Parc de la Gatineau : un feuillage imprégné des traces de la Guerre froide

Depuis plus de soixante ans, des scientifiques de la région ramassent des feuilles d’érables à sucre dans le parc de la Gatineau afin d’en mesurer la teneur en radiocarbone, créant ainsi la plus longue série de données continues de ce type. Aujourd’hui, une étude de ces feuilles menée par l’installation nationale André E. Lalonde de spectrométrie de masse par accélérateur, située à l’Université d’Ottawa, montre que les effets des essais d’armes nucléaires menés pendant la Guerre froide n’ont disparu que récemment de la biosphère locale.

De véritables archives biologiques

La Commission géologique du Canada a commencé à recueillir des feuilles d’érable dans le parc de la Gatineau en 1961, en prélevant des échantillons une fois par mois pendant chaque saison de croissance. Ses scientifiques les ont analysées jusqu’à la fermeture du laboratoire de datation au radiocarbone de l’organisme, en 2004. L’AEL-SMA a ensuite pris le relais et prolongé la série de données jusqu’en 2025, en y ajoutant 59 mesures annuelles et saisonnières. La collecte se poursuit toujours, bien que les feuilles ramassées en septembre 2026 ne soient pas incluses dans la présente étude.

« Ces feuilles représentent un vrai journal de bord de l’atmosphère s’étalant sur 65 ans, explique Leonard Wassenaar, directeur général de l’installation nationale André E. Lalonde de spectrométrie de masse par accélérateur de l’Université d’Ottawa. C’est le temps qu’il aura fallu pour que le surplus de radiocarbone issu des essais d’armes disparaisse de la biosphère de la région d’Ottawa. Les effets se faisaient encore sentir des décennies après le dernier essai. »

Comme les feuilles absorbent le dioxyde de carbone, qui est ensuite transformé en sucres servant à la croissance de l’arbre, le radiocarbone présent dans chaque échantillon de feuille conserve des renseignements sur l’atmosphère de l’époque. La collection du parc de la Gatineau a permis aux scientifiques de se faire une idée exceptionnellement détaillée de l’évolution des concentrations de radiocarbone dans l’atmosphère, depuis l’apogée des essais d’armes pendant la Guerre froide jusqu’à nos jours.

L’ascension et le déclin de l’effet bombe

Les essais nucléaires en surface 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 rejeté d’importantes quantités de radiocarbone dans l’atmosphère, ce qui a entraîné un quasi-doublement des concentrations mondiales. La communauté scientifique appelle cette forte augmentation l’effet bombe.

Dans les feuilles provenant de la région d’Ottawa, la concentration a atteint son maximum en 1964, soit 842 parties pour mille au-dessus du niveau de référence. En 2025, ce taux était tombé à -13,9 pour mille. Ce recul s’explique par deux raisons principales : les océans ont progressivement absorbé une grande partie de l’excès de radiocarbone, 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.

Des mesures directes de l’air montrent que la concentration de radiocarbone dans l’atmosphère est tombée en dessous de son niveau de référence d’avant les essais nucléaires vers 2021-2022, mais que les feuilles d’érable ont franchi ce seuil en 2024 dans la région.

Du vieux carbone dans de nouvelles feuilles

Les scientifiques ont souvent recours au radiocarbone présent dans les feuilles et les cernes des arbres pour reconstituer les conditions atmosphériques du passé. Ces études partent généralement du principe qu’un échantillon reflète les conditions climatiques de l’année au cours de laquelle il s’est formé. Ces nouvelles découvertes montrent toutefois que la situation est un peu plus complexe. Les végétaux ne poussent pas uniquement à partir du carbone absorbé au cours de la même année. En effet, ils peuvent également puiser dans le carbone emmagasiné au cours des saisons de croissance précédentes.

Les scientifiques ont constaté que les feuilles de l’érable à sucre suivaient de près les variations du radiocarbone atmosphérique, mais avec un décalage d’environ 2,2 ans (avec une marge d’incertitude de 0,3 an). Les feuilles présentaient également un léger écart positif, dont la moyenne était de 7,4 parties pour mille entre 1990 et 2019.

« Les plantes utilisent souvent le carbone plus ancien, emmagasiné au cours des années précédentes, pour faire pousser de nouvelles feuilles, ajoute le professeur Wassenaar. Nous ne savions pas dans quelle mesure ce phénomène modifiait la signature au radiocarbone ni si les feuilles reflétaient fidèlement l’évolution de l’atmosphère. Maintenant, nous le savons. »

Ces résultats permettent aux scientifiques d’interpréter avec plus de précision les mesures au radiocarbone effectuées sur des feuilles conservées, des cernes d’arbres et d’autres matériaux végétaux.

« Les feuilles sont un moyen fiable de reconstituer la concentration en radiocarbone de l’atmosphère des lieux et des périodes où nous n’avons jamais effectué de mesures directes, conclut le professeur. Une fois ce décalage de deux ans pris en compte, nos interprétations devraient être plus précises. »

L’étude, intitulée Stored carbohydrates buffer Bomb and Suess radiocarbon effects in maple leaves across a 65-year Ottawa region record, a été publiée dans la revue Nature Scientific Reports. Auteurs et autrices : Leonard I. Wassenaar, Carley A. Crann et Sarah Murseli. DOI : 10.1038/s41598-026-76700-9

Les feuilles ont été recueillies avec l’autorisation de la Commission de la capitale nationale.