Les teneurs en isotopes stables (non radioactifs) des éléments constituant les os (notamment, C, N, O, Sr, S) informent sur l’alimentation de l’individu et sur le paysage végétal, le climat et la géologie de son habitat.

Analyses isotopiques pratiquées dans les os et les dents (photo M. Balasse).

Provenant des aliments et de la boisson, ces éléments sont incorporés dans les tissus osseux au cours du développement du squelette. Dans l’os, ils sont ensuite remaniés au cours de la vie, à l’occasion du renouvellement des tissus : ils informent essentiellement sur les dernières années de l’existence. Dans les tissus dentaires (dentine et émail), qui ne sont pas remaniés, les informations sont fixées au moment de la formation de la dent, la plupart du temps durant les premières années de la vie (sauf chez les espèces à dents à croissance continue). Dans certaines conditions de conservation, les teneurs isotopiques biogéniques sont préservées, et on peut les restituer. Il est ainsi possible non seulement de tirer du squelette des informations paléo-alimentaires et paléo-environnementales, mais aussi, en comparant les signaux isotopiques incorporés à différents moments de la vie, de reconstituer des séquences de l’histoire individuelle.

C’est ce dernier point qui intéresse particulièrement l’archéozoologie et notamment l’étude des pratiques et techniques d’élevage.

Prélèvement séquentiel d’émail dentaire (photo M. Balasse).

L’étude des variations intra-dentaires des signaux isotopiques s’est considérablement développée ces dernières années. Elle porte le plus souvent sur la bioapapite (fraction minérale) de l’émail, sur laquelle on couple l’analyse des d13C et d18O et 87Sr/86Sr, mais des études ont également été effectuées sur les d15N et d13C du collagène (fraction organique) de la dentine. Il s’agit de prélever du haut en bas de la dent une séquence d’échantillons pour observer les variations du signal enregistré au cours de la croissance de la dent. La géométrie de croissance et le processus de minéralisation des tissus dentaires sont complexes, cependant il semble que ce type d’échantillonnage préserve une dimension chronologique.

L’application de cette procédure a notamment permis d’aborder des thèmes tels que :

	l’âge du sevrage des animaux domestiques (et indirectement, évaluation de la durée de lactation des femelles) ;
	la saisonnalité des naissances des animaux domestiques ;
	l’alimentation de bêtes (affouragement d’hiver) ;
	la mobilité saisonnière des troupeaux.

Ces dernières années ont vu la réduction générale de la taille de l’échantillon nécessaire à l’analyse, ce qui ouvre encore les perspectives d’application. On est maintenant capable de mesurer les d13C et d18O de très petits échantillons prélevés dans les lignes de croissance des coquillages et des otolithes de poisson, dont une application archéologique de grand intérêt est la détermination de la saison de collecte et de pêche.

Parallèlement à toutes ces applications sur du matériel ancien, il reste urgent d’élargir les référentiels isotopiques actuels.