Les humains sont arrivés en Amérique 7 000 ans plus tôt qu’on ne le pensait

Quand et comment les humains se sont installés pour la première fois sur le continent américain est un sujet très controversé. Au XXe siècle, les archéologues croyaient que les humains Ils sont venus en Amérique du Nord pas avant il y a environ 14 000 ans.

Mais nous avons découvert quelque chose de différent. Notre dernier étude soutient la thèse selon laquelle il y avait déjà des gens en Amérique il y a environ 23 000 ans.

Les experts du XXe siècle pensaient que l’apparition de l’homme avait coïncidé avec la formation d’un couloir libre de glace entre deux immenses calottes glaciaires à cheval sur ce qui est aujourd’hui le Canada et le nord des États-Unis. Selon cette idée, le couloir, provoqué par la fonte des glaces à la fin de la dernière période glaciaire, autorisé les humains à entrer depuis l’Alaska au cœur de l’Amérique du Nord.

Petit à petit, cette idée s’est effondrée. Au cours des dernières décennies, les dates des premiers signes de présence humaine sont passées de 14 000 à 16 000 ans. Ceci est toujours cohérent avec le fait que les humains ne sont arrivés en Amérique qu’à la fin de la dernière période glaciaire.

En septembre 2021, Nous avons publié un article dans Science qui datait les empreintes fossiles découvertes au Nouveau-Mexique il y a environ 23 000 ans, l’apogée de la dernière période glaciaire. Ils ont été réalisés par un groupe de personnes passant près d’un ancien lac près de ce qui est aujourd’hui sables Blancs. Cette découverte ajoute 7 000 ans au record de présence humaine sur le continent, réécrivant ainsi la préhistoire américaine.

Si les humains étaient en Amérique au plus fort de la dernière période glaciaire, soit la glace ne constituait que peu d’obstacles sur leur chemin, soit ils étaient là depuis bien plus longtemps. Peut-être sont-ils arrivés sur le continent à une période antérieure de fonte des glaces.

Nos conclusions ont été critiquées. Cependant, nous avons maintenant publié des preuves confirmant les premières dates.

Datation pollinique

Pour beaucoup de gens, le mot pollen évoque un été d’allergies et d’éternuements. Mais le pollen fossilisé peut être un outil scientifique puissant.

Dans notre étude de 2021, nous avons effectué une datation au radiocarbone de graines de graminées communes trouvées dans les couches de sédiments 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 particulière – appelée isotope – du carbone (carbone 14) subit une désintégration radioactive dans les organismes morts au cours des 50 000 dernières années.

Certains chercheurs ont affirmé que les datations au radiocarbone issues de nos recherches de 2021 étaient trop anciennes car elles étaient soumises à appelé effet « eau dure ». L’eau contient des sels carbonatés 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 de son carbone 14 a déjà subi une désintégration radioactive.

Selon les critiques, les graines de Roupie maritimeune plante aquatique commune dans les fossés, aurait pu consommer de l’eau ancienne, modifiant les dates pour qu’elles apparaissent plus tôt.

C’est tout à fait vrai que vous avez soulevé cette question. C’est ainsi que la science devrait procéder, avec des affirmations et des contre-affirmations.

Comment vérifier nos conclusions ?

La datation au radiocarbone est robuste et bien comprise. Tout type de matière organique peut être ainsi daté à condition d’en disposer en quantité suffisante. Deux membres de notre équipe, Kathleen Springer et Jeff Pigati du United States Geological Survey, ont donc entrepris de dater les grains de pollen. Cependant, les grains de pollen sont très petits, environ 0,005 millimètres de diamètre, il en faut donc un grand nombre.

Cela représentait un énorme défi : il en fallait des milliers pour obtenir suffisamment de carbone pour dater quelque chose. En fait, 70 000 grains ou plus sont nécessaires.

La science médicale a fourni une solution extraordinaire à notre défi. Nous avons utilisé une technique appelée cytométrie en flux, qui est la plus couramment utilisée pour compter et échantillonner des cellules humaines individuelles, afin de compter et d’isoler le pollen fossile pour la datation au radiocarbone.

La cytométrie en flux tire parti des propriétés fluorescentes des cellules, stimulées par un laser. Ces cellules se déplacent dans un courant de fluide. La fluorescence provoque l’ouverture d’une porte, permettant aux cellules individuelles d’être détournées, échantillonnées et concentrées dans le flux liquide.

Nous avons des grains de pollen dans toutes les couches de sédiments entre les empreintes de White Sands, ce qui nous permet de les dater. Le principal avantage d’avoir autant de pollen est que vous pouvez sélectionner des plantes comme les pins, qui ne sont pas affectées par l’ancienne eau. Nos échantillons ont été traités pour concentrer le pollen qu’ils contenaient par cytométrie en flux.

Après un an ou plus de travail laborieux et coûteux en laboratoire, nous avons été récompensés par des dates basées sur le pollen de pin qui ont validé la chronologie originale des empreintes. Ils ont également montré que les effets anciens de l’eau étaient absents sur ce site.

Le pollen a également permis de reconstituer la végétation qui poussait lorsque les hommes laissaient leurs empreintes. Nous avons obtenu exactement les types de plantes dont nous nous attendions à ce qu’elles existent pendant la période glaciaire au Nouveau-Mexique.

Un fait intéressant est que nous utilisons une technique de datation différente appelée luminescence optiquement stimulée (OSL) comme contrôle indépendant. OSL est basé sur l’accumulation d’énergie à l’intérieur des grains de quartz enfouis au fil du temps. Cette énergie provient du rayonnement de fond qui nous entoure.

Plus nous trouvons d’énergie, plus nous pouvons supposer que les grains de quartz sont vieux. Cette énergie est libérée lorsque le quartz est exposé à la lumière. La date est donc la dernière fois que les grains de quartz ont vu la lumière du soleil.

Pour prélever des échantillons de quartz enfouis, des tubes métalliques sont insérés dans le sédiment et soigneusement retirés pour éviter de les exposer à la lumière. Les grains de quartz sont prélevés au centre du tube, exposés à la lumière en laboratoire, et la lumière émise par les grains est mesurée. Cela révèle son âge. Les dates obtenues grâce à OSL corroborent celles que nous avions obtenues avec d’autres techniques.

De minuscules grains de pollen et une merveilleuse technologie médicale nous ont aidés à confirmer les dates auxquelles les empreintes ont été laissées et, par conséquent, l’arrivée des humains en Amérique.