Qu’est-ce que la dendrochronologie?
La dendrochronologie permet d’étudier les cernes de croissance des arbres afin de mieux comprendre l’âge, l’origine et l’histoire d’un bois. Influencés par les conditions environnementales — climat, sol, concurrence ou intervention humaine — ces cernes forment des patrons de croissance propres à une période et à une région. Leur analyse offre ainsi des informations précieuses pour dater des bâtiments anciens, des sites archéologiques, du mobilier ou des objets d’art.
La dendrochronologie
La dendrochronologie est l’étude des cernes de croissance des arbres. Dans un arbre, la largeur des cernes annuels de croissance est influencée, selon l’espèce, par le degré de précipitation, l’ensoleillement, la température, la nature du sol et toutes les conditions ambiantes (concurrence, attaques de ravageurs, actions humaines, etc.).
L’étude des variations de croissance d’un arbre d’une année à l’autre permet de distinguer des patrons diagnostiques communs aux arbres d’une même localité, quoique certaines espèces soient moins promptes à réagir aux fluctuations environnementales que d’autres. En général, les résineux sont des espèces sensibles aux variations des conditions de croissance, alors que les feuillus, comme le chêne, produisent généralement des cernes de largeur peu variable.
En dendrochronologie, le principe fondamental est l’interdatation, soit la mise en correspondance de deux ou plusieurs séries de largeurs de cernes mesurés sur des arbres différents. Le recoupement partiel de séries d’arbres morts à des époques différentes permet la construction de séries chronologiques moyennes.
Par exemple, les arbres vivants, les bois provenant de bâtiments historiques et les bois archéologiques et fossiles permettent de construire des chronologies, par recoupement, qui remontent toujours plus loin dans le temps. Il suffit alors qu’une série moyenne soit datée de façon absolue par synchronisation avec des séries représentatives d’arbres vivants (donc datés) pour que toute la chronologie soit ancrée dans le temps.
De telles chronologies, lorsqu’elles comprennent de nombreuses séries sur une période de plusieurs centaines d’années, sont dites référentielles. Elles servent d’étalons pour la datation de nouvelles chronologies flottantes, archéologiques ou autres. En retour, les nouvelles chronologies peuvent enrichir les référentiels existants.
Le potentiel des études dendrochronologiques appliquées au bâti et à l’archéologie est vaste. Effectivement, la dendrochronologie permet notamment d’aborder les questions suivantes :
- Identifier les essences de bois en rapport avec leur utilisation ;
- Déterminer l’origine géographique des bois ;
- Mettre en évidence les phases de construction d’un bâtiment ou d’un site archéologique ;
- Identifier d’éventuels désordres structurels (remplacements, retraits, réemplois, etc.) ;
- Découvrir des réseaux d’approvisionnement, importations et exportations ;
- Reconstituer des climats et des paysages forestiers (paléo-environnements) ;
- Étudier les modes d’exploitation et de gestion des forêts actuelles et passées.
L’analyse dendrochronologique a bien sûr ses limites. Premièrement, il est nécessaire de restreindre la région étudiée à une aire géographique aux conditions climatiques uniformes, quitte à procéder dans un deuxième temps à des rapprochements et comparaisons entre régions. En fait, il est difficile de définir une zone géographique pour laquelle une série dendrochronologique de référence est valide pour des fins de datation.
Deuxièmement, l’analyse ne doit prendre en compte qu’une seule espèce à la fois, puisque chacune d’elle réagit différemment aux contraintes externes. Cette limite constitue la principale difficulté des études dendroarchéologiques au Québec. La diversité des essences rencontrées dans tous les types de construction force à élaborer des chronologies de site et des référentiels régionaux distincts, donc à multiplier les prélèvements afin d’obtenir un nombre suffisant d’individus corrélés. Cette multiplication du travail est directement liée à la nature de l’écosystème forestier mixte de la vallée du Saint-Laurent.
Enfin, il convient de préciser que cette méthode repose essentiellement sur des tests de concordance statistique dont l’appréciation dépend du jugement du dendrochronologue. De manière générale, plus les séries de mesures sont longues et plus le nombre d’arbres inclus dans une moyenne est élevé, meilleures sont les chances de datation par rapport à un référentiel.
Les étapes de l’analyse dendrochronologique
De nombreux ouvrages traitent de la méthode d’analyse en dendrochronologie et aussi de ses applications pour le patrimoine. Voici donc en résumé les étapes essentielles de l’analyse dendrochronologique d’un bâtiment historique ou d’un site archéologique à dater:
- Sélectionner les éléments à prélever;
- Prélever et préparer les échantillons;
- Identifier puis regrouper les échantillons selon leur essence;
- Effectuer le pointage et l’analyse des carottes et/ou des sections (cernes et séquences diagnostiques);
- Mesurer et numériser les largeurs de cernes des échantillons afin d’obtenir des séries de valeurs naturelles. Vérifier la qualité des mesures. Le cas échéant, interdater les séries mesurées sur un même arbre;
- Vérifier les séries de valeurs naturelles à l’aide d’indices statistique (sensibilité et autocorrélation);
- Normaliser les données en séries de valeurs indicées afin de:
- Réduire le signal de basse fréquence spécifique à chaque individu (bruit);
- Mettre en relief les variations interannuelles de haute fréquence communes à tous les individus (signal).
- Interdater les séries de valeurs indicées, statistiquement et visuellement;
- À partir des critères appropriés, regrouper les séries hautement corrélées en une série moyenne. Chaque essence est traitée séparément;
- Calculer la moyenne des indices par année afin d’obtenir une série moyenne de site (flottante);
- Dater la série moyenne de site par synchronisation avec des séries de référence régionales;
- Interpréter les résultats.
La qualité d’une date dendrochronologique
Chaque datatation obtenue par la dendrochronologie est le résultat d’une analyse statistique et visuelle qui n’est pas sans faille. C’est pourquoi les résultats d’une analyse doivent toujours être considérés en fonction de données suivantes :
- Le degré statistique de corrélation entre la chronologie moyenne du site à dater et la chronologie de référence. Cela est généralement exprimé par l’indice de corrélation (corr.), le test T de student (T, TVBP, TVH ou Pearson) et le Gleichläufigkeit (GLK).
- L’intervalle ou le nombre d’années comparées.
- La présence ou l’absence d’écorce (ou de cambium) déterminant la précision de la date d’abattage des arbres.