Le sable du point de vue de la physique

Le sable joue un rôle économique, environnemental et culturel important dans la vie des habitants des zones désertiques. Cette matière s’intégrant parfois dans la composition de matériaux utiles, à la construction par exemple, peut présenter par son mouvement ou son accumulation des désagréments, voire des dangers importants. Cela se traduit par une gêne personnelle lors des tempêtes de sable ou par des problèmes d’ensablement plus globaux et plus contraignants du point de vue du développement de ces régions. La compréhension des caractéristiques du sable et des phénomènes liés à son déplacement deviennent alors un enjeu important. C’est une matière qui peut fasciner par différents aspects, notamment le comportement physique qu’elle a en commun avec les autres matériaux granulaires. Le sable peut en effet se comporter, selon les situations, comme s’il était un gaz, un liquide ou un solide. Dans un tas de sable, les contraintes s’organisent selon des réseaux particuliers présentant des formes de voûte. Cette répartition des contraintes est à l’origine de plusieurs comportements non intuitifs qui caractérisent ces milieux. En fonction des circonstances (disponibilité du sable, conditions de vent, granulométrie...), le sable s’organise sous forme d’édifices (rides, dunes, champ dunaire...) présentant des longueurs caractéristiques différentes. Des structures similaires sont observables sous les rivières ou les océans et sur d’autres planètes, telles que Mars ou Vénus. Comprendre les phénomènes physiques mis en jeu dans la formation de ces structures et dans le transport éolien du sable représente une étape importante dans une démarche multidisciplinaire visant à trouver des solutions pour lutter efficacement contre les problèmes d’ensablement et de désertification.Sand: physics’ perspectives.Sand plays an important economic, environmental and cultural role in the lives of people in desert areas. This material which is sometimes integrated into useful materials like for construction, for example, may cause some of annoyances and even significant hazards by its accumulation or displacement. This may result in personal gene during sandstorms or global problems of desertification which are more disturbing in terms of the development of these regions. Understanding the physical behavior of sand and basic phenomena related to its transport becomes an important issue. Sand has various fascinating aspects including physical behavior it has in common with other granular matter. Thus the sand can behave in different situations as if it were a gas, a liquid or a solid. In a pile of sand, the constraints are organized in networks with specific forms of arch. This stress distribution is at the origin of several non-intuitive behaviors that characterize these media. Depending on the circumstances (availability of sand, wind conditions, granulometry, ...), the sand is organized in the form of various geometrical shapes (ripples, dunes, dune field, ...) with different characteristic lengths. Similar structures can be observed under rivers or oceans or on other planets such as Mars or Venus. Understanding the physical phenomena involved in the formation of these structures and aeolian transport of sand is an important step in a multidisciplinary approach aimed at finding effective solutions to the desertification problems