Entre 1945 et l’entrée en vigueur du traité d’interdiction partielle des essais nucléaires en août 1963, environ cinq cents engins explosent dans l’atmosphère. Les neutrons libérés par ces détonations font grimper la quantité de carbone 14 de l’atmosphère de l’hémisphère nord, jusqu’à la faire quasiment doubler. Ce pic, atteint entre 1963 et 1965, porte depuis un nom : le « pic des bombes ».

Chaque être vivant né ou renouvelé pendant ces décennies en a gardé la trace.

Ce carbone radioactif ne disparaît pas pour autant : il se dilue progressivement dans les océans et la biosphère, ce qui entraîne une décroissance régulière de sa concentration atmosphérique après le pic. C’est cette courbe, aussi précise qu’une empreinte digitale, que des chercheurs suédois ont appris à lire à l’intérieur même du corps humain.

Une horloge chimique dans les cellules du cerveau et du cœur

La découverte revient à Kirsty Spalding et Jonas Frisén, de l’Institut Karolinska à Stockholm. En analysant des anneaux de croissance de pins suédois, ils constatent que la multiplication des essais atomiques des années 1950 et 1960 a provoqué une explosion des niveaux de carbone 14 dans l’atmosphère. En 2005, ils publient dans la revue Cell une méthode permettant de dater la naissance d’une cellule humaine à partir de sa seule teneur en carbone 14. Le principe tient en une équation simple : à chaque taux de carbone 14 correspond un moment précis de la courbe atmosphérique, donc une date de fabrication.

Leur première cible : les neurones de l’hippocampe, cette région du cerveau associée à la mémoire. Une équipe dirigée par Jonas Frisén a utilisé des cellules cérébrales obtenues auprès de cent vingt personnes ayant consenti à leur usage après leur mort, et certaines cellules affichaient des niveaux de carbone 14 nettement plus bas que d’autres, preuve qu’elles avaient été produites après 1963, une fois les essais arrêtés.

Le cerveau adulte fabrique donc de nouveaux neurones, au moins dans l’hippocampe.

La méthode a ensuite servi à sonder d’autres tissus. Spalding et Frisén ont d’abord montré que les cellules graisseuses se renouvelaient plus vite chez les personnes obèses que chez les personnes en bonne santé. Jonas Frisén a aussi eu l’intuition que la courbe des bombes pourrait trancher, sans toucher aucun patient vivant, des questions d’anatomie restées en suspens.

Les cellules cardiaques, elles aussi, se renouvellent au fil de la vie.

Quand les légistes lisent le carbone comme une date de naissance

Cette horloge chimique s’est vite révélée précieuse pour la police scientifique. Dès les années 1990, la police viennoise avait fait appel au physicien Walter Kutschera pour déterminer laquelle de deux sœurs âgées, retrouvées mortes dans le même appartement, était décédée la première, un héritage important étant en jeu, et l’analyse d’un tissu à renouvellement rapide a fourni la réponse. La méthode fonctionnait déjà sur l’humain, avant même que Spalding et Frisén ne l’appliquent aux cellules du cerveau.

En France, l’institut médico-légal de Lille a eu recours à cette technique à plusieurs reprises. Le 17 juin 2017, un crâne humain partiel est découvert sur la plage d’Audresselles, dans le Pas-de-Calais, par les forces de l’ordre, sans aucune information de contexte. Des indices retrouvés à proximité, des vêtements et un sac plastique, orientaient déjà vers une mort survenue entre 1970 et 1980, et la datation au carbone 14 par pic des bombes a confirmé cette période récente, même si l’affaire ne présentait plus de portée judiciaire au regard du droit français. Le carbone contenu dans l’os racontait, à lui seul, l’histoire d’une mort vieille de plusieurs décennies.

Établir si des restes squelettiques relèvent de l’archéologie ou d’une affaire judiciaire récente reste un défi médico-légal fondamental, que seule la datation par pic des bombes en spectrométrie de masse permet de trancher efficacement, malgré des coûts et des infrastructures spécialisées qui en limitent l’usage courant. Un os présenté comme centenaire peut ainsi se révéler vieux de quarante ans, et démasquer une tentative de fraude.

Une trace qui s’effacera, mais très lentement

Le carbone 14 libéré par les essais nucléaires ne va nulle part : sa demi-vie atteint cinq mille sept cent trente ans. Concrètement, la moitié de ce carbone radioactif sera encore présente dans la biosphère dans plus de cinquante-sept siècles. Ce qui décline, en revanche, c’est sa concentration relative dans l’atmosphère, diluée année après année dans les océans, les sols et les organismes vivants.

D’après les estimations de Frisén et Spalding, le pic aura complètement disparu de l’atmosphère d’ici 2050.

La datation par pic des bombes reste sensible aux variations individuelles du régime alimentaire, qui influencent l’activité du carbone 14 dans les tissus. Un régime marin, plus riche en carbone ancien puisé dans l’océan, peut décaler légèrement la lecture de l’horloge cellulaire. C’est ce genre de détail que les laboratoires spécialisés doivent corriger avant de livrer une date fiable aux enquêteurs.