Grâce à une collaboration internationale, des physiciennes et physiciens du laboratoire Physique et Mécanique des Milieux Hétérogènes (PMMH – CNRS/ESPCI Paris-PSL/Université Paris Cité/Sorbonne Université) ont percé le mystère des mini-dunes de sable, présentes sur les plages et dans les déserts. S’appuyant sur des mesures précises effectuées dans le désert, ils sont parvenus à mettre au point un modèle capable pour la première fois de reproduire la formation de ces structures. Une avancée majeure pour la physique des milieux granulaires, publiée dans la revue PNAS.
© Sopotnicki/Shutterstock.
Entre dunes et rides, les mini-dunes
Les dunes, rides et autres objets nés de l’interaction entre le sable et le vent intéressent au plus haut point les physiciens des milieux granulaires, qui peuvent étudier avec ces structures naturelles des comportements collectifs complexes. En une vingtaine d’années d’observations et de mesures expérimentales, les chercheurs ont pu ainsi bâtir une théorie solide pour expliquer la formation des dunes. Quant aux rides, un modèle permet aussi de comprendre leur naissance.
Mais voilà que ces nouveaux venus, les « patchs » de sable, comme les appellent les scientifiques (on parle aussi de « mini-dunes »), viennent quelque peu semer la zizanie et poussent les physiciens à revoir leur copie. « En effet, selon la théorie classique de formation des dunes, aucune structure de sable de moins de 10 mètres de long ne peut apparaître à partir d’un lit de sable plat. C’est la taille élémentaire d’une dune, et de tels patchs ne devraient donc pas exister », explique Philippe Claudin, coauteur de l’étude, au laboratoire Physique et mécanique des milieux hétérogènes (PMMH – CNRS/ESPCI Paris-PSL/Université Paris Cité/Sorbonne Université).
Alors, comment expliquer la genèse de ces mini-dunes ? Pour répondre à la question, plusieurs membres de l’équipe sont partis sur le terrain, dans le désert du Namib (Namibie) et dans le parc national des Great Sand Dunes (Colorado, États-Unis).
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