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F : Flux atmosphérique direct (Bq.cm
-2. an
-1 ), I : Inventaire (Bq.cm
-2 ),
λ : Constante de désintégration radioactive de
210 Pb (0,0311 an
-1 )
Pour toutes les colonnes de sol et de sédiment, l’inventaire du
210 Pb «en excès» est calculé en
considérant l’activité spécifique (Bq.kg
-1
), la masse de chaque tranche d’échantillonnage (en
kg poids sec) et la surface du carottier (cm
2 ).
Fig. 8 : Distribution théorique du
210
Pb le long d’une colonne sédimentaire
5.2.1.1. 1. Estimation de la vitesse et du taux de sédimentation et datation au plomb210
Le profil de l’activité en
210 Pb en excès dans une carotte sédimentaire peut être utilisé pour
estimer la vitesse et le taux de sédimentation, à condition de pouvoir bien séparer le
210 Pb total
en ces deux composantes : supportée et en excès. La décroissance de l’activité du plomb-210
en excès reflète le taux de la désintégration radioactive de l’élément, tandis que l’activité d’un
isotope ascendant tel que
226 Ra peut être assimilée à la fraction supportée du plomb-210 en
postulant un équilibre séculaire entre les deux isotopes dans la colonne sédimentaire. La
méthode de base de la datation au plomb-210 a été proposée par Goldberg (1963 in Leaute,
2008). Il s’avère que les applications chronologiques sont valables pour la datation d’une
centaine d’années, soit environ cinq fois la période du
210 Pb. Par ailleurs, les modèles
mathématiques de la datation des sédiments au plomb-210 sont établis sous les hypothèses de
certaines conditions environnementales : Une sédimentation continue et ordonnée dans le
temps, une absence de
redistribution mécanique ou chimique du radioélément dans les sédiments et un flux initial
constant (Robbins, 1978 in Leaute, 2008). Le développement d’un modèle approprié pour la
datation au
210 Pb exige également une bonne compréhension des processus physiques
concernant la formation de la colonne sédimentaire, ainsi que des processus de remaniement
physique et biologique des sédiments superficiels. Lors de la formation de la colonne
sédimentaire, le tassement/compaction des sédiments influence la quantité de particules
solides accumulées sur chaque couche de la colonne sédimentaire. La relation entre la vitesse
de sédimentation (l’accroissement de la colonne sédimentaire), exprimée en cm.a
-1 , et le taux
d’accumulation de sédiment, exprimé en g.cm
-2 .a
-1
, n’est donc pas directe. En fait, ces deux
grandeurs sont liées par la porosité des sédiments. Les phénomènes de dépôt et d’érosion des
sédiments de surface, induits par les courants hydriques, influencent directement
l’accumulation des sédiments via leur redistribution latérale. La prise en compte de ces
processus dans le modèle de datation est souvent négligée, lorsqu’on suppose par exemple
que la totalité du plomb-210 en excès provient des apports atmosphériques. Enfin, le profil du
F : Flux atmosphérique direct (Bq.cm
-2. an
-1 ), I : Inventaire (Bq.cm
-2 ),
λ : Constante de désintégration radioactive de
210 Pb (0,0311 an
-1 )
Pour toutes les colonnes de sol et de sédiment, l’inventaire du
210 Pb «en excès» est calculé en
considérant l’activité spécifique (Bq.kg
-1
), la masse de chaque tranche d’échantillonnage (en
kg poids sec) et la surface du carottier (cm
2 ).
Fig. 8 : Distribution théorique du
210
Pb le long d’une colonne sédimentaire
5.2.1.1. 1. Estimation de la vitesse et du taux de sédimentation et datation au plomb210
Le profil de l’activité en
210 Pb en excès dans une carotte sédimentaire peut être utilisé pour
estimer la vitesse et le taux de sédimentation, à condition de pouvoir bien séparer le
210 Pb total
en ces deux composantes : supportée et en excès. La décroissance de l’activité du plomb-210
en excès reflète le taux de la désintégration radioactive de l’élément, tandis que l’activité d’un
isotope ascendant tel que
226 Ra peut être assimilée à la fraction supportée du plomb-210 en
postulant un équilibre séculaire entre les deux isotopes dans la colonne sédimentaire. La
méthode de base de la datation au plomb-210 a été proposée par Goldberg (1963 in Leaute,
2008). Il s’avère que les applications chronologiques sont valables pour la datation d’une
centaine d’années, soit environ cinq fois la période du
210 Pb. Par ailleurs, les modèles
mathématiques de la datation des sédiments au plomb-210 sont établis sous les hypothèses de
certaines conditions environnementales : Une sédimentation continue et ordonnée dans le
temps, une absence de
redistribution mécanique ou chimique du radioélément dans les sédiments et un flux initial
constant (Robbins, 1978 in Leaute, 2008). Le développement d’un modèle approprié pour la
datation au
210 Pb exige également une bonne compréhension des processus physiques
concernant la formation de la colonne sédimentaire, ainsi que des processus de remaniement
physique et biologique des sédiments superficiels. Lors de la formation de la colonne
sédimentaire, le tassement/compaction des sédiments influence la quantité de particules
solides accumulées sur chaque couche de la colonne sédimentaire. La relation entre la vitesse
de sédimentation (l’accroissement de la colonne sédimentaire), exprimée en cm.a
-1 , et le taux
d’accumulation de sédiment, exprimé en g.cm
-2 .a
-1
, n’est donc pas directe. En fait, ces deux
grandeurs sont liées par la porosité des sédiments. Les phénomènes de dépôt et d’érosion des
sédiments de surface, induits par les courants hydriques, influencent directement
l’accumulation des sédiments via leur redistribution latérale. La prise en compte de ces
processus dans le modèle de datation est souvent négligée, lorsqu’on suppose par exemple
que la totalité du plomb-210 en excès provient des apports atmosphériques. Enfin, le profil du