Les orages solaires de 774 et 993 datent le bois à l’année près, jusqu’aux Vikings

Récit

En 774, une pluie de particules a fait bondir le carbone 14 de l’air sur toute la planète. Chaque arbre alors vivant l’a gardé dans son cerne de l’année. Repéré en 2012 par la doctorante japonaise Fusa Miyake, ce pic de carbone 14 de 774-775 permet aujourd’hui de dater un bois à l’année près.

Un second pic, en 993, a déjà daté la présence des Vikings en Amérique. À L’Anse aux Meadows, à Terre-Neuve (Canada), leurs arbres ont été abattus en 1021.

Qu’a découvert Fusa Miyake en 2012 ?

Fusa Miyake préparait alors sa thèse au laboratoire d’environnement Soleil-Terre de l’université de Nagoya, sur un cèdre japonais vieux de 1 900 ans. Son équipe a mesuré le carbone 14 des cernes de 750 à 820, année par année ou presque. Chaque cerne garde la teneur de l’air de son année. Le carbone 14 naît en haute atmosphère sous le choc des rayons cosmiques, puis l’arbre l’absorbe avec le gaz carbonique.

En juin 2012, l’équipe de Fusa Miyake a publié dans Nature une hausse d’environ 1,2 % du carbone 14 entre les cernes de 774 et de 775, vingt fois plus que l’effet ordinaire de l’activité solaire. Sauf que l’article de Nature en 2012 ne désignait aucun coupable. Une éruption solaire ? Une supernova proche ? Ni l’une ni l’autre ne semblait probable aux auteurs.

D’où venait ce pic de carbone 14 ?

En 2018, l’équipe d’Ulf Büntgen, de l’université de Cambridge, a mesuré 484 cernes formés entre 770 et 780, puis entre 990 et 1000. Le pic de 774 apparaît dans 44 séries d’arbres venues de cinq continents, à partir de l’été de l’hémisphère Nord (étude parue dans Nature Communications).

Les auteurs y voient l’exposition de toute la planète à un fort rayonnement de protons venus du Soleil. Des témoins de l’époque ont décrit des aurores rouges. Ces bouffées portent désormais un nom : les événements de Miyake.

Comment le pic de 993 a-t-il daté les Vikings à l’année près ?

À L’Anse aux Meadows, le carbone 14 classique ne donnait qu’une fourchette. Plus de 150 datations y avaient été réalisées, dont 55 liées aux Vikings. Elles couvraient toute l’ère viking, de 793 à 1066 : cette marge d’erreur du carbone 14 laissait près de trois siècles d’incertitude.

En 2021, Margot Kuitems et Michael Dee, de l’université de Groningue (Pays-Bas), ont repris trois pièces de bois : du sapin, du genévrier ou du thuya. Toutes portent les coupes nettes d’outils en métal et gardent leur dernier cerne, sous l’écorce. Sur chacune, le cerne qui porte le pic de 993 permet de compter les années jusqu’à l’écorce : l’arbre est tombé en 1021.

Les trois pièces désignent cette même année, l’une abattue au printemps, une autre entre l’été et l’automne. Pour les auteurs, dont l’étude paraît dans Nature le 20 octobre 2021, 1021 est le premier point connu où l’humanité a fait le tour du globe. Une année, contre trois siècles.

Et si un événement de Miyake frappait aujourd’hui ?

Dix événements de Miyake étaient connus en octobre 2023, selon Scientific American. Le plus fort a été mesuré en France. Des pins sylvestres subfossiles, conservés dans les berges du Drouzet (Alpes françaises), ont enregistré un pic en une seule année, il y a environ 14 300 ans.

L’étude d’Édouard Bard et de huit coauteurs, dont la dendrochronologue Cécile Miramont (Aix-Marseille Université), est parue dans les Philosophical Transactions de la Royal Society en novembre 2023. Ce pic pèse environ deux fois celui de 774. Scientific American le juge dix fois plus puissant que la tempête solaire de Carrington, en 1859, la plus forte vécue depuis la révolution industrielle.

« Ce serait une catastrophe », résume Édouard Bard, climatologue au Collège de France, dans le magazine. Communications par satellite brouillées, courants induits dans les réseaux électriques, systèmes dépendant du GPS en panne : le magazine décrit des coupures de plusieurs semaines.

Aucun des dix événements de Miyake connus n’a encore frappé un monde équipé de satellites.

Article créé en collaboration avec l’IA.