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Chanter les dunes de sable: Le mystère de la musique du désert

Si vous n’avez jamais entendu une dune de sable gronder, écoutez. Marco Polo, au 13ème siècle, disait que les sables chantants – qu’il attribuait aux mauvais esprits du désert – « remplissent parfois l’air des sons de toutes sortes d’instruments de musique, mais aussi des tambours et du choc des armes. »

Oui, certaines dunes de sable émettent parfois un grondement fort et à faible hauteur qui dure jusqu’à 15 minutes et peut être entendu jusqu’à 10 kilomètres. Certaines dunes sont connues pour le faire régulièrement, même quotidiennement. Mais pourquoi?

Pour tenter de découvrir la nature sous-jacente de ces sons mystérieux, Bruno Andreotti de l’Université Paris-7 a emmené du matériel au Sahara atlantique au Maroc, l’un des 35 seuls endroits connus où la mystérieuse musique naturelle peut être entendue.

« Les dunes chantantes constituent l’un des phénomènes naturels les plus déroutants et les plus impressionnants que j’aie jamais rencontrés », a déclaré Andreotti.

Mise en scène

Andreotti et son équipe ont étudié l’une des grandes dunes en forme de croissant, ou barchans, qui chante spontanément toute l’année – parfois deux ou trois fois par après-midi, si le vent est suffisant.

Le vent force le sable à s’accumuler au sommet de la dune jusqu’à ce que l’angle de la pente atteigne un point de basculement d’environ 35 degrés. L’avalanche éventuelle de sable produit le bruit de beuglement. Le sable doit être suffisamment sec pour que le chant se produise. Pour les petits barchans, le sable doit également être chaud et le vent immobile.

« Une petite dune ne chante que les quelques jours où il n’y a pas de vent et pas de nuages pour que le Soleil puisse sécher efficacement la face glissante », a déclaré Andreotti à LiveScience.

Bien que des avalanches de sable soient connues pour être la cause du chant, le mécanisme exact n’était toujours pas clair. Ne voulant pas attendre un épisode spontané, Andreotti et son équipe ont provoqué des avalanches sur le terrain en glissant dans les dunes.

Nature’s boom box

En mesurant les vibrations dans le sable et l’air, Andreotti a pu détecter les ondes de surface sur le sable qui émanaient de l’avalanche à une vitesse relativement lente d’environ 130 pieds par seconde (40 mètres par seconde). De cette façon, la face de la dune agit comme un énorme haut-parleur – les vagues à la surface produisant le son dans l’air.

Andreotti a expliqué que ces vagues de sable résultaient de collisions qui se produisent entre les grains à environ 100 fois par seconde, telles que mesurées en laboratoire. Dans une sorte de boucle de rétroaction, les ondes synchronisent les collisions, elles sont donc toutes sur le même rythme.

Ce modèle explique le pas bas – entre 95 et 105 Hertz – du chant de sable, qui, selon Andreotti, ressemble à un tambour ou à un avion à hélice volant à basse altitude.

Le mécanisme de rétroaction, tel que décrit par les chercheurs dans le Déc. 1 numéro de Physical Review Letters prédit également correctement le volume maximal du chant à 105 décibels, à quel point les grains de sable vibrent de la surface. Ce niveau sonore est comparable à celui d’une souffleuse à neige ou d’un baladeur à plein volume.

Le mystère n’est pas complètement résolu. Des recherches récentes ont porté sur une propriété musicale apparemment magique des grains chantants. On ne sait pas, par exemple, pourquoi le glissement des perles de verre est silencieux, alors que certains grains de sable plus rugueux ceinturent une mélodie.

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