’électrons stockée et la vitesse à laquelle elle s’est accumulée qui permet d’estimer la date d’enfouissement du sédiment.

Grande portée chronologique

Du prélèvement sur le terrain aux manipulations en laboratoire, toutes les étapes du processus ont lieu dans l’obscurité ou sous une lumière orangée, la seule qui n’active pas la libération des électrons. « On échantillonne de nuit ou sous une bâche », indique Hugues Malservet, ingénieur en datation OSL à Géosciences Rennes. « Et comme il y a du quartz et du feldspath partout, ça fonctionne pour tous les territoires. »

Avec sa portée chronologique bien plus grande que le carbone 14, la datation OSL trouve également des applications dans des contextes variés². « En géomorphologie, observer les mouvements de sédiments permet de reconstituer l’évolution du paysage. Et en archéologie, elle sert surtout à dater les couches de sol qui contiennent des vestiges », illustre Guillaume Guérin, qui travaille actuellement sur un projet de datation de mégalithes, dont la base, enfouie dans le sol, n’a pas vu le jour depuis des millénaires…

Entre 70 et 80 cm d’envergure, deux fois plus petit qu’un goéland, plumage marron sur le dessus des ailes et blanc délavé sur le ventre. Pas de doute, il s’agit bien d’un Puffin des Baléares. Tous les ans, à partir du mois de mai, cet oiseau quitte l’archipel qui lui a donné son nom, en Méditerranée, où il se reproduit et élève ses petits. Un tiers des puffins migre alors au large des îles des Glénan, au sud du Finistère.

Danger critique d’extinction

Pour la deuxième année consécutive, de juin à octobre, les équipes de Bretagne Vivante, en charge de la gestion de la Réserve naturelle nationale de Saint-Nicolas des Glénan, sortent en mer environ deux fois par mois pour les étudier. « À chaque sortie, on suit quatre transects, des lignes virtuelles le long desquelles on dénombre toutes les espèces que l’on voit : les puffins, les cormorans, les dauphins, et aussi les bateaux croisés, explique Marie Mondielli, chargée d'études pour l’association. Cela nous donne une idée de l’utilisation de la zone et de la manière dont les Puffins des Baléares s’y intègrent, mais ça nous permet surtout de les recenser et de cartographier les secteurs clés pour leur conservation. »

Un dispositif qui prend place dans le cadre d’un plan national d’actions lancé en 2021 pour protéger cette espèce en danger critique d’extinction, considérée comme l’oiseau marin le plus menacé d’Europe. « Il reste environ 25 000 individus, dont 3 000 couples nicheurs dans le monde, et la tendance est au déclin », souligne Marie Mondielli. Les scientifiques estiment que les effectifs diminuent de 14 % par an.

Des radeaux dérangés 

« Le Puffin des Baléares pourrait disparaître d’ici soixante ans, poursuit la chargée d'études. La plupart des oiseaux marins voient leur population diminuer, or le cumul du déclin d’espèces ayant un rôle similaire dans l’écosystème va perturber l’équilibre de la biodiversité. »

De la pêche accidentelle à la prédation dans les colonies de reproduction, les causes du déclin sont multiples. Le puffin ne pose patte à terre qu’aux Baléares. Le reste du temps, il se repose en groupe à la surface de l’eau, formant ce que l’on appelle des radeaux. « Mais à cause du dérangement répété de ces radeaux par des bateaux de plaisance qui ne les voient pas, certains oiseaux meurent d’épuisement¹», souligne Marie Mondielli, qui maraude en mer une partie de l’année pour étudier ces perturbations, tout en travaillant à la sensibilisation des plaisanciers.

« On essaie de récolter un maximum d’informations parce qu’on ne connaît pas tellement les habitudes et la répartition de cette espèce ici », résume Marie Mondielli. Le suivi en mer se poursuivra l’année prochaine, et l’analyse comparée des données devrait permettre de contribuer à l’amélioration des connaissances sur l’espèce et sa zone fonctionnelle au large des Glénan. Un pas de plus pour sa protection.

Comme chaque année, du 3 au 15 octobre, le CNRS organise ses Visites insolites, une opération nationale qui invite le grand public à découvrir la recherche autrement. De petits groupes de curieux vont ainsi pénétrer dans des sites habituellement inaccessibles ou participer à des expériences atypiques pour une immersion dans le quotidien des scientifiques.

« C’est un concept qui fonctionne bien car c’est très intimiste », détaille Alexiane Agullo, chargée de communication au CNRS en Bretagne, où trois événements sont prévus. À Brest, le CRBC¹ propose aux visiteurs de revivre une enquête ethnographique menée dans les années 1960 par Donatien Laurent, pionnier de l’ethnomusicologie bretonne. Grâce aux gwerz, ces chants narratifs régionaux, les apprentis limiers devraient identifier le tueur de Louis Le Ravallec².

50 ans de l’Irisa 

À Rennes, les participants auront l’occasion de s’initier aux recherches de pointe sur les interactions humain-machine à l’Irisa³, laboratoire qui fête ses 50 ans cette année. Contrôle d’applications par l’activité cérébrale, objets virtuels à toucher… l’avenir du numérique se construit ici, entre neurosciences et technologies haptiques ! 

Ceux qui sont moins sensibles aux nouvelles technologies pourront se tourner vers le Musée de géologie de l’Université de Rennes et plonger dans les profondeurs du Massif armoricain. « La collection est magnifique, s’enthousiasme Alexiane Agullo. Les visiteurs auront la chance d’explorer les réserves et de se former à l’identification des roches et des fossiles. »