Dune

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Dunes étoilées de la vallée de la Mort (Death Valley), Californie
Dune de l'Erg Awbari (Fezzan, Libye)
Différents modelés dunaires : image satellitaire (NASA) d'un erg (Libye)
Crête dunaire, dissymétrie des flancs et rides : Erg Chebbi, Maroc

Une dune est un relief ou un modelé composé de sable. Le terme appartient au vocabulaire topographique, géographique (s.l.), géomorphologique. Les ensembles dunaires font partie des formations superficielles (formations qui sont relativement récentes à l'échelle géologique). Il existe des dunes littorales et continentales et hydrauliques de tailles, de superficie, d'âges et de dynamiques variés. Les processus éoliens ou hydrauliques gouvernent l'édification, l'évolution, les mouvements des dunes et des massifs dunaires et définissent les formes générales et de détails (modelés). D'autres appellations qualifient les ensembles dunaires comme erg, dune littorale, croc, garenne, etc. Ces termes généralement locaux peuvent connaître un usage plus général et qualifier un type particulier de dune.

Le mot dune vient d'un mot néerlandais duin[1] : colline.

Toutes les dunes étant composées de sable, on ne parle pas de « dune de sable », sauf pour préciser la qualité du sable qui la compose : « dune de sable blanc ».

Mécanismes de formation[modifier | modifier le code]

La formation dunaire

Les dunes se forment dans des zones où le sable est abondant et non fixé par la végétation (désert, plage, lit fluvial à l'étiage). Le sable est érodé et pris en charge par le vent (déflation). Il est transporté au ras du sol par saltation, puis s'accumule quand la compétence du vent chute (versant sous le vent). Une dune peut se déplacer par érosion du versant au vent et accumulation sur le versant opposé.

Le même processus peut se produire sous l'eau à la faveur d'un courant marin (dune hydraulique)[2], par exemple dans le pas de Calais où elles abritent peu d'espèces mais des espèces rares et inféodées à ce milieu.

En 1941, Ralph A. Bagnold publie Physique du sable soufflé et des dunes du désert (en), un des premiers traités explorant l'émergence de la régularité, de la structuration de l'espace à partir de l'uniformité d'un système complexe, les grains de sable s'auto-organisant par la force du vent dans les dunes selon le modèle de morphogénèse d'Alan Turing[3].

Âges de mise des paysages dunaires[modifier | modifier le code]

La mise en place des massifs dunaires et leur évolution sont particulièrement tributaires des conditions climatiques et bien sûr de la disponibilité en matériaux sableux (selon le niveau marin, les courants, etc.). Quelques exemples illustreront ces âges de formation :

Dunes tardiglaciaires[modifier | modifier le code]

  • La Pologne centrale possède une importante couverture de sables éoliens dont les champs de dunes ont commencé à se mettre en place au Dryas ancien jusqu'au début de l'Holocène. Dans la stratification de ces dunes, on trouve des paléosols d'âge Bölling-Âlleröd voire des fentes de gel et des coins de sable (voir pergélisol) comme dans le massif de Bełchatów.

Dunes holocènes[modifier | modifier le code]

À la charnière entre le Tardiglaciaire et l'Holocène :

  • Dans les Landes de Gascogne, alors que le climat devient plus humide au début du Mésolithique et que les vallées avaient été envahies par les sables, de nouvelles vallées se dessinent. Au Mésolithique supérieur, les précipitations diminuent à nouveau et les sables s’accumulent dans les basses vallées. Une partie de ce sable continental est repris par le vent pour l’accumuler en dunes dans les vallées et sur les plateaux. À cette période, les sables littoraux sont peu abondants et le sable est transporté par les cours d’eau. À la fin du Néolithique, le vent incapable de déplacer les sables à l’intérieur des terres est contrarié par la végétation qui commence à fixer les paysages actuels.

Dunes récentes[modifier | modifier le code]

Schéma en coupe de la dune du Pilat
Vue aérienne de la dune du Pilat.
  • Les paléosols (anciens sols fossilisés) permettent de reconstituer l’histoire de la dune du Pilat (Gironde). On en trouve quatre principaux sur le versant occidental : un ancien podzol (podzosol)et trois paléosols dunaires. Datations isotopiques et analyses polliniques ont été pratiquées.

Le premier paléosol, au niveau de la plage, quasi horizontal, comporte une épaisse couche de fragments végétaux et des souches de pin en place, sur des sables gris reposant sur une épaisse couche d'alios (grès ferrugineux) et daté d’il y a 3680 ±110 ans et 3460 ± 70 ans. Le couvert forestier était constitué de pins sylvestres, de chênes, de noisetiers, de bouleaux et d'aulnes sans trace d'occupation humaine. Le deuxième niveau est entre 2 et 5 m au-dessus de la plage, daté d’il y a 2980 ± 110 ans /2690 ± 70 ans, âge confirmé par des fragments de poteries du milieu de l'âge du bronze. La couverture végétale était constituée de pins et une trace occupation des sols a été relevée datant du VIIe siècle av. J.-C.. Des paléosols intermédiaires constitués de minces couches de débris végétaux témoignent de la présence d’un lac permanent probablement à l’époque gallo-romaine.

Entre 20-40 m, le troisième paléosol (10 à 30 cm de sol charbonneux) contenait des pièces datant du XVIe siècle, un ancien four à résine et des débris coquilliers. Le 4e paléosol correspond à l’ancienne surface de la dune de la Grave (cartographiée en 1863) qui atteignait 80 m d'altitude et était couverte d’une forêt de jeunes pins, cultivés pour leur résine, et en vue de fixer les sables.

À la fin du XIXe siècle, la dune de la Grave enfouie par 20 à 30 m de sable, atteint 115 m vers 1910 et prend le nom de dune du Pilat. L’édification de la Grande dune du Pilat s’est faite entre 1826 et 1922 alors que le trait de côte a reculé de plus de 500 m. La végétation qui recouvrait le versant au vent de la dune de la Grave a été détruite, permettant le vannage et le transport des sables vers le sommet de la dune. La nouvelle dune a englouti la pinède[4].

Dune du parc national de Słowiński, près du lac Łebsko, Pologne
Dunes Kelso, Mojave National Preserve, Californie

Types[modifier | modifier le code]

Une dune est dite vive quand elle continue de se déplacer. Les dunes peuvent être isolées ou alignées. Sur le littoral on distingue[5] : les milieux arrières dunaires et quatre types de dunes littorales « de première ligne » :

  1. les avant-dunes (foredune en anglais), qui sont des bourrelets plus ou moins fixés par la végétation (oyats par exemple), parallèles au trait de côte et solidaire de la plage, c'est-à-dire échangeant du sable avec elle, dans un même système sédimentaire[6]. Elle est différente d'une ancienne arrière dune en cours d'érosion, et d'une dune formée par du sable venant de terre sur un secteur où une avant-dune active ne pourrait pas se former. En Espagne et en Tunisie, ces avant-dunes sont systématiquement considérées comme faisant partie du domaine public maritime, ce qui facilite leur protection. L'avant-dune se forme à partir de fixation du sable en haut de plage, par des plantes pionnières psammophiles, tolérant les embruns et les UV (par exemple en Europe de l'Ouest ; Elymus farctus puis Ammophila arenaria dits Oyats).
  2. les falaises dunaires (dune cliff en anglais) est plutôt un profil résultant de l’érosion marine d'une dune ancienne fixée par une pelouse ou un boisement qui ont été à l'origine de la formation d'une couche d'humus ou de sol sableux.
  3. les dunes perchées (cliff-top dune en anglais) apparaissent au sommet d’une falaise vive. Elles sont alimentées en sable par le vent à partir de l’estran, voire à partir du profil de pente, quand il s'agit d'une falaise dunaire.
  4. les cordons dunaires artificiels sont construits par l'homme, généralement comme élément de protection contre la mer ou d'une zone cultivée et/ou construite. Ils nécessitent un entretien permanent, sans lequel ils se désintègrent en quelques décennies. Certains cordons sont ainsi semi-naturels (ex : avant-dunes plus ou moins dégradées rectifiées par des engins et fixées par des oyats à Sangatte dans le Nord de la France.)

En demi-lune[modifier | modifier le code]

La forme la plus commune sur la Terre (et sur Mars) des dunes est celle en demi-lune, aussi appelée transversale ou barkhane. Les collines en demi-lune sont, généralement, plus larges que courtes. La partie antérieure de la dune est le côté concave. Ces dunes sont formées par les vents qui soufflent tout le temps dans la même direction.

Quelques types de dunes en demi-lune se déplacent dans le désert avec une vitesse supérieure à celles des autres types de dunes ; par exemple, dans la province de Ningxia en Chine, un groupe de dunes a avancé à la vitesse de 100 mètres par an entre 1954 et 1959. Des vitesses similaires sont enregistrées dans le Sahara.

Les dunes en demi-lune les plus imposantes sont dans le désert du Taklamakan en Chine, où la distance entre deux crêtes peut dépasser trois kilomètres.

Linéaires[modifier | modifier le code]

Dune en Namibie (Sossusvlei)
Dunes de gypse de White Sands, Nouveau-Mexique, États-Unis

Ce sont des dunes plus longues que larges dont les crêtes droites ou légèrement sinueuses peuvent atteindre jusqu'à 400 kilomètres de long, 600 mètres de large et 40 mètres de haut. Elles sont rarement isolées, habituellement disposées parallèlement, séparées pour des kilomètres de sable, du gravier ou des couloirs rocheux. Certaines dunes linéaires s'unissent, en formant des Y. Ces formations sont typiques des régions subissant des vents soufflant dans deux directions.

En étoile[modifier | modifier le code]

Les dunes en étoile - ghourds - sont pyramidales, avec au moins trois côtés qui partent de leur sommet. Elles se forment dans les régions connaissant des vents multidirectionnels. Les dunes en étoile grandissent plus vers le haut que latéralement et sont typiques du Sahara oriental. D'autre part, elles ont tendance à se former en marge du désert, en particulier près des barrières naturelles. Les plus hautes sont probablement celles du désert de Badain Jaran en Chine, où elles peuvent atteindre 500 mètres de hauteur.

À coupole[modifier | modifier le code]

Elles ont une forme ovale ou circulaire, dont il manque une partie sur le côté pour être complète. Les dunes en coupole sont rares et se forment seulement en marges des déserts.

En parabole[modifier | modifier le code]

Les dunes en parabole sont en forme de U. Elles sont typiques des déserts côtiers. La plus longue dune en parabole connue mesure 12 kilomètres.

Ce type de dune se forme quand, aux extrémités d'une formation sableuse, commence à apparaître de la végétation qui en arrête la progression, tandis que la partie centrale continue à avancer. Elles se forment quand le vent ne souffle que dans une seule direction dominante.

Dune no 9 dans le désert de Namibie (Dead Vlei)

Types complexes[modifier | modifier le code]

Tous ces types de dunes peuvent exister sous trois formes : simple, composée et complexe. Les dunes simples sont des collines avec un nombre minimal de côtés escarpés qui en définissent la typologie géométrique. Les dunes composées sont des plus grandes dunes, surmontées de dunes similaires plus petites. Les dunes complexes sont, elles, formées de plusieurs types de dunes différents.

Une dune en demi-lune soutenant une dune en étoile est une des dunes complexes les plus communes. Les dunes sont simples quand le vent reste constant pendant leur formation.

Dunes littorales[modifier | modifier le code]

La progression des dunes : phare de Rubjerg Knude, ensablé et désaffecté, mer du Nord
Dune baltique (Ostsee) : groupements végétaux types du littoral dunaire et début de chaudière
Dune primaire et végétation naturelle (sur l'île Amrum, en 2010)
Érosion d'une dune littorale lors d'une tempête à Dunedin, Nouvelle-Zélande

Les dunes littorales ou dunes bordières se forment sur le long des côtes basses où les vents et l'apport de sédiments par la dérive littorale permettent l'accumulation de sable sur les plages. À marée basse, le haut de plage est asséché par le vent ce qui permet le transfert des sables vers l'intérieur des terres, essentiellement par roulage et saltation. La largeur de l'estran est donc un facteur primordial du bon développement des dunes: plus il est large, plus la surface de déflation éolienne et donc la quantité de sédiments soufflés sont importantes. Dans le processus de formation des dunes, les plantes pionnières jouent un rôle fondamental, assurant le dépôt, la fixation et la stabilisation de l'accumulation dunaire. Ces plantes sont adaptées à l'instabilité du substrat et présentent de longues racines traçantes. La dune littorale est donc une forme d'accumulation sédimentaire fixée par une végétation psammophile, il s'agit d'une construction biogéomorphologique. Les dunes littorales, poussées par les vents, peuvent envahir graduellement les terres si la topographie de l'arrière-côte le permet; ce fut l'une des raisons de leur fixation le long de la côte landaise par la plantation d'une forêt de pin maritime. Lors des tempêtes, les dunes constituent une réserve de sable face à l'érosion des vagues: l'attaque directe des vagues entaille la dune et le sable prélevé est transféré dans les petits fonds. Il remonte normalement lors des périodes de calme sous l'action des houles.

Dunes sous-marines[modifier | modifier le code]

La dune hydraulique désigne une dune formée sur les fonds marins par les courants sous-marins, généralement dans des détroits. Ces milieux abritent des espèces particulières qui peuvent en Europe justifier une protection dans le cadre du réseau écologique paneuropéen et du réseau natura 2000 en mer, par exemple dans le pas de Calais[7]

Les dunes et l'histoire[modifier | modifier le code]

C'est en vue des dunes de Flandres que les Espagnols furent battus sur mer par Maarten Tromp en 1639, et sur terre par Turenne en 1658

Article principal : Bataille des Dunes.

Dans le monde[modifier | modifier le code]

On trouve les dunes éoliennes sur le littoral ou dans le désert, bien que les dunes ne soient pas le relief dominant des déserts chauds. Les grandes étendues de sable du Sahara se nomment erg. Certaines ont la forme d’un croissant : ce sont les barkhanes.

En France, la dune du Pilat, sur le littoral de la Gironde, est la plus élevée d’Europe culminant à 109 m. Les plus élevées au monde (500 mètres) sont celles du désert de Badain Jaran en Mongolie-Intérieure (Chine) avec une forte humidité à partir de 20 centimètres sous le sol provenant de la neige fondue des monts Qilian, situés à 500 kilomètres au sud-ouest.

Les plus grandes dunes du monde
Note : Les informations de ce tableau sont parfois imprécises
Dune Hauteur Longueur Largeur Localisation Notes
Average Highest Area Dunes 500 m ~3 000 m  ? Mer de sable de Isaouane-n-Tifernine, Sahara algérien Plus haute d'Afrique et pour certains plus haute du monde.
Big Daddy/Dune 7 383 m  ?  ? Dunes de Sossusvlei, Désert Namibien, Namibie  
Star Dune 230 m 2 730 m  ? Great Sand Dunes National Park, Colorado, États-Unis Plus haute du continent nord-américain
Dune du Pilat 109 m 2 700 m 500 m Bassin d'Arcachon, Aquitaine, France Plus haute d'Europe
Mont Tempête 280 m 280 m  ? Moreton Bay, Brisbane, Australia Plus haute d'Australie
Dunes de Ming-Sha  ? 1 725 m  ? Oasis de Dunhuang, Désert de Taklamakan, Gansu, Chine  
Dune de Medanoso ~ 380 m > 6 000 m ~ 3 000 m Désert d'Atacama, Chili Cette dune culmine à 1 555 m d'altitude Plus haute d'Amérique du Sud (?)
Dunes de Badain Jaran 465 m 2 020 m  ? Désert Badain Jaran, Alashan Plain, Mongolie, Désert de Gobi, Chine Plus haute dune d'Asie (?)

Le chant des dunes[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Chant des dunes.

Le « chant des dunes » est le nom donné au bruit émis par certaines dunes dans les déserts lorsque les grains de sable qui les composent entrent en résonance. Ces dunes sont nommées « dunes mugissantes » ou « dunes musicantes ».

Dunes extraterrestres[modifier | modifier le code]

La planète Mars, ainsi que Vénus et le satellite Titan sont, eux aussi, couverts de dunes sur une partie de leur surface. Sur Mars, les types de dunes sont beaucoup plus variés que sur Terre et leur modification est beaucoup plus lente aussi du faite que l'atmosphère martienne est très ténue. Cela permet d'étudier leur développement de manière plus aisée.

Dunes martiennes
dunes de Titan

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Définitions lexicographiques et étymologiques de « Dune » du Trésor de la langue française informatisé, sur le site du Centre national de ressources textuelles et lexicales .
  2. A. Foucault et J.-F. Raoult, Dictionnaire de géologie, Masson, 3e éd., 1988
  3. (en) Philip Ball, « In retrospect : the physics of sand dunes », Nature, no 457,‎ 2009, p. 1084-1085
  4. La formation de la Grande Dune du Pilat : http://www.dune-pyla.com/information/dossiers
  5. Paskoff R. Les littoraux, impacts des aménagements sur leur évolution. Paris : Armand Colin, 1998
  6. Psuty NP. Sediment budget and dune/beach interaction. J Coast Res 1988 ; (NS) 3 : 1-4.
  7. Secteur proposé par le ministère chargé de l'Environnement pour Natura 2000 en mer, devant être validé ou précisé avant mi-2008)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

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