Étude de l'Université d'Ottawa : 65 ans de feuilles d'érable du parc de la Gatineau montrent que l'« impulsion de la bombe » de la guerre froide vient à peine de s'estomper

Une nouvelle étude dirigée par l'Université d'Ottawa montre que le radiocarbone supplémentaire libéré dans l'atmosphère par les essais d'armes nucléaires de la guerre froide n'a que récemment disparu complètement de la biosphère de la région d'Ottawa. L'étude a analysé 65 ans de feuilles d'érable à sucre recueillies dans le parc de la Gatineau — le plus long relevé continu du genre — et ses résultats ont été publiés lundi (9 novembre) dans Scientific Reports. (Photo : le parc de la Gatineau, photo d'archive. Photo : Université d'Ottawa.)

Un « journal de l'atmosphère » de 65 ans

La Commission géologique du Canada a commencé à recueillir des feuilles d'érable à sucre dans le parc de la Gatineau en 1961, en prélevant des échantillons une fois par mois pendant chaque saison de croissance pour mesurer leur teneur en radiocarbone. Après la fermeture du laboratoire de radiocarbone de l'organisme en 2004, l'Installation nationale André-E.-Lalonde pour la spectrométrie de masse par accélérateur (AEL-AMS) de l'Université d'Ottawa a repris les analyses et prolongé le relevé jusqu'en 2025, ajoutant 59 mesures annuelles et saisonnières. La collecte se poursuit, mais les feuilles recueillies en septembre 2026 ne figurent pas dans l'étude actuelle. « Ces feuilles sont un journal de l'atmosphère sur 65 ans », a expliqué le Dr Leonard Wassenaar, directeur exécutif de l'AEL-AMS. « Il a fallu plus de 65 ans pour que le radiocarbone supplémentaire des essais d'armes disparaisse de la biosphère de la région d'Ottawa. Les effets étaient encore là des décennies après le dernier essai. »

La montée et la chute de l'« impulsion de la bombe »

Les essais nucléaires aériens menés à la fin des années 1950 et au début des années 1960, principalement par les États-Unis et l'Union soviétique, mais aussi par le Royaume-Uni, la France et la Chine, ont libéré de grandes quantités de radiocarbone dans l'atmosphère, doublant à peu près les niveaux mondiaux. Les scientifiques appellent cette forte augmentation l'« impulsion de la bombe ». Dans les feuilles de la région d'Ottawa, le signal a culminé en 1964 à 842 parties pour mille au-dessus du niveau de référence ; en 2025, il était tombé à −13,9 parties pour mille. Ce déclin s'explique principalement par deux raisons : les océans ont progressivement absorbé une grande partie du radiocarbone excédentaire, tandis que les émissions provenant de la combustion du charbon, du pétrole et du gaz naturel l'ont dilué — les combustibles fossiles sont si anciens que le dioxyde de carbone qu'ils produisent ne contient pratiquement pas de radiocarbone. Les mesures directes de l'air montrent que le radiocarbone atmosphérique est retombé sous son niveau d'avant la bombe vers 2021-2022, mais les feuilles d'érable locales n'ont franchi ce seuil qu'en 2024.

Les nouvelles feuilles contiennent des traces de carbone plus ancien

L'étude a aussi mis en évidence un décalage subtil mais important : les plantes ne construisent pas leur nouvelle croissance entièrement à partir du carbone absorbé la même année — elles peuvent aussi puiser dans le carbone stocké au cours des saisons de croissance précédentes. Les feuilles d'érable à sucre suivent de près les variations du radiocarbone atmosphérique, mais avec un retard d'environ 2,2 ans, avec une marge d'incertitude de 0,3 an ; entre 1990 et 2019, les feuilles présentaient aussi un léger décalage positif moyen de 7,4 parties pour mille. « Les plantes utilisent souvent du carbone plus ancien, stocké au cours des années précédentes, pour faire pousser de nouvelles feuilles », a ajouté M. Wassenaar. « Nous ne savions pas dans quelle mesure cela modifiait la signature en radiocarbone d'une feuille, ni si les feuilles suivaient l'atmosphère de façon constante. Maintenant, nous le savons. »

Des reconstitutions plus précises de l'atmosphère passée

Les scientifiques utilisent souvent le radiocarbone des feuilles et des cernes des arbres pour reconstituer les conditions atmosphériques passées, en supposant généralement qu'un échantillon reflète l'atmosphère de l'année où il a poussé. Ces résultats offrent aux chercheurs une façon plus précise d'interpréter ces mesures. « Les feuilles sont un moyen fiable de reconstituer le radiocarbone atmosphérique de lieux et de périodes que nous n'avons jamais mesurés directement », a conclu M. Wassenaar. « Une fois le délai de deux ans pris en compte, nos interprétations devraient être plus précises. » Les feuilles ont été recueillies avec l'autorisation de la Commission de la capitale nationale. L'article, « Stored carbohydrates buffer Bomb and Suess radiocarbon effects in maple leaves across a 65-year Ottawa region record », de Leonard I. Wassenaar et ses collègues, est publié dans Scientific Reports, DOI : 10.1038/s41598-026-76700-9.