L'avancement de la Dune
Quel est l'état du sable?
Le sable se comporte d'une façon particulière. Il est liquide quand on le fait couler dans nos mains, il devient solide lorsqu'on marche dessus à la plage, et il agit comme un gaz lors de tempête de sable.
Comment se déplacent les grains ?
Pour se déplacer, les grains ont besoin d'une autre matière qui la pousse pour les faire avancer. C'est pour cela que le sable, une fois placé dans un milieu, si ce milieu est contraint à émettre des turbulences, le sable va être propulsé par effet d'inertie et se déplacer.
Ici les marées permettent aux sable d'évacuer le Bassin d'Arcachon et de s'accumuler sur le banc d'arguant et directement sur la Dune du Pilât.
Et ici le vent transmet le sable du Banc d'Arguin à la Dune du Pilat.
Mais comment ce transfert est-il possible?
Saltation Suspension Reptation
Voici le phénomène responsable du transport des grains.
- La saltation :
Les particules effectuent une série de sauts. Après avoir sautées, les particules retombent sous l'action de la pesanteur. Le phénomène de saltation est indispensable pour amorcer l'érosion éolienne.
Il est la cause de deux autres modes de transport des éléments du sol par le vent: la reptation en surface et la suspension dans l'air.
- La reptation en surface :
Les particules de plus grande dimension roulent ou glissent à la surface du sol. Trop lourdes pour être soulevées, leur mouvement est déclenché par l'impact des particules en saltation plutôt que par l'action du vent.
- La suspension :
D'une façon générale les fines poussières ne peuvent être emportées que si elles ont été projetées dans l'air par l'impact des grains plus gros. Une fois parvenues dans la couche turbulente elles peuvent être soulevées à de grandes hauteurs par les courants d'air ascendants et former des nuages de poussière atteignant fréquemment des altitudes de 3 à 4.000 mètres.
Granulométrie
La granulométrie est la mesure des dimensions des grains d'un mélange, la détermination de leur forme et l’étude de leur répartition dans l'espace.
Pour l'étude granulométrique de la Dune du Pilat, nous avons décidé d’aller prendre quelques échantillons sur la dune. Nous les avons pris à des endroits stratégiques qui permettent d’observer clairement la granulométrie de la dune. Nous avons, grâce au laboratoire du lycée, pu faire la manipulation nous même. Voici nos résultats:
On constate qu'en haut de la Dune les grains sont plus petits et quand on redescend, le sable devient plus gros. Ce phénomène est dû à la densité et à la facilité de déplacement d'un grain. Plus il est léger et petit, plus il ira loin
Avalanches
Les avalanches sont responsables de l'avancée de la Dune du Pilat. Des milliers de plaques de sables de ½ cm d'épaisseur glissent chaque jours vers les terres.
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Une question d'équilibre
Stable - Instable - Indifférent
Il existe 3 types d'équilibre.
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L’équilibre STABLE: L'équilibre est stable lorsque le corps (ici la boule rouge) après avoir été écarté de sa position d'équilibre, y revient naturellement.
L’équilibre INDIFFERENT: L'équilibre est indifférent lorsque le corps après avoir été écarté légèrement de sa position d'équilibre, conserve la nouvelle position qu'on lui a donné.
Et l’équilibre INSTABLE: L'équilibre est instable lorsque le corps après avoir été écarté légèrement de sa position d'équilibre, s'en écarte davantage.
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C'est ce dernier équilibre qui concerne les avalanches de la dune. Les plaques de sable avant l'avalanches sont en équilibre instable. Une simple perturbation permet a cette plaque de glisser le long de la pente jusqu'à adopter une position où elle sera en situation d'équilibre indifférent.
On assiste alors a cela !
Notre experience
Démonstration MATHÉMATIQUE FACULTATIVE
sur l'angle d'avalanche du sable
Loi de Coulomb (en mécanique)
Coefficient de frottement = tan(angle)
La planche
La Dune du Pilat avance !
L'arrêt d'un champ de dune entier !
Nous sommes allés dans Paris à l'ESPCI pour un rendez-vous avec M. Phillipe Claudin, chercheur en physique et en mécanique des empilements de grains, de ses transports etc...
Nous avons eu un long entretien dans les locaux pendant lequel nous avons émis beaucoup d'hypothèses notamment celle-là :
Nous remarquons des traces blanches au niveau de la Forêt des Landes qui pourraient laisser penser qu'à cet endroit, un champs de dune se serait formé si la forêt n'avait pas été là.
La nature a surpassé la puissance du sable.
