Dune de sable en Arabie Saoudite © hari.ksa - stock.adobe.com

Comment se forme une dune ?

Lorsqu’on parle de déserts, la première image qui vient souvent à l’esprit est celle d’une étendue de dunes et de sable à perte de vue, sans aucune végétation. En réalité, seuls 20 % des déserts chauds sont constitués de dunes, mais celles-ci font preuve d’une grande diversité ! Comment ces dunes se forment-elles, et quelles apparences peuvent-elles avoir ?

Aux origines des dunes, le sable

Fruit de l’érosion et de l'altération des roches, le sable des déserts chauds et tempérés1 est la constituante principale des dunes. Ce sable n’a pas été produit récemment ou localement, mais est l’héritage de périodes anciennes, dans des zones plus humides, au sein desquelles les roches ont été particulièrement altérées et ont formé le stock de sable encore visible aujourd’hui.

Le sable a ainsi pu changer d’apparence au fil du temps : suivant la nature des roches à l’origine du sable et son mode de transport (grâce au vent ou à l’eau), celui-ci aura un aspect et une taille très différents, qui pourra encore changer avec l’érosion progressive des grains. Avec le temps, une sorte de patine faite par des oxydes se dépose à la surface des grains, qui se polissent, s’affinent voire se fragmentent.

Les grains les plus lourds resteront sur place, tandis que les plus légers voyageront sur de longues distances grâce au vent. Ces derniers seront les plus homogènes en termes d’aspect et de taille : ils ont déjà été "triés" par leur masse, et affinés. En somme, les mers de sable sont des zones de "dépôt" du transport par le vent, et le sable qui les compose est le fruit d’un long processus d’érosion.

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Les déserts de sable ne sont pas toujours "chauds" : beaucoup des mers de sable d’Asie centrale ont de températures négatives en hiver.

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Emportés par des vents forts2, il n’est pas rare que les grains les plus fins (des poussières minérales d’un diamètre < 20 µm) des déserts africains se retrouvent dans les pluies en France métropolitaine. Lors d’épisodes de précipitations, il est même possible que ce sable coloré arrive jusque dans la forêt amazonienne… Là-bas, il sert d’engrais naturel aux plantes, car il est très riche en nutriments !

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(>50 km/h)

Quelles sont les différentes formes de dunes ?

Le vent, architecte des dunes

Sous l’action d’un vent assez fort, le sable se met en mouvement ! Lorsqu’il s’accumule en un espace et que les rafales ne réussissent plus à emporter tous les grains transportés, des dunes peuvent se former. Concrètement, des dunes sont des tas de sable plus ou moins grands que l’on classe en plusieurs catégories. Elles sont ainsi regroupées par leur morphologie, leur orientation et leur processus de formation.

Dune en croissant ou barkhane
© C. Narteau

Les dunes en croissant, ou barkhanes

Structure la plus emblématique que l’on retrouve parmi les dunes mobiles, les barkhanes sont généralement peu élevées (elles mesurent jusqu’à plusieurs dizaines de mètres), sont en pente douce du côté d’où vient le vent et abruptes sur le côté opposé. Deux bras allongés, formant un arrondi, se distinguent de part et d’autre, elles forment ainsi une sorte de croissant.
Pour que les barkhanes se forment, il faut qu’il y ait une faible disponibilité en sable et que le vent ait une direction presque constante. Leur déplacement dépendra de leur taille : plus elles seront petites, plus le vent les déplacera rapidement.

Lorsque la disponibilité en sable augmente, les barkhanes fusionnent pour former des dunes barkhanoïdes, des formes dunaires asymétriques dans la direction du vent, mais dont les crêtes, plus ou moins sinueuses, peuvent s’étendre sur de longues distances.

Les dunes transverses

Les dunes transverses sont perpendiculaires au sens du vent, lorsque celui-ci reste principalement dans le même sens. Ce type de dune apparaît dans des zones où l’apport en sable est important et constant, dans des espaces sans obstacles, où rien ne perturbe le vent. Leur profil est asymétrique : il comprend une pente douce face au vent, et plus abrupte à l’arrière (sous le vent). C’est souvent de ce côté que l’angle d’avalanche (une pente d’environ 35°) est atteint, menant à des chutes de sable. Le déplacement de ces dunes est lent (quelques mètres par an), dans le sens du vent dominant.

Dune en croissant dans la montagne Mingsha (Chine)
© Jiang Le Chen - stock.adobe.com

Schéma représentant la formation d'une dune en croissant (barkhane)
© zombiu26 - stock.adobe.com et MNHN - V.Briand

Les dunes linéaires, ou seif

Les seifs sont des dunes linéaires s’alignant selon la direction principale du transport du vent. Elles se forment en présence de vents bidirectionnels qui soufflent de part et d’autre de leur crête, ce qui leur donne cette linéarité. Les seifs les plus petits sont généralement de quelques dizaines de mètres, mais ils peuvent s’étendre sur plusieurs dizaines de kilomètres. Bien que ces dunes se développent souvent en lignes parallèles, certaines seifs peuvent se rejoindre, fusionner, et former une structure en Y. Leur sommet forme une crête étroite, flanquée de deux pentes abruptes, se renversant au gré de l’alternance des vents.

Les dunes en étoile, ou ghourds

Les ghourds sont des ensembles imposants de dunes pouvant mesurer plusieurs centaines de mètres de haut. Pyramidales, ces dunes en étoile se forment dans des régions où le vent vient de multiples directions : les accumulations de sable, complexes et discontinues, forment des crêtes s’alignant dans différentes directions et des cuvettes au niveau de leurs intersections. Dans un paysage désertique, les ghourds forment un relief complexe et changeant sur le temps long.

Dune en étoile (ghourd) dans le désert du Namib
© Gianfranco Bella - stock.adobe.com

Schéma représentant la formation d'une dune linéaire (seif)
© zombiu26 - stock.adobe.com et MNHN - V.Briand

Schéma représentant la formation d'une dune transverse
© zombiu26 - stock.adobe.com et MNHN - V.Briand

Les dunes, de grandes artistes

On appelle "chant des dunes" le bruit qu’émettent les dunes lorsque les grains sont transportés sous forme d’avalanches sur les fortes pentes en aval de la crête. Les grains entrent alors en résonance, ce qui donne l’impression que la dune "chante". Ce phénomène est assez rare, on le considère comme un cas exceptionnel en Algérie.

Loin du désert, la dune du Pilat en France

Dune du Pilat
© Blogtrip - stock.adobe.com

La dune du Pilat est la plus haute dune d’Europe, mais celle-ci ne se trouve pas aujourd’hui dans un désert ! Sa formation a commencé il y a 4 000 ans, alors qu’un climat plus sec et un vent d’ouest recouvrent de sable la forêt côtière. Les premières dunes se sont alors formées, avant qu’une période au climat plus tempéré permette le fleurissement d’une nouvelle végétation.

Vers l’an – 1 000, de nouvelles dunes recouvrent la végétation. Durant le Moyen-âge, le climat se réchauffe et devient plus humide, ce qui permet encore une fois à la végétation de prospérer. Enfin, depuis l’an 1500, des vents forts créent une nouvelle série de dunes dites "modernes". Elles ensevelissent tout jusqu’à former un amas d’une centaine de mètres de hauteur. Un ultime recouvrement vers 1860 finit la formation de ce que l’on appelle aujourd'hui la dune du Pilat.

Elle mesure aujourd’hui environ 100 mètres de haut, 600 mètres de large et 2,9 km de long, placée entre une forêt de pins et l’océan Atlantique.

Une biodiversité spécifique

Il ne faut pas croire que la biodiversité a déserté cet environnement sableux ! Au contraire, comme dans tous les déserts, on retrouve une faune et une flore variées, adaptées aux conditions spécifiques de la dune du Pilat.

Parmi ces espèces, évoquons l’oyat (Ammophilia arenaria), cette herbe haute capable de se développer dans le sable grâce à des racines qui captent la moindre goutte d’eau. Ces dernières s’enfoncent assez profond dans la dune, ce qui contribue à la fixer. Les pins maritimes (Pinus pinaster), introduits dans les Landes fin XVIII^e siècle, participent aussi à cet effort de fixation de la dune.

Parmi les espèces animales, pensez au lézard à deux raies (Lacerta bilineata), au lièvre d’Europe (Lepus europeaus) ou encore à l’huîtrier pie (Haematopus ostralegus).

On distingue les dunes actives (qui peuvent migrer et s’allonger) et les dunes stabilisées.
Parmi les plus grandes dunes connues, celles du désert du Bardain Jaran en Chine mesurent jusqu’à 400 mètres.
La dune du Pilat est la plus haute dune d'Europe, avec sa centaine de mètres de haut.
Les espaces recouverts de dunes sont appelés des "ergs".
Il est difficile de reconnaitre la forme d'une dune lorsque l'on est sur le terrain. Pour les analyser, les scientifiques utilisent plutôt des images satellites. Ces dernières donnent un recul suffisant pour distinguer la forme globale.

Voir comment se forment les dunes

Des scientifiques travaillent sur la modélisation des dunes pour mieux comprendre leur formation. Voici quelques exemples du comportement du sable en fonction du vent.