De nouvelles recherches, étayées par des techniques de datation avancées, montrent que les humains se sont installés dans les Amériques il y a environ 23 000 ans, remettant en question une chronologie antérieure de 14 000 ans. Quand et comment les humains se sont installés pour la première fois dans les Amériques est un sujet controversé. Au XXe siècle, les archéologues croyaient que les humains étaient arrivés à l’intérieur de l’Amérique du Nord il y a au plus tôt 14 000 ans. Mais notre nouvelle recherche révèle une histoire différente. Nos dernières recherches soutiennent l’idée selon laquelle les humains étaient présents en Amérique il y a environ 23 000 ans.
Corridors libres de glace et hypothèses précédentes
Les experts du XXe siècle pensaient que l’émergence de l’homme coïncidait avec la formation d’un couloir libre de glace entre deux immenses calottes glaciaires s’étendant sur ce qui est aujourd’hui le Canada et le nord des États-Unis. Selon ce point de vue, ce couloir a permis aux humains de marcher depuis l’Alaska jusqu’au cœur de l’Amérique du Nord en raison de la fonte des glaces à la fin de la dernière période glaciaire.
Cette orthodoxie s’est progressivement désintégrée. Au cours des dernières décennies, les premières preuves de la présence humaine remontent à 14 000 à 16 000 ans. Cela reste cohérent avec l’idée selon laquelle les humains n’ont atteint les Amériques qu’à la fin de la dernière période glaciaire.
En septembre 2021, nous avons publié un article dans Science datant les empreintes fossiles découvertes au Nouveau-Mexique il y a environ 23 000 ans, soit l’apogée de la dernière période glaciaire. Les empreintes ont été laissées par un groupe de personnes passant près d'un ancien lac près de ce qui est aujourd'hui White Sands. Cette découverte a ajouté 7 000 ans à l’histoire de l’homme sur le continent américain et a réécrit la préhistoire américaine.
Si les humains sont arrivés en Amérique au plus fort de la dernière période glaciaire, soit la glace et la neige ne constituaient que peu d’obstacles à leur passage, soit les humains y vivaient depuis bien plus longtemps. Peut-être sont-ils arrivés en Amérique au début de la fonte des glaciers.
Nos conclusions ont été critiquées, mais nous publions maintenant des preuves qui confirment la date antérieure.
Déterminer l’âge des empreintes et le mystère du pollen
Le pollen est un outil utile pour dater les preuves d’établissement humain. Pour beaucoup de gens, le mot pollen évoque des images d’allergies, d’éternuements et d’étés misérables. Mais le pollen fossilisé peut être un outil scientifique puissant.
Dans l’étude de 2021, nous avons effectué des datations au radiocarbone sur des graines de fossé commun dans les couches sédimentaires au-dessus et en dessous de l’endroit où les empreintes ont été trouvées. La datation au radiocarbone est basée sur la façon dont une forme spécifique de carbone (carbone 14) - appelée isotope - se désintègre radioactivement dans les organismes morts au cours des 50 000 dernières années.
Certains chercheurs affirment que les radiocarbones de notre étude de 2021 sont trop vieux car ils ont été affectés par ce qu'on appelle un effet « eau dure ». L'eau contient des carbonates et donc du carbone. L’eau dure est une eau souterraine qui a été isolée de l’atmosphère pendant un certain temps, ce qui signifie qu’une partie du carbone 14 qu’elle contient a subi une désintégration radioactive.
Le fossé commun est une plante aquatique, et les critiques affirment que les graines de la plante peuvent avoir consommé de l'eau ancienne, perturbant ainsi la date et la faisant apparaître plus tôt qu'elle ne l'est réellement. Ils ont tout à fait raison de poser cette question. C’est ainsi qu’il faut faire la science, formuler des affirmations et les réfuter.
Le rôle de la technologie avancée et les résultats concluants
La datation au radiocarbone est fiable et facile à comprendre. N'importe quel type de matière organique peut être déterminé de cette manière, à condition qu'il y en ait suffisamment. Ainsi, deux membres de l'équipe, Kathleen Springer et Jeff Pigati de l'US Geological Survey, ont entrepris de dater les grains de pollen. Cependant, les grains de pollen sont très petits, généralement autour de 0,005 mm de diamètre, il en faut donc beaucoup.
Cela représente un défi difficile : il en faut des milliers pour obtenir suffisamment de carbone pour dater quelque chose. En fait, vous aurez besoin de 70 000 comprimés ou plus.
La science médicale apporte des solutions extraordinaires à nos problèmes. Nous avons utilisé une technique appelée cytométrie en flux, qui est plus couramment utilisée pour compter et échantillonner des cellules humaines individuelles, afin de compter et d'isoler le pollen fossilisé pour la datation au radiocarbone.
La cytométrie en flux exploite les propriétés de fluorescence des cellules sous stimulation laser. Ces cellules se déplacent dans un courant fluide. La fluorescence provoque l'ouverture des portes, permettant aux cellules individuelles du flux liquide d'être transférées, échantillonnées et concentrées.
Les chercheurs ont trouvé des grains de pollen dans toutes les couches de sédiments entre les empreintes de sable blanc, ce qui a permis de les dater. Le principal avantage d’avoir autant de pollen est que des plantes comme les pins qui ne sont pas affectées par les eaux usées peuvent être récoltées. Les échantillons ont été traités par cytométrie en flux pour y concentrer le pollen.
Après un an ou plus de travaux de laboratoire laborieux et coûteux, les chercheurs ont obtenu une date basée sur le pollen de pin, vérifiant l'âge d'origine des traces. Ils ont également montré que d’anciens effets d’eau n’étaient pas présents sur le site.
Le pollen peut recréer la végétation qui poussait lorsque les humains laissaient leurs empreintes. Les types de plantes que nous avons obtenus correspondaient exactement à ce que nous attendions de la période glaciaire au Nouveau-Mexique.
Après une technique de datation différente appelée luminescence stimulée optiquement (OSL) comme contrôle indépendant. OSL repose sur l’accumulation d’énergie au fil du temps dans les grains de quartz enfouis. Cette énergie provient de notre rayonnement de fond.
Plus il y a d’énergie, plus on peut supposer que les grains de quartz sont vieux. Cette énergie est libérée lorsque le quartz est exposé à la lumière, la date mesurée correspond donc à la dernière fois que le grain de quartz a vu la lumière du soleil.
Pour échantillonner le quartz enfoui, un tube métallique est inséré dans le sédiment puis soigneusement retiré pour éviter de l'exposer à la lumière. Retirez les grains de quartz du centre du tube, exposez-les à la lumière en laboratoire et mesurez la lumière émise par les grains. Cela trahit leur âge. Les dates d'OSL prennent en charge les dates obtenues par les chercheurs utilisant d'autres techniques.
D’humbles grains de pollen et des techniques médicales étonnantes nous ont aidés à dater les empreintes et le moment où les gens sont arrivés en Amérique.