Sur terre ou sous l'eau, les dunes de sable apparaissent généralement en grands groupes. Mais même lorsque ces formations naturelles sont en contact étroit avec leurs voisins, elles ont encore besoin d'un espace personnel de temps en temps.
Lorsque deux dunes identiques migrent sur de longues distances, ces structures changeront soudainement de rythme, de sorte qu'elles finiront par être uniformément réparties, ce qui suggère comment ces monticules de sable pourraient «communiquer».
“Ils communiquent définitivement”, a déclaré la physicienne Natalie Vrind de l'Université de Cambridge au Washington Post.
«Si je pousse mon voisin devant moi, je sais pourquoi. Mais nous ne parlons pas de personnes avec un cerveau, nous parlons de dunes de sable qui communiquent – des objets inanimés qui transmettent des informations.
De toute évidence, les dunes de sable ne peuvent pas se parler. Mais les chercheurs soutiennent que l'influence des dunes sur les forces qui les dirigent modifie l'influence des forces sur les dunes environnantes, amenant ces structures physiques à «communiquer» leur position.
Ceci est contraire à ce que de nombreux modèles théoriques ont supposé pour la migration des dunes, qui se produit si lentement et à des distances si grandes qu'il est extrêmement difficile à étudier.
En règle générale, ces structures sont considérées comme des agents autonomes autopropulsés qui peuvent parfois se heurter et s'absorber, mais pas nécessairement coopérer.
“ Une autre théorie est que les dunes peuvent entrer en collision et échanger de l'élan, comme des boules de billard rebondissant les unes sur les autres, jusqu'à ce qu'elles deviennent de la même taille et se déplacent à la même vitesse '', explique le physicien théoricien Karol Bachik de Université de Cambridge.
Ces deux explications semblent insuffisantes. Les petites dunes de sable sont connues pour se déplacer plus rapidement et les grandes plus lentement, ce qui suggère que les dunes de taille similaire se déplaceront à la même vitesse; mais de nouveaux résultats montrent que ce n'est pas toujours le cas.
Au lieu de cela, deux dunes de sable de volume et de forme égaux peuvent accélérer ou ralentir pour s'éloigner davantage, le tout sans échanger une grande partie de la masse dans le processus.
«Nous avons découvert une physique qui ne faisait pas partie du modèle auparavant», explique Vrind.
Cette répulsion des dunes de sable voisines a déjà été observée dans l'imagerie satellite, mais les forces qui la sous-tendent n'ont pas été étudiées.
Cela peut être extrêmement important pour se préparer au changement climatique. Au fil des ans, le réchauffement climatique a intensifié le mouvement des dunes dans certaines parties du monde, notamment aux États-Unis et en Afrique.
Déterminer où se dirigent ces énormes structures de sable – et comment elles se déplacent – pourrait nous permettre de préparer l'infrastructure pour la collision à venir.
L'étude a été publiée dans Physical Review Letters.
