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Les dunes chantent et ça même Maroc Polo l'avait dit, pourquoi et bien vous le saurez en lisant l'article et aussi quel plaisir de les écouter. www.lps.ens.fr/~douady/SongofDunes
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Elles seraient une cinquantaine de par le monde à posséder ce singulier talent, que ce soit en Afrique, au Kalahari, en Chine, dans le désert de Gobi ou en Amérique, dans la Vallée de la mort californienne. Ces Callas des sables chantent des mélopées du désert tout à fait uniques et envoûtantes. Nombreuses sont celles qui ont été enregistrées et leur écoute est saisissante (1). Ce ne sont pas des roulements, des grondements, des bruits de frottement ou de glissement mais bien des notes tenues proches du vocal avec une puissance importante. Les chants de dune sont connus depuis très longtemps – Marco Polo les comparait dans ses récits au roulement de tambours de guerre –, mais c'est seulement maintenant que l'on commence à savoir comment ils se déclenchent. Et l'on sait que les «cordes vocales» des dunes doivent tout à la nature duale du sable, ce solide capable de couler.
La seule responsabilité de la dune est de se mettre dans une configuration – taille, forme, etc. – adéquate. Le chant de dune est provoqué par une avalanche de sable dans la face la plus pentue de la dune, lorsqu'une congère formée à son sommet par le vent s'écroule. Le son, qui va durer jusqu'à ce que l'écoulement de sable arrive au pied de la dune, soit plusieurs minutes, possède une note fondamentale et des harmoniques clairement définies. Le fondamental est une vibration autour de 100 hertz (entre 65 et 110), ce qui est dans le registre de la voix humaine et qui donne donc au chant de dune son côté mélopée basse. C'est aussi un son puissant puisqu'il atteint facilement 100 décibels (un bruit de marteau-piqueur). On peut l'entendre à 10 kilomètres à la ronde.
On a longtemps cru que c'était la dune elle-même qui servait de caisse de résonance. Mais il n'en est apparemment rien puisque ni la taille ni la forme de la dune n'influent sur la fréquence du chant. Des chercheurs français du Centre national de la recherche scientifique (2) se penchent depuis plusieurs années sur ce phénomène afin de mieux comprendre l'évolution des dunes et du désert.
Avalanche de sable
Et ils ont même réussi à reproduire en laboratoire le chant des dunes grâce à un dispositif simple : un anneau en plexiglas contenant du sable chantant est doté d'un bras motorisé qui permet de brasser le sable. Celui-ci est donc poussé dans l'anneau à la vitesse voulue. Les sons produits sont de même fréquence que ceux observés sur le terrain mais sont moins intenses. En effet, la quantité de sable en mouvement – 10 centimètres cubes – est bien plus faible que dans la nature où elle atteint facilement le mètre cube.
Après bien des travaux, aussi bien sur le terrain qu'en simulation, les chercheurs défendent l'hypothèse que l'avalanche de sable agirait comme un... laser acoustique. Dans un laser, l'émission de lumière est basée sur le fait que tous les photons émis – les grains de lumière – sont en phase les uns avec les autres. Qu'ils «vibrent» tous de la même manière sur le même rythme. C'est ce qui se produirait dans la couche de quelques centimètres d'épaisseur de sable qui coule sur le flanc d'avalanche de la dune.
Pour comprendre comment le son peut naître, il faut pour cela faire appel au côté granulaire du sable qui est constitué de l'«empilement» de millions de grains. C'est un matériau très spécial dont l'une des caractéristiques est que lorsqu'il veut changer de forme, il doit d'abord se dilater. Donc aspirer de l'air avant de le rejeter. Le mouvement synchrone des grains de sable produirait donc des vibrations de l'air qui, s'ajoutant les unes aux autres, produirait le son du chant. La couche de sable en mouvement se conduirait donc comme une membrane de haut-parleur qui transmet ses vibrations à l'air pour faire naître les sons.
Les travaux les plus récents de l'équipe française (3) ont montré qu'une vitesse minimale de 0,45 mètre par seconde était nécessaire à l'émission du son. Et que la nature et l'état du sable conditionnaient la possibilité d'émettre des sons. Ainsi, le sable d'une des dunes étudiées, située à Tarfaya au sud-ouest du Maroc, possède des grains de sable particuliers. Chaque grain est recouvert d'une espèce de «vernis», fait d'argile et de calcite, que les archéologues connaissent sous le nom de «glasure du désert». Sans ce «vernis», point de chant. L'humidité du sable est également un facteur déterminant. Ainsi, le sable mouillé refuse de chanter. Les chants des dunes n'ont pas encore livré tous leurs secrets.
1) www.lps.ens.fr/~douady/SongofDunes
2) Laboratoire CNRS «Matières et systèmes complexes» à l'université Paris-VII dirigé par Stéphane Douady.
(3) Physical Review Letters, 14 juillet 2006.
Par Le Figaro
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Elles seraient une cinquantaine de par le monde à posséder ce singulier talent, que ce soit en Afrique, au Kalahari, en Chine, dans le désert de Gobi ou en Amérique, dans la Vallée de la mort californienne. Ces Callas des sables chantent des mélopées du désert tout à fait uniques et envoûtantes. Nombreuses sont celles qui ont été enregistrées et leur écoute est saisissante (1). Ce ne sont pas des roulements, des grondements, des bruits de frottement ou de glissement mais bien des notes tenues proches du vocal avec une puissance importante. Les chants de dune sont connus depuis très longtemps – Marco Polo les comparait dans ses récits au roulement de tambours de guerre –, mais c'est seulement maintenant que l'on commence à savoir comment ils se déclenchent. Et l'on sait que les «cordes vocales» des dunes doivent tout à la nature duale du sable, ce solide capable de couler.
La seule responsabilité de la dune est de se mettre dans une configuration – taille, forme, etc. – adéquate. Le chant de dune est provoqué par une avalanche de sable dans la face la plus pentue de la dune, lorsqu'une congère formée à son sommet par le vent s'écroule. Le son, qui va durer jusqu'à ce que l'écoulement de sable arrive au pied de la dune, soit plusieurs minutes, possède une note fondamentale et des harmoniques clairement définies. Le fondamental est une vibration autour de 100 hertz (entre 65 et 110), ce qui est dans le registre de la voix humaine et qui donne donc au chant de dune son côté mélopée basse. C'est aussi un son puissant puisqu'il atteint facilement 100 décibels (un bruit de marteau-piqueur). On peut l'entendre à 10 kilomètres à la ronde.
On a longtemps cru que c'était la dune elle-même qui servait de caisse de résonance. Mais il n'en est apparemment rien puisque ni la taille ni la forme de la dune n'influent sur la fréquence du chant. Des chercheurs français du Centre national de la recherche scientifique (2) se penchent depuis plusieurs années sur ce phénomène afin de mieux comprendre l'évolution des dunes et du désert.
Avalanche de sable
Et ils ont même réussi à reproduire en laboratoire le chant des dunes grâce à un dispositif simple : un anneau en plexiglas contenant du sable chantant est doté d'un bras motorisé qui permet de brasser le sable. Celui-ci est donc poussé dans l'anneau à la vitesse voulue. Les sons produits sont de même fréquence que ceux observés sur le terrain mais sont moins intenses. En effet, la quantité de sable en mouvement – 10 centimètres cubes – est bien plus faible que dans la nature où elle atteint facilement le mètre cube.
Après bien des travaux, aussi bien sur le terrain qu'en simulation, les chercheurs défendent l'hypothèse que l'avalanche de sable agirait comme un... laser acoustique. Dans un laser, l'émission de lumière est basée sur le fait que tous les photons émis – les grains de lumière – sont en phase les uns avec les autres. Qu'ils «vibrent» tous de la même manière sur le même rythme. C'est ce qui se produirait dans la couche de quelques centimètres d'épaisseur de sable qui coule sur le flanc d'avalanche de la dune.
Pour comprendre comment le son peut naître, il faut pour cela faire appel au côté granulaire du sable qui est constitué de l'«empilement» de millions de grains. C'est un matériau très spécial dont l'une des caractéristiques est que lorsqu'il veut changer de forme, il doit d'abord se dilater. Donc aspirer de l'air avant de le rejeter. Le mouvement synchrone des grains de sable produirait donc des vibrations de l'air qui, s'ajoutant les unes aux autres, produirait le son du chant. La couche de sable en mouvement se conduirait donc comme une membrane de haut-parleur qui transmet ses vibrations à l'air pour faire naître les sons.
Les travaux les plus récents de l'équipe française (3) ont montré qu'une vitesse minimale de 0,45 mètre par seconde était nécessaire à l'émission du son. Et que la nature et l'état du sable conditionnaient la possibilité d'émettre des sons. Ainsi, le sable d'une des dunes étudiées, située à Tarfaya au sud-ouest du Maroc, possède des grains de sable particuliers. Chaque grain est recouvert d'une espèce de «vernis», fait d'argile et de calcite, que les archéologues connaissent sous le nom de «glasure du désert». Sans ce «vernis», point de chant. L'humidité du sable est également un facteur déterminant. Ainsi, le sable mouillé refuse de chanter. Les chants des dunes n'ont pas encore livré tous leurs secrets.
1) www.lps.ens.fr/~douady/SongofDunes
2) Laboratoire CNRS «Matières et systèmes complexes» à l'université Paris-VII dirigé par Stéphane Douady.
(3) Physical Review Letters, 14 juillet 2006.
Par Le Figaro
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