Avez-vous déjà entendu chanter les dunes ?

Si Ulysse s’attache au mât de son navire pour écouter le chant des sirènes de l’océan, Marco Polo s’émerveille dans le désert d’entendre le lancinant chant des dunes…

Les enfants de la terre et du vent

L’horizon désertique est ridé par de nombreuses vagues dorées et dunes qui bercent le paysage de leurs reliefs. L’imagerie du désert se remplit de ces monticules de sable et bouscule les voyages à travers les mers de sable.

Mais les dunes ne sont pas de simples collines ou montagnes. Elles se forment dans des zones où le sable est présent en de massives quantités sans que la végétation ne le stabilise. C’est ensuite Éole qui joue avec les grains, faisant rouler son trésor en va-et-vient réguliers et permanents au ras du sol. Le processus s’interrompt quand le sable finit par trouver un obstacle sur son chemin. Ou que la topographie entrave la poussée du vent… Les grains s’accumulent alors au même endroit et finissent par former une dune. Ce phénomène est également observable dans l’eau suite aux courants marins.

Les dunes se regroupent souvent en cordons dunaires protégeant ainsi les côtes de l’océan, favorisant certaines espèces de plantes ou d’animaux. Elles sont très importantes et fragiles. Les jeunes dunes (embryonnaires) notamment, n’ont pas encore assez de stabilité pour être fixes. Ainsi, elles bougent quand le vent est trop fort, leurs grains sautant de quelques millimètres à chaque fois. Le phénomène s’arrête quand la dune est assez vieille pour que ses fondations (les végétaux) l’enracinent.

Il existe plusieurs types de dunes. Elles peuvent être isolées ou associées en chaînes (rides). On distingue notamment les dunes en croissant (Barkhane), les dunes complexes, les dunes transversales, les dunes étoiles. Enfin, les dunes linéaires et les cordons de dunes.

Tendez l’oreille pour entendre le chant des dunes

Dans les récits de Marco Polo au XIIIe siècle, notre voyageur mentionne un étrange envoûtement provenant des dunes brûlantes qu’il traverse, dans le désert chinois de Taklamakan : « les sables qui chantent parfois remplissent l’air avec les sons de toutes sortes d’instruments de musique, et aussi le bruit des tambours et du choc des armes« . Plus tard, Guy de Maupassant s’intrigue de cet étrange son dans sa nouvelle La Peur, des Contes de la Bécasse :

« Soudain, un de nos hommes poussa une sorte de cri ; tous s’arrêtèrent ; et nous demeurâmes immobiles, surpris par un inexplicable phénomène, connu des voyageurs en ces contrées perdues. Quelque part, près de nous, dans une direction indéterminée, un tambour battait, le mystérieux tambour des dunes ; il battait distinctement, tantôt plus vibrant, tantôt affaibli, arrêtant, puis reprenant son roulement fantastique. »

Au fil du temps, la description du son se précise. On parle de trémolo plaintif, semblable à la musique d’un violon ou d’un grondement de tonnerre qui roule doucement… Mais ces murmures semblant venir des profondeurs de la terre ou des enfers nourrissent les peurs des habitants du désert de l’époque. Ils trouvent des explications dans les légendes, un peu comme les Grecs à l’Antiquité qui se rassuraient du tonnerre en le personnalisant à travers Zeus. Ainsi, on attribue le chant des dunes à la course de Djinns (créatures surnaturelles de la mythologie musulmane) entre les croissants de sable. Certains avancent l’hypothèse d’esprits vindicatifs jouant de leurs tambours sur les dunes. D’autres encore pensent que des rivières souterraines grondent sous leurs pieds.

« Les Arabes, épouvantés, se regardaient ; et l’un dit, en sa langue : « La mort est sur nous » […] Toujours ce tambour insaisissable m’emplissait l’oreille de son bruit monotone, intermittent et incompréhensible ; et je sentais glisser dans mes os la peur, la vraie peur, la hideuse peur […]. » (Guy de Maupassant, La Peur)

Le chant des dunes, inscrit dans la science

La première mention de ce chant des dunes se trouve dans un manuscrit chinois du IXe siècle. Mais pour sortir du schéma des explications mystiques, il faut attendre les expéditions militaires qui rationalisent le son qu’ils entendent. Le son n’a plus cessé d’intriguer les voyageurs du désert sans pour autant faire l’objet d’études poussées.

Mais en avril 2001, une équipe du laboratoire de physique statistique de l’École normale supérieure de Paris est en mission au Maroc. Elle découvre par hasard des dunes qui chantent très facilement. Soit lors d’avalanches naturelles, soit lors d’avalanches provoquées en poussant le sable le long de la pente. Le chant des dunes, jusque-là peu étudié, va alors faire l’objet d’une étude profonde de la part des scientifiques. Avec ses collègues du laboratoire Matière et Systèmes complexes, de l’Université Harvard, du Laboratoire de physique et mécanique des milieux hétérogènes de Paris et du laboratoire Géoenvironnement des milieux arides au Maroc, le physicien Stéphane Douady réalise une thèse sur ce chant des dunes.

Les résultats des recherches

Un article d’Universalis explique plus simplement les résultats des recherches :

« Ils ont ainsi pu remarquer que la couche en mouvement est épaisse de 10 centimètres au minimum. C’est elle seule qui produit le chant et elle engendre aussi une onde sismique. Sur la base de ces observations, l’équipe de l’E.N.S. propose le mécanisme suivant : pour rouler les uns sur les autres, les grains s’écartent puis retombent. Ils dilatent puis compriment ainsi l’air emprisonné dans les interstices. 10 centimètres de sable correspondent environ à 500 couches de grains, soit autant de couches d’air qui sont successivement aspirées puis expirées. Ce serait le fait que tous les grains se mettent en mouvement de façon synchrone. Cela entraînerait la production d’un son très puissant de basse fréquence. Contrairement au sable qui crisse dont les fréquences des sons sont comprises entre 500 et 2500 Hz, les dunes mugissantes produisent des sons plus sourds dont la fréquence est comprise entre 50 et 300 Hz. »

La thèse met donc en évidence que le chant des dunes se produit grâce à la propriété de certains sables recouverts d’une sorte de vernis. Lors d’un écoulement, si l’humidité et la vitesse des grains sont réunies en proportions précises, le sable chante du fait du frottement induit. Mais le phénomène spontané est assez rare et inopiné. De plus, ces grains vernis peuvent perdre leur propriété au fil du temps…

Sources :

• « Des airs de désert : les mystères du chant des dunes », conférence proposée dans le cadre de l’exposition « Grains de génie » au Palais de la découverte, le 11 avril 2015, avec Bruno Andreotti, professeur à l’Université Paris-Diderot-Paris 7, chercheur au laboratoire de physique et mécanique des milieux hétérogènes.
• Simon Dagois-Bohy. Le Chant des Dunes, Mouvements Collectifs dans un Écoulement Granulaire.Acoustique [physics.class-ph]. Université Paris-Diderot – Paris VII, 2010. Français.
• Encyclopédie Universalis