Dunes de sable, comme de nombreux écosystèmes, avoir plus d'une zone de confort. Variations d'humidité, surtout, peut les faire passer d'actif, soufflant des vagues de sable sec sur des monticules roulants avec des sols retenus par de l'herbe et des arbustes bas.

Mais ces changements ne sont pas toujours fluides et uniformes, et de nouvelles recherches sur les dunes en Chine décrivent comment même les dunes voisines peuvent rester longtemps dans des États différents et apparemment en conflit, ce qui confond l'évaluation des efforts de stabilisation et masque les effets du changement climatique.

Depuis plus de 15 ans, Joe Mason, professeur de géographie à l'Université du Wisconsin-Madison et chercheurs à l'Université de Nanjing, Chine, ont travaillé à ce jour des couches de sable et de sols sur des sites de dunes sur plus de 1, 000 kilomètres dans le nord de la Chine. Ils ont comparé leurs résultats aux enregistrements de température et de précipitations. En travaillant avec des écologistes qui ont étudié d'autres écosystèmes des zones arides, ils ont publié aujourd'hui leur analyse de 144 sites d'étude dans la revue Avancées scientifiques .

« Sur chaque site, nous pouvons reconstituer les périodes où les dunes étaient actives et nues à cet endroit et où elles étaient stabilisées par la végétation, " dit Mason. " Nous pouvons montrer qu'il y avait ce genre de patchwork de sable actif et stable remontant aux 12 derniers, 000 ans."

Au début de cette période, le Mu Us, Otindag, et les champs de dunes d'Horqin étaient du sable presque uniformément nu, mais sur environ cinq millénaires, les précipitations annuelles de la région ont augmenté de près de la moitié. Vers 6h, il y a 000 ans, presque tous les champs de dunes étaient tapissés - et protégés de l'érosion éolienne - par des plantes.

Dans les 6 derniers, 000 ans, les précipitations estimées sont revenues à des taux annuels similaires à ceux de 12, il y a 000 ans, et toutes sauf environ 35 pour cent des dunes sont revenues à des états sablonneux. Mais les changements ont été tout sauf uniformes.

"Il y a un changement au fil du temps dans la proportion d'actifs, sites sablonneux, mais pas un modèle spatialement dans les champs de dunes que nous pouvons relier au climat, " dit Mason. " S'il y avait un seul seuil, ou juste une transition progressive d'un état à un autre, nous nous attendrions à ce que l'ensemble du champ de dunes se déplace assez rapidement d'un état à un autre et inversement à mesure que le climat change. Au lieu de cela, nous voyons chaque site local en quelque sorte faire sa propre chose en termes de moment où il passe d'actif à stable."

Pour changer un nu, une dune active en une seule stabilisée par de l'herbe et des arbustes nécessite plus d'humidité que la dune commutée n'en a besoin pour maintenir l'état stabilisé. De la même manière, il faut un choc sec plus brutal pour enlever la végétation et transformer une dune en sable actif qu'il n'en faut pour l'empêcher de repousser le couvert végétal.

"Il y a des retours qui tendent à maintenir le système dans un état particulier, " dit Mason, dont les travaux ont été financés par la National Science Foundation des États-Unis. "Par exemple, un actif, la dune de sable est un endroit très dur pour qu'une graine s'installe, germe et se propage. Et lorsque la poussière tombe de l'air sur une dune stabilisée par la végétation, il reste piégé sous les plantes et aide à retenir plus d'humidité et à maintenir ces plantes en place.

Combiné à ces retours, facteurs locaux—différences dans la taille des grains de sable, altitude au-dessus de la nappe phréatique, une perturbation humaine ou des vents particulièrement forts peuvent être suffisamment puissants à l'échelle locale pour maintenir un groupe de dunes dans un état stable pendant que tous ses voisins basculent.

« Les précipitations sont généralement inégales et très variables dans l'espace, surtout dans une région sèche comme celle-ci, " dit Mason. " Alors, une tempête de pluie majeure pourrait permettre à une zone qui était sous cette tempête de survivre pendant une courte période sèche qui déclencherait un passage à l'activité du sable dans de nombreuses autres zones autour d'elle."

Bien que la région soit peu peuplée, le gouvernement chinois a investi depuis les années 1970 dans des projets destinés à stabiliser les dunes. Des grilles tentaculaires de plantes ou de bâtons plantés dans le sol sont destinées à empêcher le sable soufflé d'avaler des tronçons d'autoroute, ranch et voies ferrées.

"Vous pouvez changer les conditions environnementales même délibérément avec ces programmes massifs de stabilisation des dunes, et vous n'obtiendrez toujours pas une réponse uniforme dans le champ de dunes car chaque patch local va répondre à un moment différent, " dit Mason. " Cela peut donc ressembler à un échec des programmes de stabilisation des dunes. "

Des changements inégaux peuvent également masquer les effets attendus des changements rapides du climat.

"Aujourd'hui, on pourrait dire que les dunes sont plus stables qu'elles ne devraient l'être par rapport à l'endroit où elles étaient 12, il y a 000 ans, alors que les précipitations estimées étaient en réalité légèrement plus élevées, " dit Mason. " En partie parce que le changement climatique ralentit également la vitesse du vent dans cette région, il y a des domaines qui n'ont pas atteint ce point de basculement pour devenir actifs, on pourrait s'attendre à des dunes de sable."