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Elsa Dagnat

Arena

De l’immensité de la dune au minuscule grain de sable, la génération de formes et reliefs par le sable

Si vous ramassez une poignée de sable et que vous l’observez couler entre vos doigts, il vous sera difficile de faire un choix : est-il solide ou plutôt liquide ?

Le sable, indomptable et hétérogène, est indéfinissable : il n’appartient à aucune catégorie. L’étudier au travers du prisme du design me permettra de lier différentes disciplines pour tenter de mettre au point un nouveau vocabulaire formel : celui du grain.

Mais comment donner forme à une matière volatile ? Comment l’utiliser pour créer sans la dénaturer ? Comment générer de nouveaux volumes plus en accord avec le matériau granulaire ?

De la dune aux châteaux de sable, Arena est une véritable ode au grain.

1/3 : Sables mouvants
︎ Octobre 2024
2/3 : Chateaux de sable
︎ Novembre 2024
3/3 : Dessiner avec le sable
︎ Décembre 2024

Chapitre 1

Sables mouvants

Le sable est une matière particulière : constituée de milliers de petits grains hétérogène, il est difficile de la classifier. Ainsi, entre liquide et solide, le sable se disperse et se déverse. Ce chapitre étudie sa forme, de son grain microscopique, jusqu’aux macroscopiques motifs dunaires.

_{Elsa Dagnat, Tas de sable, pointe de graphite sur papier, 2024}

Le sable est présent partout ︎1︎. C’est une matière ordinaire, fréquente sur nos plages et dans nos maisons. Le sable est pour moi précieux. Ayant grandi au bord des flots, j’y ai trempé mes pieds, je m’y suis enterrée, roulée, j’y ai construit, détruit et surtout j’y ai forgé de beaux souvenirs. Du moment où j'ai grimpé cet énorme tas de sable, cette crête au-dessus de mon horizon, et que je me suis élancée pour dévaler la pente, le sable m’a accompagnée. C’est d’ailleurs l’une de ses particularités, de s’insinuer dans chaque petit interstice qu’il trouve. On en retrouve les traces des semaines après avoir été à son contact.

Le sable a été mon terrain de développement et un espace de confort. Je m’y suis enveloppée, le laissant combler le vide autour de mon corps pour former un solide cocon. C’est une étreinte particulière que livre le sable. J’y ai appris pour la première fois à déjouer les lois de la gravité. À le laisser couler, mais aussi à le solidifier en le tassant et l’humidifiant. Il a donné forme à mon imagination, en gardant la trace de ce que je lui imprimais, que ce soit la forme de ma main ou la ligne que dessinait mes doigts. Avec lui, tout était possible. Souple, il absorbait mes échecs sans me restreindre, pour me permettre de mieux recommencer. C’est grâce à cette confiance que je l’ai retrouvé plus tard, quand j’ai débuté le triple saut. Je savais qu’il serait toujours là pour me rattraper.

Ainsi, quand j’ai commencé à réfléchir à mon sujet d’écriture, j’ai tout de suite pensé au sable. Avec le temps, notre relation a évolué. Comme il a toujours été un sujet de fascination, je voulais l’immortaliser au travers de différents moyens. Le dessiner est une épreuve : il faut se battre avec les couleurs, qui ne ressortent jamais comme on les perçoit : trop jaunes, trop blanches, trop grises. Comment retranscrire cette immense étendue vallonnée, qui forme une jolie grève ? Devrais-je me concentrer sur chaque petit grain qui la compose ? Ou plutôt peindre sa robe qui se courbe et se tend ? Comment signifier sa texture, à la fois dure et sans aucune attache ni forme ?
Certains l’ont compris, la seule véritable manière de représenter le sable, c’est d’en ramener une poignée. On peut ainsi contempler sa singularité : apprécier sa couleur particulière, sa finesse, les éléments qui le composent.

Le sable est à la croisée de multiples disciplines. C’est une matière géologique, étudiée pour sa physique particulière. Elle est à la base d’écosystèmes biologiques, sa forme est à elle seule un problème mathématique. Le sable, sujet de peinture pour artistes, est utilisé par les artisans mais aussi dans l’industrie. Il constitue nos maisons et va jusqu’à nous dicter le temps. C’est une matière qui pourra donc être étudiée au travers du prisme du design, afin de relier ces différentes disciplines.

Le sable nous permettra dans cette étude de dégager de nouvelles directions formelles, du dessin de l’infime grain jusqu’aux macro motifs dunaires.
De quelle manière le sable, entité liquide ou solide, peut-il devenir un modèle de génération de formes ?

^{︎1 ︎ Le sable est la deuxième ressource la plus exploitée au monde après l’eau. Environ 50 milliards de tonnes sont utilisées par an, selon l’article paru dans Le Monde du 26 avril 2022, « Le sable, une ressource exploitée sans contrôle », écrit par Martine Valo.}

1. Frénésie du sable

« Sur le rivage, c’est la chute dans le sable, abandonné au monde, rentré dans ma pesanteur de chair et d’os, abruti de soleil, avec, de loin en loin, un regard pour mes bras où les flaques de peau sèche découvrent, avec le glissement de l’eau, le duvet blond et la poussière de sel. »︎2︎

Revenons d’abord à l’origine même du sable, car qui sait réellement ce qu’est le sable ?
L’appellation « sable » ne désigne pas une matière ni une composition particulière. Le mot sable ne désigne qu’une granulométrie spécifique︎3︎, liée à la dimension des grains ︎4︎. Le matériau granulaire est ainsi trié et classé selon son calibre. S’il est large, il sera caillou ou gravier ; s’il est microscopique, il sera limon. L’arène ︎5︎ désigne seulement les sédiments à la taille comprise entre 0,065 mm et 2 mm ︎6︎. Le sable est donc constitué de granulats de nature différente : ses propriétés physiques sont ainsi variables en fonction des caractéristiques intrinsèques des roches originelles.

_{La définition canonique de la taille des sédiments donnée par le géologue Chester K. Wentworth dans un article de 1922 paru dans The Journal of Geology: «A Scale of Grade and Class Terms for Clastic Sediments», adapté par l’Institut d’Études Géologiques des États-Unis (USGS)}

^{︎2 ︎ Albert Camus, Noces, suivi de L’été, éditions Gallimard, 1959.

︎3︎ La granulométrie est la taille d'un grain ou d’une particule, qu'il s'agisse de sable, de gravier, ou de roche, elle est généralement mesurée à l’aide d’un tamis, d’après le dictionnaire biologique Aquaportail.

︎4︎ Raymond Dupain, Raymond Lanchon, Jean Claude Saint-Arroman, Granulats, sols, ciments et bétons, 2004.}

^{︎5︎ Le terme arène désigne en géologie les sédiments de taille comprise entre 0,065 mm et 2 mm.}

^{︎6︎ « Cette limite inférieure s’explique par les types d’interactions existantes pour ces dimensions inférieures (électrostatisme, liaisons chimiques) », de l'article Modélisation du déplacement du sable, publié par le bureau d’études techniques et environnementales spécialisé en fluides INEX, 2020.}

Histoire d’un grain de sable

C’est au sommet du monde que les grains de sable ont pris vie. Ils étaient les montagnes et les montagnes en étaient constituées. Puis l’eau les a séparés. Les glaciers les ont disloqués, les ruisseaux les ont emportés, les flux les ont désagrégés. Les éléments entraînent chaque grain de sable dans un voyage initiatique. Il traverse les crêtes, descend le long des vallées, est rejeté dans les fleuves puis dans l’océan. Là, noyé dans le grand bain, il est roulé au gré des courants et se frotte au sous-sol marin, se pose et se dépose, parcourant des kilomètres. Parfois il se fixe à un élément, une algue ou un poisson, et effectue un bout de chemin avec lui. Bientôt, il est là au bout de la vague, brouillé dans l’écume. Il finit par se déposer sur la grève, avant d’être repris plus tard. Cette fois, il est attrapé par le vent, et la laisse salée ne l’atteint plus. Il se pousse, se détache, jusqu’à s’envoler, porté par une bourrasque. Fixé à une pente, il est recouvert de ses compatriotes et écrasé. Au fil des jours, il se sent de plus en plus enraciné, comme un grain enfoui dans la dune.
Quelle ironie de quitter une montagne pour en retrouver une autre !

_{Schéma de synthèse illustrant les différents éléments intervenant dans le bilan sédimentaire littoral, d'après P. Komar, 1996. Image tirée de l’article « La question du bilan sédimentaire des côtes d'accumulation. Rôle des forçages naturels et anthropiques dans les processus morphodynamiques analysés à partir de quelques exemples pris en Méditerranée et en Bretagne », de Serge Suanez, 2009, publié sur ResearchGate}

Le sable de nos plages est hétérogène. Il s’est formé à différentes époques : le sable du plateau continental, qui date de la dernière période glaciaire ︎7︎, est ainsi mélangé à des roches à l’érosion plus récente. Il est également de différentes natures : ses caractéristiques géologiques peuvent provenir des roches érodées aux alentours aussi bien que celles de montagnes à des milliers de kilomètres. Ces grains minéraux sont également mélangés à des fragments organiques, résidus vivants peuplant ces plages, coquillages, crustacés, et même fossiles. Enfin, si l’on considère les plages bretonnes, où la roche majoritairement affleurante est le granite, on assiste à une double disparité : le granite est une accrétion de différents minéraux.

Cet amalgame de différentes roches, époques et organismes, permet de dresser un portrait de chaque plage. On peut, à l’aide d’une ponction, formuler des hypothèses sur le mouvement de ses grains, et ainsi prédire leur comportement futur. Ces caractéristiques en font donc un témoin à la fois géographique, par sa composition unique ; historique, racontant l’histoire des grains et leurs mouvements à travers les époques ; et géologique, montrant à l’air libre l’érosion des roches du sous-sol. Le grain est local, mais toujours constitué de plusieurs localités.

^{︎7︎ Selon David Menier, docteur en géologie marine et directeur du laboratoire de Géosciences marines et géomorphologie du littoral à l’université de Bretagne Sud, lors d’une interview pour Ouest France.}

L’arénophilie

Partons à la rencontre de cette population fascinante que sont les collectionneurs de sable︎8︎. Vous avez sûrement déjà vu quelque part de petites bouteilles qui renferment un liquide précieux : des grains de sable prélevés sur un lieu particulier.

J’ai eu la chance d’obtenir une partie de la collection de sable de Marie-Joseph, afin de pouvoir les observer de plus près. Cette Lorraine de 71 ans m’a envoyé des échantillons classés et datés de différents déserts, comme ceux du Sahara (Maroc), du Néguev (Israël-Palestine), mais également du Sénégal.

_{Une partie de la collection de sable de Marie-Joseph Bach, septembre 2024}

_{Extraits de l’interview de Marie-Joseph Bach, réalisée le samedi 31 août 2024, nous avons pu avoir une longue discussion sur le sable et sa collection, le souvenir, la mémoire, et la beauté du monde. Retranscription d’un enregistrement de 40:11:90 minutes}

^{︎8︎ C’est ce que l’on appelle l’arénophilie. Du latin arena « sable », avec le suffixe -phile du grec ancien philos « qui aime », ce mot désigne le fait d’aimer et de collectionner le sable.}

Le sable, témoin géographique, permet à la mémoire de se raccrocher à un paysage localisé. Il procure des sensations fortes et uniques qui mettent en jeu la mémoire visuelle (couleur et détails), mais aussi la mémoire sensorielle (toucher et texture).

Le sable devient également vecteur d’imagination et de fantasme d’un lieu que l’on n’a jamais rencontré. Il nous permet d’y être transporté et d’y voyager sans jamais se déplacer. Cette frénésie de vouloir le posséder se rapproche de celle des explorateurs d’antan qui rentraient de terres inconnues avec toutes sortes d’images et d’échantillons de faune et de flore. Il y a comme un retour de cette obsession cartésienne de s’accaparer ce petit bout de nature ︎9︎, si indomptable et si libre. Collectionner des grains de sable pour ramener un fac-similé de cette terre lointaine, et finir par posséder des dizaines de paysages dans des tubes à essai.

Je me suis rendu compte par la suite que le monde de l’arénophilie était beaucoup plus vaste et sérieux que je ne l’imaginais. La fascination du sable touche visiblement une grande communauté de gens, qui, passionnés, partagent leur collection. L’arénophile répertorie ses échantillons en les nommant ︎10︎ et les classant dans un tableau indiquant la date exacte de la récolte et les coordonnées GPS du lieu. Il fait le choix de ramasser plusieurs échantillons identiques ︎11︎pour pouvoir les échanger. Sur les forums, on assiste à un véritable engouement.

_{1/ Capture d’écran du site d’arénophilie passion-sables.com

Classification des échantillons de sable collectés selon les continents et pays.
[Blog consulté en septembre 2024]

2/ Capture d’écran du site d’arénophilie passion-sables.com

Un tableau de classification d’échantillons de sable du Finistère (29).}_{[Blog consulté en septembre 2024]}

_{3/Capture d’écran du site d’arénophilie passion-sables.com
Feuille calibrée de description de chaque échantillon. Le sable est photographié à différentes échelles puis défini : sa couleur, robe, texture, finesse, si l’on y trouve beaucoup de coquillages…
[Blog consulté en septembre 2024]

4/ Capture d’écran du blog Sabl’AFA, le forum de l’association française d’arénophilie.
Rubrique découverte de sable.}_{[Blog consulté en septembre 2024]}

Certains sites, dont la communauté officielle d’arénophiles de France, nous présentent la bonne conduite à tenir lors du prélèvement, à l’aide d’une charte des collectionneurs. D’autres, des DIY ︎12︎ pour fabriquer des étagères de collection de fioles de verre colorées. Quelques-uns de ces arénophiles ne s’arrêtent cependant pas à la collection : mus par leur passion, ils transforment le sable en objet. On obtient alors des tableaux ou encore des plateaux en sable, vitrifiés grâce à de la résine. Le sable est alors en accès direct et immédiat. Il est assez incroyable de découvrir la construction d’une telle communauté autour d’une matière. C’est la preuve que son existence même passionne de nombreuses personnes, qui ont soif d’en découvrir toujours plus sur le grain.

La matière devient porteuse de signification, et le sable un terrain d’imagination sans fin de paysages auxquels il appartient, de sensations auxquelles il fait écho. L’échantillon collecté est indissociable de son paysage originel et semble même le contenir au sein d’une fiole.

Trente grammes, c’est tout ce qu’il faut pour contenir le paysage.

^{︎9︎ Je fais ici allusion à la phrase « se rendre comme maîtres et possesseurs de la nature », d’après René Descartes, Discours de la méthode, 1637.

︎10︎ Les noms des échantillons sont codifiés. Par exemple, la ponction FR-29-239 signifie que c’est le 239ème type de sable récolté dans le département du Finistère, en France.}^{︎11︎ L’échantillon standard à produire étant de 30g. Dans le tableau, la mention « doublé » apparaît si plusieurs sont disponibles.}

^{︎12︎ Do It Yourself, mouvement culturel des années 70 qui prône le « fait-main ».}

Morphoscopie du grain

L’hétérogénéité en surface des échantillons fournis par Marie-Joseph m’a tout de suite donné l’envie de les observer de plus près. A l’œil nu déjà, on peut les reconnaître et les comparer, par leur robe de couleur, leur finesse et leur texture particulière. Cependant, en se rapprochant grâce à un microscope, on plonge dans un nouvel univers : c’est un paysage entier qui apparaît sous nos yeux ︎13︎. On est noyé dans un horizon de particules, qui, sculptées par le temps, ont toutes des formes variées. J’ai ainsi passé des heures à m’émerveiller devant ces petits grains minuscules, en tentant de les capturer.

_{1/ Grains de sable du Sahara, échantillon collecté le 9 mai 1993 dans le désert du Sahara,

don de Marie-Joseph Bach. Elsa Dagnat, image créée au microscope Naja trinoculaire ︎14︎,
agrandissement

de la lentille x4}

_{2/ Grains de sable du Sahara, échantillon collecté le 9 mai 1993 dans le désert du Sahara,
don de Marie-Joseph Bach. Elsa Dagnat, image créée au microscope Naja trinoculaire,
agrandissement de la lentille x10}

_{3/ Grains de sable du Finistère, échantillon collecté en Avril 2024 sur la plage de Sainte Marguerite

à Landéda (29870). Elsa Dagnat, image créée au microscope Naja trinoculaire, agrandissement de la lentille x10. Hypothèse d’identification︎15︎: Phologopite}

_{4/ Grains de sable du Finistère, échantillon collecté en Avril 2024 sur la plage de Sainte Marguerite

à Landéda (29870). Elsa Dagnat, image créée au microscope Naja trinoculaire, agrandissement de la lentille x10. Hypothèse d’identification : Calcite d’origine organique}

_{4/ Grains de sable d’Israël, échantillon collecté le 5 avril 2008 dans le désert du Néguev,

don de Marie-Joseph Bach. Elsa Dagnat, image créée au microscope Naja trinoculaire, agrandissement de la lentille x4}

^{︎13︎La morphoscopie est un examen microscopique de la forme des grains (principalement de quartz) afin d’étudier leur érosion. C’est une méthode utilisée par les sédimentologues pour déterminer l’histoire du grain de sable au travers de sa forme.}

^{︎14︎Le microscope trinoculaire Naja a été prêté par M. Chamboux, professeur

de physique-chimie à l’école Boulle.}

^{︎15
︎Les hypothèses de lecture sont proposées à partir des couleurs et de l’aspect des grains ainsi que la localisation de prélèvement. J’ai été aidée par Alice Robé, étudiante

en géologie.}

2. La particule granulaire

Retrouver le grain de sable qui fait dérailler
la machine

« Une particularité du sable est qu’il peut tantôt présenter le comportement d’un liquide, tantôt celui d’un solide, voire d’un gaz. L’écoulement du sable, que ce soit dans l’air ou dans l’eau, est également assez complexe. La forme que prend un tas de sable en fonction de sa géométrie est un véritable sujet d’étude mathématique. » ︎16︎

Si vous ramassez une poignée de sable et que vous l’observez couler entre vos doigts, il vous sera difficile de faire un choix : est-il solide ou plutôt liquide ? La différence physique entre un liquide et un solide, est que ce dernier a une forme propre. Par exemple, il ne prend ni ne change de forme lorsqu’on le place dans un récipient. De l’autre côté, une matière liquide épousera la forme du contenant dans lequel on la place. Si l’on compare ces qualités physiques aux propriétés formelles du sable, on se rend compte de la méprise : le sable épouse parfaitement la forme du contenant.

« On peut saisir entre ses doigts un grain de sable. Il a une forme. C’est un solide. Mais regardons un tas de sable. On peut remplir avec ce sable un seau, une brouette, une bouteille. L’ensemble des petits grains de sable prend la forme du récipient. On pourrait citer bien d’autres exemples : la sciure de bois, la farine, le blé, le sucre en poudre, pour lesquels chaque petit grain se comporte comme un solide, alors que l’ensemble peut couler comme un liquide. Cependant, la surface de séparation avec l’air n’est pas naturellement plane et horizontale. » ︎17︎

C’est ainsi qu’André Leroi-Gourhan ︎18︎, dans L’homme et la matière, place les solides en grains dans la catégorie des matières fluides ︎19︎. Cette confusion matérielle déploie une difficulté de catégorisation de la matière qui induit un rôle fermé. Le sable est aujourd’hui majoritairement utilisé pour ses propriétés de solide, en le mélangeant à un liant pour former du béton. Il est très peu utilisé pour ses qualités de liquide, en tant que flux. Il serait cependant possible d'imaginer des milliers de potentialités du sable comme liquide.

_{Pinaffo & Pluvinage, En Cascade, Mécanique sablonneuse, 2023}

^{︎16︎ R. Pluvinage et M.Pinaffo, à l’occasion de leur projet En cascade, mécanique sablonneuse, 2023.}

^{︎17︎ Fondation La main à la pâte, Les états de la matière et les changements d’état, 2006.}

^{︎18︎ André Leroi-Gourhan est un ethnologue, penseur des techniques et des cultures.}

^{︎19︎ Cf. André Leroi-Gourhan, L’homme et la matière, Paris, Albin Michel, 2000, p. 80 :

« Nous tiendrons pour fluides et l’eau et le blé et les pommes, tous trois étant des masses mobiles qu’il faut emprisonner pour les maintenir en place : la bouteille, le sac à grain et le silo étant considérés non comme eux-mêmes mais comme des contenants doués des mêmes propriétés. (...) si l’esprit se montre rebelle à admettre de prime abord que les pommes soient un fluide, (..) le rôle de l’investigation scientifique est précisément de franchir un tel stade (…). Un grain de blé, une pomme sont des corps solides qu’on peut saisir, dix grains de blé et dix pommes ne sont plus qu’une masse fluide, tendant plus ou moins à s’étaler horizontalement et qu’on ne peut saisir sans l’enfermer préalablement ».}

Flux granulaire

Ces particularités physiques donnent lieu à des phénomènes et règles uniques sur la manière dont peut se comporter le sable. Un écoulement granulaire donne lieu à de nombreuses tensions qui peuvent être matérialisées par la loi de Hagen-Beverloo ︎20︎.

Nous avons vu plus haut qu’une masse de sable est parfaitement hétérogène. Chaque petit grain qui la constitue a bien une forme propre : ils ne peuvent parfaitement s’emboîter les uns dans les autres, ce qui favorise les espaces vides. Les grains forment alors des voûtes de tension et bloquent l’écoulement. Ainsi, pour obtenir une meilleure répartition de sable, il faut tasser son seau en frappant sur les côtés : l’impact permettra de faire sauter et ainsi réorganiser les grains. De nombreuses recherches sur l'écoulement des fluides en grains sont menées au travers du comportement du sablier.

_{Schéma de la pression causée par un débit granuleux, simulation numérique de l’écoulement d’un sablier à l’aide du solveur Navier Stokes de Gerris (outil de simulation numérique), tiré de l’article « Écoulements Granulaires Secs avec la Rhéologie du µ(I) », Pierre-Yves Lagrée, D.R. CNRS, UPMC Jussieu, 2012}

_{Ensemble de deux sabliers : les quatre fioles marquent l'heure, les trois-quarts d'heure, les demi-heures et les quarts d'heure. Verre et argent 450mm x 196mm. XVIIIᵉ siècle, Allemagne, Don Mme Nicolas Landau (1980), Musée du Louvre, Paris, © RMN Photos}

Le sablier est un instrument de mesure du temps à base de solide en grain fin. Il est la version moderne de l’ancienne clepsydre, qui utilisait un autre fluide, l’eau. Les deux instruments sont basés sur la même technique : le temps d’écoulement de la matière retenue, entraînée par la gravité, constitue une unité temporelle. Malgré sa fiabilité relative ︎21︎, il est toujours utilisé pour sa logique visuelle. De gigantesques sabliers sont même construits, comme la Roue du temps, sculpture de huit mètres de diamètre située à Budapest en Hongrie.

^{︎20︎ Cette loi est mise au point en 1852 par Gitthilf Hagen, puis révisée par Wim Beverloo plus tard, en 1961. Elle met au point un calcul de débit en fonction de la taille de l’écoulement souhaité, et est très utilisée dans le domaine de l’agriculture pour l’utilisation des silos à grains.

Jean-Yves Delenne, Étienne Guyon, Farhang Radjaï,
« La physique du sable humide », paru dans Pour la science, avril 2019, n°499.}

^{︎21︎ sur 3 minutes d’écoulement, il peut y avoir jusqu’à 6 secondes d’écart.}

Un grain envahissant

Le sable fluide est libre et indomptable. Regardez quand vous rentrez de la plage, cette difficulté à se débarrasser du moindre grain. Son poids et sa taille lui permettent de s’accrocher et de se faire transporter par le vent, semblable à une poussière. Il se produit comme une vaporisation ︎22︎. C’est ainsi que nous l’avons vu traverser plusieurs continents ces dernières années.

_{1/ Deuxième extrait de l’interview de Marie-Joseph Bach

2/ Image satellite du nuage de sable du Sahara sur la France le 5 septembre 2024, tirée de l’article Météo Express, « Sable du Sahara dans le ciel de France : jusqu’à quand ? », Alexandre Slowik, 6 septembre 2023}

L’envol du sable se produit lorsque le vent atteint une vitesse critique ; cette dernière évolue en fonction de la taille des grains (masse) et de leur degré d’humidité (cohésion avec le sol). L’arène se déplace grâce à trois mouvements : la suspension ︎23︎; la saltation︎24︎; et la reptation︎25︎. Les grains s'infiltrent dans chaque espace qu’ils peuvent coloniser, et il est difficile de lutter contre leur volonté.

^{︎22︎ La vaporisation est le changement d’état de la matière, de liquide à gaz. Le sable ne devient pas gaz, mais lors de sa propagation dans l’air sous forme de particules, il semble former des nuages.}

^{︎23︎ La masse de sable est soulevée et transportée dans l’air.}

^{︎24︎ Chaque particule se déplace par petits sauts, qui en retombant, impactent de nouveaux grains.}

^{︎25︎ Ou creeping, un lent glissement des pentes du à la gravité, habituellement utilisé pour décrire la chute des manteaux neigeux.}

Les marées sableuses, en avançant, détruisent et ensevelissent toute civilisation sur leur passage. Le sable est un substrat mortel pour certaines plantes, il peut asphyxier une végétation non accoutumée. Prenons par exemple la dune du Pyla︎26︎, en Nouvelle-Aquitaine. Cet énorme monticule de sable se déplaçait autrefois rapidement sur le continent︎27︎. L’ingénieur Nicolas-Thomas Brémontier︎28︎, dans son mémoire sur les dunes︎29︎, a proposé de planter une forêt de pin pour enraciner le sable et bloquer son avancée. Il est à l’origine, au XVIIIᵉ siècle, de l’énorme barrière feuillue qui protège les habitants de la côte.

_{Nicolas-Thomas Brémontier, Mémoire sur les dunes, Et particulièrement sur celles qui se trouvent entre Bayonne et la pointe de Grave, à l’embouchure de la Gironde,
extrait du chapitre 1

« Description des Dunes, de leur marche, et de leurs effets », p. 3,

Bibliothèque Municipale de Bordeaux, Gallica}

On ne peut contenir le sable, qui glisse, déborde et s’échappe. Chaque grain revendique sa propre forme et mouvement, mais, noyé dans la multitude, des structures communes se créent. La dune est décrite par son relief plus que par sa composition : lorsqu’on est face à une quantité immense de petits grains, il est plus facile de raisonner par forme globale que par individualité.

^{︎26︎ La dune du Pyla est d’ailleurs la plus haute dune d’Europe.}

^{︎27︎ « 8. Toute cette masse énorme marche tout-à-la-fois, et elle enterre insensiblement des champs cultivés, des établissements précieux, des villages, des clochers, des forêts entières, et enfin tout ce qui se trouve à sa rencontre. », Nicolas-Thomas Brémontier, Mémoire sur les dunes, et particulièrement sur celles qui se trouvent entre Bayonne et la pointe de Grave, à l’embouchure de la Gironde, Éditions Impr. de la République, 1796}

^{︎28︎ Nicolas-Thomas Brémontier est un ingénieur des ponts et chaussées, renommé pour son travail de fixation du littoral gascon.}

^{︎29︎ Nicolas-Thomas Brémontier, Mémoire sur les dunes, op.cit., Éditions Impr. de la République, 1796}

3. Des formes de sable

La dune, profil de formes naturelles

_{Dictionnaire encyclopédique de la diversité biologique et de la conservation de la nature,

9ème édition, Patrick Triplet︎30︎, 2023}

La dune est un relief de sable, généré et modelé par la force des éléments en climat sec ou dans les littoraux, principalement par l’action du vent et celle de l’eau. Les grains de sable sont ainsi transportés et déposés sur la grève︎31︎et se regroupent petit à petit pour former un bourrelet de sable : ils trouvent un terrain d’équilibre. Ce dernier est ensuite fixé par la végétation qui pousse sur ses flancs que la mer n’atteint plus. Ce qui n’était qu’un tas de sable devient un écosystème complexe, qui abrite de nombreuses espèces de faune et flore.

_{Elsa Dagnat, dune de sable do Rio Preguiças, Barreirinhas, Maranhão, Brasil. Photographie du 3 août 2023}

^{︎30︎ Patrick Triplet est docteur en écologie animale et Chevalier de l’Ordre national du Mérite.}

^{︎31︎ dans le cas d’une dune côtière.}

Former la dune

« 1. Les dunes sont des montagnes ou monticules de sable que la mer rejette, et que l'on trouve presque partout sur ses bords.

2. Ces sables, de différente nature, tiennent nécessairement de celle des diverses matières dont ils sont formés. (...)

3. Les dunes de cette dernière partie du golfe de Gascogne embrassent un espace de 75 lieues carrées, ou de 300 milles de superficie. Cette immense surface, qui pourrait être comparée à celle d'une mer en fureur dont les flots élevés seraient subitement fixés dans le fort d'une tempête, n'offre aux yeux qu'une blancheur qui les blesse , une perspective monotone, un terrain montueux et nu, et enfin un désert effrayant.» ︎32︎

Un tas de sable stabilisé ne s’écoule plus, ou du moins lentement, à l’image d’une dune. En effet, lorsque le versant de la dune atteint sa surface d’égale pente, les frottements entre les différents grains de sable se stabilisent l’empêchent de s’effondrer. Au-delà d’une pente d’environ 30 degrés, le sable semble redevenir liquide en surface et coule. Cette valeur peut évoluer selon le type de sable qui constitue la dune. Les sables marins, roulés par la houle et les vagues, s’érodent avec le temps, prenant une forme plus ovoïde : ils glissent plus facilement. La structure de chaque infime grain influe alors sur la stabilité de l’édifice.

_{Elsa Dagnat, dunes de sable de Lençóis, Maranhão, Brasil. Une avalanche de sable s’écoule en permanence. Photographie du 5 août 2023}

^{︎32︎ Nicolas-Thomas Brémontier, Mémoire sur les dunes, op. cit.}

« Une dune présente en général une pente douce (environ 10°) dans le sens du vent dominant et une pente plus forte (environ 35°) sur son versant opposé. Les grands ensembles dunaires des déserts, en particulier au Sahara, sont des ergs. » ︎33︎

Selon le sens des vents, on assiste à la formation de différentes formes de dunes : ce sont des modelés éoliens. Les plus répandues ont chacune un nom et une raison d’être. En effet, la majorité des dunes se forment sous un vent dominant, ce qui crée des cordons dunaires perpendiculaires à ce vent : les dunes transversales.

Les barkhanes︎34︎sont des dunes élémentaires en forme de croissants. La barkhane se forme sous un vent unilatéral︎35︎: la pente la plus douce est celle qui se situe face au vent. Le grain y est poussé jusqu’à la crête, puis, en équilibre, il dévale ensuite le côté le plus pentu. Ce double processus d’érosion (face au vent) et de dépôt (sous le vent) permet la migration des dunes dans le sens du vent : elle se déplace en moyenne à la vitesse de 15 mètres par an︎36︎. Chaque grain qui la constitue occupe donc toutes les positions au sein de la dune pendant la durée de ce cycle.

_{Nicolas-Thomas Brémontier, Mémoire sur les dunes, Et particulièrement sur celles qui se trouvent entre Bayonne et la pointe de Grave, à l’embouchure de la Gironde, extrait du chapitre 1 « Description des Dunes, de leur marche, et de leurs effets », p. 5, Bibliothèque Municipale de Bordeaux, Gallica}

_{1/ Schéma des différents types de dunes selon les vents auxquels le sable est soumis (flèches directionnelles), de l’article « From the erg to the forest, landscape units dynamic in a coastal woodland. Menzel Belgacem’s Dunes Forest, Cap Bon, Tunisia », Stéphane Brun, 2006, ResearchGate

2/ Superposition de motifs de dunes dans la nature avec (a) des méga barkhanes au Pérou ; (b) des dunes transversales en Namibie ; (c) des barkhanes au Maroc ; (d) des barkhanes au Maroc ; (e) des barkhanes isolées au Pérou. Figures tirées de l’article « Setting the length and time scales of a cellular automaton dune model from the analysis of superimposed bed forms », C. Narteau, D. Zhang, O. Rozier, et P. Claudin, publié en juillet 2009 dans le Journal de recherche de géophysique, vol. 114.}

^{︎33︎ Dictionnaire encyclopédique de la diversité biologique et de la conservation de la nature, 9ème édition, Patrick Triplet, 2023.

︎34︎ Leur nom provient d’une langue turque, le kasakh.

︎35︎ qui souffle d’un seul sens.

︎36︎ pour une dune d’environ 3 mètres de haut, d’après l’article Wikipédia, « Barkhanes ».}

Prédire la dune

Toutes ces connaissances permettent de prédire le modelé de la dune en fonction des vents qui la sculptent. En effet, si une dune est soumise à trois vents d’angles différents, elle forme une pyramide convexe ; à partir de cinq ou sept vents apparaîtra une étoile.

« Chaque arête d'un tas de sable étant l'intersection de deux faces de même pente, elle se projette sur le plan horizontal selon la bissectrice de l'angle formé par les côtés correspondants du polygone de base (ou par leurs prolongements) ; lorsque ces côtés sont parallèles, l'arête se projette sur la parallèle équidistante de ces deux côtés. » ︎37︎

_{1/ La génération de dunes en étoiles, avec (a) la dune étoile de Rub-al-khali photographiée par George Steinmetz ; (b) (c) dunes en étoile en Algérie, photographies tirées de Google Earth ; (d) modélisation numérique d’une dune en étoile ; tirées de l’article « Morphodynamique des dunes », de Sylvain Courrech du Pont, publié en 2015

2/ (VIDÉO) Modélisation de la formation d’une barkhane dans le temps, tirée de l’article « Setting the length and time scales of a cellular automaton dune model from the analysis of superimposed bed forms », C. Narteau, D. Zhang, O. Rozier, et P. Claudin, publié en juillet 2009 dans le Journal de recherche de géophysique, vol. 114}

De la simple pente au croissant, les tas de sable se modèlent géométriquement sous la force des éléments. Partout, les grains se meuvent et s’envolent, sautent puis retombent. C’est le rythme organique. Il est fascinant et troublant de les regarder, ces immenses montagnes agitées.

« Par endroits, de vastes amoncellements de sable pesant des millions de tonnes, se déplacent inexorablement, en formation régulière, sur la surface du pays, tout en grossissant, en conservant leur forme et même en se multipliant, d’une façon qui est, par son étrange imitation de la vie, un peu troublante pour un esprit imaginatif. » ︎38︎

^{︎37︎ Roger Iss, « Forme des dunes et géométrie des tas de sable », paru dans Pour la science, juillet 2004, n°44.

︎38︎ Ralph A. Bagnold, The Physics of Blown Sand and Desert Dunes, 1941, dans La forêt des sciences (2016).}

Décrire la dune

Des volumes tels que la dune montrent qu’il est possible de former des structures de sable stable sans agglomération forcée, en gardant la fluidité des grains. Le dessin de la forme découle de son environnement : c’est une forme géomorphologique. La géomorphologie est décrite par Max Derruau︎39︎comme « l’étude des transformations lentes, celles qui datent du passé lointain et qui permettent de comprendre les paysages ou nous vivons. »︎40︎. C’est une discipline à la croisée des sciences, entre l’étude géologique et la compréhension historique des phénomènes qui dessinent, toujours, sur la surface de la planète.

« La ligne des sommets est, le plus souvent, une succession de croupes, séparées par des cols ou des ensellements»︎41︎. En se plongeant dans un livre de géomorphologie, on se rend compte de la diversité des termes pour décrire la moindre courbe de sable. C’est l’éloge du détail. Chaque monticule ou crevasse a des caractéristiques précises.

_{Description morphologique des formations éoliennes créées sur les dunes, d’après Pierre Barrère, professeur à l’institut de Géographie et d’étude Régionales, dans l’article « Dynamics and management of the coastal dunes of the Landes, Gascony, France », publié en 1992, éditions Curtis & Sheehy-Skeffington, Rotterdam}

« On s’aperçoit que mille mots nous font défaut pour dire nos forêts, et surtout si nous ne savons plus aimer les êtres naturels, c’est que nous ne savons plus les nommer. » ︎42︎

En reprenant l’idée de Romain Bertrand︎43︎, la géomorphologie nous apprend comment se forme une dune, ce qui nous permet de mieux la regarder. Que vois-je, sur ce versant de Richter︎44︎, serait-ce la creptation︎45︎du sable ? Ce cordon dunaire︎46︎forme de belles paraboles︎47︎, semblables à des Barkhanes︎48︎. La diversité terminologique nous permet de meilleures descriptions︎49︎. Les mots géomorphologiques mettent en avant la singularité de chaque structure de sable.

^{︎39︎ Max Derruau est un géographe français, spécialiste de géomorphologie.

︎40︎ Max Derruau, Les formes du relief terrestre, Notions de géomorphologie, Éditions Armand Colin, 2010.}

^{︎41︎ Ibid.}

^{︎42︎ Romain Bertrand, Le détail du monde, L’art perdu de la description de la nature, Éditions Seuil, Paris, 2019.

︎43︎ Romain Bertrand est un historien français et directeur de recherche à la Fondation nationale des sciences politiques depuis 2008.}

^{︎44︎ Un versant de Richter est une pente lisse et forte, située entre des points hauts (crête) et bas (talweg).}

^{︎45︎ La creptation ou creeping en anglais, à l’image de la reptation est la descente grain à grain du manteau de sable.

︎46︎ La suite de sommets dunaires forme un cordon.}

^{︎47︎ Nom donné à certaines dunes de forme parabolique.}

^{︎48︎ voir définition plus haut.

︎49︎ Romain Bertrand, Le détail du monde, op.cit., Paris, 2019.}

La chasse aux motifs

_{1/ Les ridules de sable sont formées par le souffle éolien. Elsa Dagnat, dunes de sable de Lençóis, Maranhão, Brasil, 5 août 2023

2/ Une belle caoudeyre︎50︎. Elsa Dagnat, dunes de sable de Lençóis, Maranhão, Brasil, 5 août 2023}

_{3/ Relief émoussé. Elsa Dagnat, dunes de sable de Lençóis, Maranhão, Brasil, 5 août 2023

4/ Onde granulaire. Elsa Dagnat, dunes de sable de Lençóis, Maranhão, Brasil, 5 août 2023}

^{︎50︎ Une caoudeyre est un terme gascon qui désigne une cuvette de déflation éolienne en forme de chaudron creusée dans la dune, Dictionnaire encyclopédique de la diversité biologique et de la conservation de la nature, 9ème édition, Patrick Triplet, 2023}

Là-bas, c’est un désert à perte de vue, recouvert de sable blanc, qui se courbe tel un serpent rampant. Impossible d’en voir le début et la fin, le paysage est si différent qu’on pourrait se croire sur la lune. Ce champ de dune est un erg︎51︎. Entre les lignes de crête, les talwegs︎52︎sont remplis de lacs d’un bleu puissant, qui contraste avec les surfaces blanches. Ils sont créés par les grandes pluies lors de la saison humide : le sable emprisonne l’eau au lieu de l’absorber. Le guide explique que les lacs disparaissent ou s’agrandissent au fil des ans, victimes du déplacement incessant du sable. On peut, à longueur de journée, observer une avalanche sur le flanc de la dune. Le modelé ressemble trait pour trait aux ondes du sable humide à l'échelle macroscopique.

« Lorsqu’on observe les dunes du désert, au lieu de n’y rencontrer que chaos et désordre, on ne peut être que frappé par une simplicité de forme, une exactitude dans la répétition, un ordre géométrique qui n’ont d’équivalent dans la nature que dans les structures cristallines. » ︎53︎

_{Paysage lunaire. Elsa Dagnat, dunes de sable de Lençóis, Maranhão, Brasil, 5 août 2023}

^{︎51︎ De l’arabe irq, qui signifie champ de dunes.}

^{︎52︎ Par opposition à la ligne de crête, il désigne le point bas d’une vallée, souvent le lit d’une rivière.}

^{︎52︎ Ralph A. Bagnold, The Physics of Blown Sand and Desert Dunes, op. cit.}

La leçon du sable

Le sable a une origine unique qui le rend fascinant à de multiples égards. Sa formation fait de lui une masse hétérogène, qui porte des marqueurs uniques de temps et de lieu. Il suscite la passion des arénophiles, qui lui associent les images du souvenir et du voyage. Ses spécificités tactiles sont elles aussi étudiées car le sable ne rentre dans aucune catégorie : fluide, il échappe à notre prise pour s’écouler. Il se modèle grâce aux éléments naturels qui le sculptent en reliefs. Ces motifs particuliers nous permettent de mieux appréhender la dune.

Après avoir étudié le dessin de la dune, de la forme de son grain microscopique aux motifs créés par sa structure macroscopique, il est naturel de se tourner vers des formes construites.

Pouvons-nous donner forme au sable ?
S’en servir pour construire, est-ce passer d’une matière brute à un matériau ?

Bibliographie

︎Ouvrages

BAGNOLD Ralph A., The Physics of Blown Sand and Desert Dunes, New York, Dover Publications, 2005 (1941).

BERTRAND Romain, Le détail du monde. L’art perdu de la description de la nature, Paris, Éditions Seuil, 2019.

BOULAY Sébastien, GÉLARD Marie-Luce, Vivre le sable ! Corps, matière et sociétés, Paris, Techniques & culture n°61, Éditions de l’École des hautes études en sciences sociales, 2015.

BRÉMONTIER Nicolas-Thomas, Mémoire sur les dunes, et particulièrement sur celles qui se trouvent entre Bayonne et la pointe de Grave, à l’embouchure de la Gironde, Éditions Impr. de la République, 1796.

CORBIN Alain, Le territoire du vide, L’occident et le désir de rivage, Paris, Éditions Champs Histoire, 2018.

CLÉMENT Gilles, Traité succinct de l’art involontaire, Paris, Éditions Sens & Tonka, 2014.

DE CORTANZE Gérard, Le goût de la plage, Paris, Mercure de France, Le petit mercure, 2024.

DEJEANS Arnaud, Dunes d’Aquitaine, Paris, éditions Féret, 2011.

DERRUAU Max, Les formes du relief terrestre, Notions de géomorphologie, Paris, Armand Colin, 2010.

DUPAIN R., LANCHON R., SAINT-ARROMAN J.C., Granulats, sols, ciments et bétons, Educalivre, 2004.

DURAN Jacques, Sables émouvants: la physique du sable au quotidien, Paris, Éditions Belin, Collection Pour la Science, 2003.

GUÉRIN Arnaud, La plage, une nature cachée, Paris, Glénat, 2021.

INGOLD Tim, Marcher avec les dragons, Bruxelles, Éditions Zones Sensibles, novembre 2013.

LEROI-GOURHAN André, L’Homme et la matière, Paris, Éditions Albin Michel, 2000.

RECLUS Élisée, Histoire d’une montagne, Paris, Reliefs éditions, 2023 (1886).

Rivages, Paris, Reliefs éditions, 2018, n° 7 de la revue Reliefs.

SIMO Connie, WELLS Kappy, WELLS Malcolm, Bâtissez sur le sable, Paris, Éditions Herscher, 1981.

WELLAND Michael, Sand: A Journey Through Science and the Imagination, Oxford, Éditions Oxford University Press, 2009.

︎Chapitres d’ouvrages

RUSKIN John, The Elements of Drawing, New York, Dover Publications, 1971 (1857).

STEVENS Peter S., Les formes dans la nature, Paris, Éditions Seuil, 1978.

ZHONG MENGUAL Esther, Apprendre à voir. Le point de vue du vivant, Arles, Actes Sud, 2021.

Sitographie

︎Articles

COURRECH DU PONT Sylvain, « Morphodynamique des dunes », Laboratoire Matière et systèmes complexes de la Sorbonne Paris Cité et Université Paris-Diderot, 2015.

DELENNE Jean-Yves, GUYON Étienne, RADJAÏ Farhang, « La physique du sable humide », Pour la science, 2019, n° 499.

DOUADY Stéphane, HERSEN Pascal, MANNING Andrey, « L'énigme des dunes chantantes », Pour la science, 2006, n°342.

DURAN Jacques, « Les volcans de sable », Pour la science, 2002, n°299.

FAVENNEC Jean, « Suivi de l’état des dunes domaniales : indicateurs d’état et indicateurs de résultats », Office National des Forêts, Bordeaux, 2008.

ISS Roger, « Forme des dunes et géométrie des tas de sable », Pour la science, 2004, n° 44.

MARCH Robert, « La géométrie des tas de sable ou les surfaces « d’égale pente » », APMEP (association des professeurs de mathématiques), 2017, n°442.

NARTEAU C., ZHANG D., ROZIER O., CLAUDIN P., « Setting the length and time scales of a cellular automaton dune model from the analysis of superimposed bed forms », Journal de recherche de géophysique, juillet 2009, vol. 114.

︎Sites

« Histoire des tas de sable », La forêt des sciences, paru le 2 décembre 2016, Histoire des tas de sable, [Consulté le 5 septembre 2024].

« Modélisation du déplacement du sable », bureau d’études techniques et environnementales spécialisé en fluides INEX, 2020, Case-Study, modélisation du déplacement du sable,
[consulté le 16 septembre 2024].

Site d’arénophilie passion-sables.com
[Blog consulté en septembre 2024]

Blog Sabl’AFA, le forum de l’association française d’arénophilie. [Blog consulté en septembre 2024]

︎ Films

« Dune », Denis Villeneuve, Warner Bros., Legendary Entertainment, Villeneuve Films, 2021.

︎ Reportages

« Plages en France : d’où vient tout ce sable ? », Sur le front, France Télévisions, émission du 26 juin 2023.

« Le Sable, enquête sur une disparition » (Sand Wars), Denis Delestrac, 2013.

« SABLE : Les sorciers veillent au grain », C’est pas sorcier, émission France 3, 2009.

︎ Vidéos

« La physique des tas de sable », projet Lutécium, 2021.

Contact ︎

︎ elsa.dagnat@orange.fr
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Le projet de diplôme ︎

Sculptés par le sable est une collection d’objets granulaires et sablés.

Au travers du processus du sablage, je viens abraser et éroder la matière, pour la sculpter par le sable. Les volumes de bois deviennent matrices matérielles tandis que le sable se fait médiateur de formes.

J’imagine un nouvel imaginaire sablonneux, où les formes sont légères, fluides et vibrantes. Une véritable ode au grain.

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