SVT monde

Comment se forment les dunes ?

lundi 6 octobre 2008 par Erwan Le Fol

Les Émirats Arabes unis présentent une grande diversité de paysages, néanmoins, l’essentiel du territoire appartient au grand désert de Rub Al Khali (le quartier vide) et les formations dunaires, bien que diverses y sont le relief majoritaire.

Le sable est une roche, d’un point de vue physique, il s’agit d’un solide divisé présentant à la fois un comportement liquide et solide. Les dunes répondent elles aussi à cette physique complexe. La genèse des dunes est contrôlée par l’action conjointe du vent et de la disponibilité en sédiments.

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Déplacement d’une dune sous l’effet du vent.
Désert de Liwa, UAE.

Il est possible d’en observer la formation à différentes échelles : depuis le paysage visible sur plusieurs kilomètres, jusqu’aux ondulations (ripple-marks [1]) perceptibles à l’échelle centimétrique. Mais l’aspect physique de leur formation demeure extrêmement complexe et mal connu.

En substance, lorsque l’énergie du vent faiblit, les particules qu’il transporte se déposent, formant des édifices dunaires susceptibles d’être remaniés si ils ne sont pas stabilisés par diagénèse [2] ou fixation végétale.

De la nature des sables dépend l’aspect des constructions dunaires. À l’intérieur des terres, le sable est principalement siliceux formé de grains de quartz (SiO2), plus rarement de gypse (CaSO4, 2H2O). Sur la côte il est essentiellement calcaire (CaCO3) (où abondent des restes de foraminifères ou des oolithes [3]. Les dunes qui en résultent se consolident plus facilement que les les dunes de sable siliceux.

À l’origine d’une dune, il y a toujours un obstacle (relief, végétation) qui ralentit localement la vitesse du vent provoquant sous le vent un dépôt de grains de sable.

Les Barkhanes

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Barkhanes

La forme élémentaire qui résulte d’un dépôt de sable par ralentissement local de la vitesse du vent est une dune de type barkhane [4]. Aux Émirats, on la retrouve dans les zones où l’apport en sédiment est relativement réduit comme dans les grandes plaines alluviales ou certaines sebkhas [5]

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Barkhane
Ramlat al Wahybah (Sultanat d’Oman)

Les dunes transversales

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Dunes transersales.

Elles forment des arêtes de sable allongées perpendiculairement à l’action des vents dominants. Comme pour les barkanes, les dunes longitudinales sont asymétriques, avec une pente relativement douce au vent et un plan escarpé sous le vent. Aux Émirats, ces dunes transversales sont visibles dans la région de Manadir à la frontière sud-est Omanaise. Elles présentent une succession de chaînes sableuses rectilignes parallèles entre elles et séparées par des sebkhas.

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Dunes et sebkha : Organisation quinconciale.
Désert de Liwa, UAE.

Un cas particulier de ces dunes transversales est visible dans le désert de Liwa. Ici les dunes dites aklé s’organisent de façon quinconciale, les sebkha qui les séparent prenant l’aspect de cuvettes .

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Oasis et désert de Liwa (UAE) vue satellitale.
Organisation des dunes et des sebkas en quinconce. Source CNES/spot image 2008.

Des dunes fossiles ou eolianites

Plus ou moins cimentées et ayant subi un début de diagénèse, elles sont également visibles, notamment dans les régions côtières. Elles sont les témoins d’époques où le niveau de la mer ou celui de l’eau souterraine était plus élevé qu’aujourd’hui et ont gardé les traces fossiles des différents évènements contemporains des formations dunaires.

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Eolianites
Côte des Wahybah (Sultanat D’Oman)

Si les paysages peuvent effectivement être caractérisés par tel ou tel type de dune, la complexité de telles organisations implique davantage des structures hybrides plus fidèles à la réalité du terrain.

Bibliographie :

- « Cheminé de sable », Pour la Science n°239, Roland Paskoff.

- « L’avancée des dunes », Pour la Science n°235, Pierre Rognon.

- « La musique des sables », Pour la Science n°242, Franco Nori, Paul Sholtz, Michael Bretz.

- « Éléments de géologie », Masson, Charles Pomerol et Maurice Renard.

- Photos et schémas : Erwan Le Fol.

[1] petites rides présentant la même disymétrie que les dunes sur lesquelles elles se forment

[2] c’est l’ensemble des processus physico-chimiques affectant les dépôts sédimentaires et conduisant à leur transformation progressive en roche sédimentaire.

[3] grains dont le centre est généralement constitué d’un nucléus (débris quelconque) et dont l’enveloppe ou cortex est formé par l’accumulation successive de couches concentriques de calcaire.

[4] demie lune convexe vers le vent dont la pente est douce au vent et présentant un plan escarpé sous le vent

[5] voir l’article sur les sebkbas.


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