En parallèle de la datation carbone 14, les isotopes stables du carbone, de l’azote, du soufre et du strontium vont fournir des informations importantes sur les régimes alimentaires et sur les mouvements de population.
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En archéologie, l’analyse isotopique consiste à mesurer les rapports entre les isotopes stables d’un même élément chimique. Dans le cadre de cette analyse, on analyse les rapports 13C/12C pour le carbone, 15N/14N pour l’azote, 34S/32S pour le soufre et 87Sr/86Sr pour le strontium.
L’objectif : obtenir des informations détaillées sur l’origine, l’histoire ou les caractéristiques biologiques ou environnementales.
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Les laboratoires CIRAM ne se contentent pas de fournir des datations ; ils intègrent systématiquement des analyses isotopiques pour contextualiser les résultats et valider les données obtenues. Ces analyses complémentaires permettent d’établir un diagnostic plus complet de l’état des échantillons et d’éviter toute interprétation erronée.
Pour les ossements, l’analyse élémentaire, et en particulier le rapport carbone/azote (C/N), constitue un indicateur clé de la préservation du collagène. Une valeur aberrante du rapport C/N pourrait signaler une altération importante de l’échantillon, rendant la datation carbone 14 peu fiable. De plus, l’analyse du rapport isotopique δ13C fournit des informations sur la nature du matériau organique étudié. Par exemple, elle permet de distinguer un charbon de bois authentique d’autres formes de carbone qui pourraient fausser l’interprétation archéologique.
L’analyse isotopique et élémentaire se révèle donc essentielle, car elle permet de :
Selon la nature de l’artéfact archéologique, le choix du composant à analyser varie. Plus le corpus étudié est large, plus les résultats sont pertinents. L’analyse d’un seul échantillon n’est pas suffisante pour obtenir des conclusions solides.
Les matériaux les plus adaptés à l’analyse des isotopes stables sont principalement :
Cependant, l’analyse isotopique ne se limite pas aux matériaux organiques. Les isotopes du carbone et de l’oxygène, ainsi que ceux du strontium, permettent d’établir l’origine des marbres.
Demander une étudeL’analyse du rapport entre le carbone 13 et le carbone 12 (δ13C) renseigne sur les stratégies photosynthétiques des plantes et permet ainsi d’identifier les ressources végétales consommées dans le passé. Les plantes en C3 (arbres ligneux, blé, riz) ont un δ13C inférieure à -20 ‰, tandis que les plantes en C4 (maïs, canne à sucre) affichent un δ13C entre -10 et -20 ‰.
Les isotopes sont séparés à l’aide d’un spectromètre de masse à rapport isotopique (IRMS) couplé à un analyseur élémentaire (EA), garantissant une précision analytique optimale.
L’étude des isotopes stables de l’azote est combinée avec celle du carbone pour l’étude des ossements et des dents en particulier.
Les isotopes de l’azote sont un traceur clé des habitudes alimentaires d’un individu ou d’un animal. Un rapport élevé indique une alimentation riche en protéines animales, tandis qu’un rapport faible traduit une alimentation à dominante végétale.
Cette analyse permet ainsi de différencier les régimes carnivores, herbivores et omnivores et de détecter les interactions écologiques et culturelles des populations anciennes.
L’analyse du rapport des isotopes 34 et 32 du soufre (𝛿34S) est de plus en plus utilisée en complément des isotopes de carbone et d’azote. Ces études nous aident à comprendre le régime alimentaire et les déplacements des animaux et des humains pendant les périodes préhistoriques et historiques.
On utilise également les isotopes du soufre pour explorer la variabilité des régimes alimentaires terrestres, marins et d’eau douce. Ils sont également utilisés comme indicateurs des changements environnementaux.
Le strontium est un métal que l’on trouve facilement dans la nature, que ce soit dans les minéraux ou dans les sols. C’est l’assimilation par les plantes sous la forme de sels minéraux qui va rendre les isotopes du strontium intéressants.
En étudiant le rapport isotopique du strontium 87 et 86 présent dans les dents et les ossements archéologiques, il sera possible de définir l’origine géographique des individus et de repérer d’éventuelles migrations.
Toutefois, les valeurs du ratio 87Sr/86Sr sont très hétérogènes, même sur des périmètres limités. C’est pourquoi seule une étude d’un corpus significatif sera pertinente et il faudra borner les investigations à quelques hypothèses seulement.
Nos laboratoires spécialisés dans l’analyse isotopique s’appuient sur des équipements de pointe, notamment la spectrométrie de masse à rapport isotopique (IRMS) pour offrir des résultats d’une précision inégalée. En plus de l’analyse isotopique, nous proposons également des services en anthracologie/ xylologie, en analyse des résidus organiques et en datation par luminescence.
Grâce à notre expertise, nous accompagnons les chercheurs en archéologie et en bioarchéologie dans l’interprétation des données isotopiques pour retracer les régimes alimentaires, identifier les migrations passées et caractériser l’origine des matériaux archéologiques.
Pour obtenir des résultats précis, auprès du laboratoire leader en Europe, demandez un devis gratuit sur notre site.
Contacter nos équipesL’analyse isotopique consiste à mesurer les rapports entre différents isotopes d’un même élément chimique (comme le carbone, l’azote ou le strontium) pour en tirer des informations sur le passé. En archéologie, elle permet de comprendre les régimes alimentaires, les migrations, l’origine des matériaux ou encore les conditions climatiques des périodes anciennes.
Les analyses isotopiques portent généralement sur le carbone (C), l’azote (N), le soufre (S), et le strontium (Sr). Ces éléments sont présents dans les ossements, l’émail dentaire, les artefacts en pierre et certains matériaux organiques.
Chaque isotope fournit une information spécifique. Par exemple, le carbone et l’azote révèlent le régime alimentaire, le soufre indique la provenance des ressources alimentaires (terrestres ou marines), et le strontium renseigne sur l’origine géographique d’un individu ou d’un matériau. En croisant ces données, les chercheurs obtiennent une image plus précise du passé.
Oui, l’analyse isotopique ne se limite pas aux os et aux dents. Elle s’applique également aux marbres et à d’autres matériaux inorganiques. L’étude des isotopes du carbone et de l’oxygène, par exemple, permet d’identifier la provenance des marbres antiques et de retracer les échanges commerciaux anciens.
Nos laboratoires utilisent des équipements de haute précision, comme la spectrométrie de masse à rapport isotopique (IRMS). Chaque échantillon fait l’objet d’un protocole strict de préparation et d’analyse pour assurer des résultats fiables et reproductibles.
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