Les déserts couvrent environ un tiers de la surface terrestre et sont définis non par la température mais par une extrême aridité, moins de 250 millimètres de précipitations par an. Malgré leur végétation clairsemée et leur climat rude, les déserts sont parmi les paysages les plus dynamiques et les plus variés de la planète. Les formes de terres que l'on retrouve dans ces régions – dunes, mesas, canyons, playas et alleviaux – sont le résultat direct de processus géomorphologiques qui fonctionnent dans des conditions très différentes de celles des milieux humides.

Que sont les reliefs désertiques?

Les formes terrestres du désert sont les caractéristiques visibles et physiques de la surface de la Terre dans les régions arides. Elles sont créées, modifiées et détruites par une combinaison de structures géologiques, de forces climatiques et de temps. Ces formes peuvent être classées en général dans celles dominées par l'action du vent (éolien), celles qui sont façonnées par le flux d'eau épisodique (fluvial), et celles qui résultent de l'altération et du gaspillage de masse.

  • Caractéristiques éoliennes telles que dunes de sable, yardangs (arêtes sculptées par le vent), et chaussée désertique.
  • Caractéristiques de la rivière telles que les ventilateurs alluviaux, les bajadas, les arroyos et les lits de lacs secs (playas).
  • Formes structurelles telles que mesas, buttes, plateaux et canyons, qui reflètent le substrat sous-jacent et l'érosion différentielle.

Chacune de ces formes de terre raconte l'interaction entre le rocher, l'eau, le vent et le temps dans des environnements où l'absence de végétation rend les processus de surface très efficaces.

Principaux processus géomorphologiques dans les déserts

Les paysages désertiques sont façonnés par une série de processus qui fonctionnent à différentes échelles. Les plus importants sont l'érosion, l'altération, le dépôt et le transport des sédiments par le vent et l'eau. L'importance relative de chacun varie selon la géologie locale, la topographie et le climat, mais ensemble ils produisent les formes distinctives qui caractérisent les environnements arides.

Érosion

L'érosion dans les déserts est principalement provoquée par le vent (déflation et abrasion) et par l'eau (écoulement de la feuille, érosion du forage, et l'action rare mais puissante des inondations éclairs du désert).Comme les plantes sont rares, la surface du sol est directement exposée aux forces d'érosion. Le vent élimine les fines particules (silt et argile) par déflation[, laissant derrière elle un laps de matière plus grossière qui forme un revêtement du désert. L'abrasion survient lorsque des grains de sable rainés scourent les surfaces rocheuses, créant des ventilfacts (pierres à facettes du vent) et des falaises sous-jacentes pour former des rocailleaux.

Météorisation

L'altération des sols et des roches est dominée par des processus physiques, bien que l'altération chimique se produise également, surtout en présence d'humidité dans le sol ou les crevasses rocheuses. ]L'altération des sols et des roches cause une expansion et une contraction des roches. L'altération des sols est particulièrement importante : les eaux souterraines salines attirées à la surface par l'action capillaire cristallisent les pores et le long des limites des grains, exerçant une pression suffisante pour désagréger les roches.

Dépôt

Lorsque le vent ralentit ou que l'eau coule perd de sa vitesse, il perd sa charge de sédiments. Les ventilateurs alluviaux se forment à l'embouchure des canyons de montagne où les ruisseaux éphémères s'étendent à travers un bassin plat. Au fil du temps, plusieurs ventilateurs se fusionnent pour former bajadas. Au cœur des bassins désertiques, les lacs épisodiques (playas) accumulent des sédiments fins et des minéraux évaporants tels que le sel et le gypse.

Salation

La salage est le principal mécanisme de transport du sable par le vent. Les grains de sable (0,06–2,0 mm de diamètre) sont levés par le vent, puis retombent à la surface, où ils frappent d'autres grains et les délogent. Ce mouvement rebondissant et enjambant permet au sable de se déplacer en bas du vent dans une couche mince juste au-dessus du sol. La salage est responsable de la construction des dunes, de la sculpture des yardangs et du polissage des chaussées du désert.

Procédés fluviaux dans un milieu aride

Bien que les déserts soient secs, l'eau reste le sculpteur le plus puissant des paysages désertiques, lorsqu'il apparaît. Les ruisseaux désertiques sont presque toujours éphémères, ne coulant qu'après des précipitations qui peuvent être séparées par des années. Le ruissellement est intense et chargé de sédiments, capable de déplacer des blocs et de sculpter des canaux profonds.

Types de reliefs désertiques

Les déserts contiennent une extraordinaire variété de formes de terre, chacune formée par une combinaison spécifique de processus. Ci-dessous sont les types les plus communs et scientifiquement significatifs, avec des exemples de déserts à travers le monde.

Dunes de sable

Les dunes de sable sont des accumulations de sable soufflé par le vent qui prennent des formes distinctes selon la direction du vent, l'approvisionnement en sable et la végétation.

  • Dunes de barchan – en forme de croissant avec des cornes pointées vers le vent, formées sur des surfaces plates et durs avec du sable limité.
  • Dunes transversales – longues crêtes perpendiculaires au vent dominant, formées là où le sable est abondant. Trouvé dans la péninsule arabique et le désert Simpson en Australie.
  • Dunes linéaires – crêtes droites ou sinueuses parallèles à la direction dominante du vent. Le Rub' al Khali (Quartier d'Empty) de la péninsule arabique contient certaines des plus grandes dunes linéaires de la Terre, sur 300 km de long.
  • Dunes d'étoiles – dunes pyramidales multi-armées qui se forment sous des régimes de vent variables. Les dunes de sable les plus hautes du monde, dans le désert de Badain Jaran en Chine, sont des dunes d'étoiles atteignant des hauteurs de 500 mètres.
  • Dunes paraboliques – en forme de U avec bras pointant vers le vent, souvent stabilisés par la végétation.

Les champs de dunes ne sont pas statiques; ils migrent à des vitesses de quelques mètres à des dizaines de mètres par an, enterreant les routes, les fermes et même les villes en cours de développement.

Mesas et Buttes

Les mésas (du espagnol pour -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Plateaus

Les plateaux sont de vastes zones de terres élevées et relativement plates. Beaucoup de grands plateaux du monde sont dans des régions arides : le plateau du Colorado (USA), le plateau tibétain (Asie) et le plateau du Deccan (Inde). Ils peuvent être formés par l'activité volcanique (basaltes de crue), le soulèvement crustal, ou l'érosion des paysages environnants. Les plateaux contiennent souvent des canyons profonds sculptés par des rivières, ainsi que des mésas et des buttes isolés qui sont des restes de la surface du plateau original.

Canyons

Dans les déserts, le manque de végétation et le ruissellement épisodique intense accélèrent la coupe du canyon. Le Grand Canyon en Arizona est le plus célèbre, creusé par le fleuve Colorado à travers près de 2 milliards d'années de roche. D'autres canyons du désert importants incluent le Canyon de la rivière Fish en Namibie, le système de Copper Canyon[ au Mexique, et le Canyon de Yarlung Tsangpo au Tibet. La formation du Canyon dépend des changements de niveau de base, de la résistance aux roches et du soulèvement tectonique.

Playas et lacs secs

Les Playas (également appelés «salons» ou «sabkhas») sont les lits plats et secs des lacs anciens ou éphémères. Ils se forment dans les parties les plus basses des bassins endorhéiques – systèmes de drainage qui n'ont pas de sortie vers la mer. L'eau qui inonde parfois ces bassins s'évapore, laissant derrière eux des couches de sel, de gypse et d'autres évaporites. La plus grande playa sur Terre est le Salar de Uyuni en Bolivie (bien qu'elle soit située dans un désert de haute altitude, et non dans un désert chaud), couvrant 10 582 km2. En Amérique du Nord, Badwater Basin dans la Vallée de la Mort, en Californie, est le point le plus bas de l'hémisphère occidental et une playa classique avec des polygones et des croûtes d'halite.

Eventails alluviaux, bajadas et pédiments

Ces formes de terre dominent les marges des chaînes de montagnes désertiques.Les ventilateurs alluviaux sont des dépôts de gravier, de sable et de limon qui s'étendent là où un ruisseau de canyon sort sur une plaine plate. Au fil du temps, les ventilateurs adjacents peuvent s'intégrer dans un dépôt continu appelé bajada. Derrière la bajada, le flanc de la montagne est souvent mantelé par une surface de substrat rocheux en pente douce connue sous le nom de pediment, formé par l'érosion latérale du front de montagne.

Yardangs et le pavage du désert

Les ardangs sont des crêtes épurées sculptées par le vent, sculptées à partir de substrats mous ou de sédiments consolidés. Ils sont alignés sur le vent dominant et peuvent être des dizaines de mètres de long et de 1 à 2 mètres de haut. Le plus grand champ de yardang au monde se trouve dans les déserts de l'Asie centrale, mais d'excellents exemples se trouvent également dans le ]Lut Desert[ de l'Iran et le Namib Desert Desert Destroits est une couche de surface de cailloux et de galets serrés, entrecroisés qui forment des particules plus fines après que le vent ou l'eau aient été enlevés.

Impacts humains sur les terres désertiques

L'activité humaine modifie de plus en plus les processus géomorphiques naturels qui opèrent dans les déserts. L'expansion urbaine, l'agriculture (en particulier l'irrigation des eaux souterraines), l'exploitation minière et l'utilisation des véhicules hors route ont tous des effets profonds.

  • L'extraction d'eau abaisse la nappe phréatique, provoquant la subsidence et accélérant la formation des puits. Elle réduit également la teneur en eau des dunes, les rendant plus mobiles et capables d'empiéter sur l'infrastructure.
  • L'exploitation minière pour les minéraux, les métaux et les agrégats élimine directement les formes de terre et crée des mésas artificiels (piles de déchets) et des fosses. La mine Bingham Canyon en Utah a modifié la topographie des monts Oquirrh à une échelle massive.
  • La circulation hors route brise le trottoir du désert et la croûte biologique du sol (croûte cryptogamique) qui stabilise la surface, provoquant une érosion accélérée du vent et de l'eau.
  • Dans certains déserts, des températures plus élevées et des précipitations plus faibles peuvent stabiliser les dunes (en réduisant la disponibilité du sable), tandis que dans d'autres, des vents plus forts peuvent entraîner une augmentation de l'activité des dunes et des émissions de poussières. Une étude de 2023 publiée dans Nature Geoscience a constaté que de nombreux champs de dunes au Sahara sont devenus moins mobiles au cours des 50 dernières années en raison de changements dans les régimes éoliens, mais la réponse à long terme demeure incertaine.

Pour atténuer ces impacts, il est essentiel de comprendre les processus géomorphiques de base. Par exemple, la construction de routes et de chemins de fer à travers les champs de dunes doit tenir compte des taux de migration des dunes.

Conclusion

Des données sur les sols désertiques ne sont pas des reliques statiques d'un passé géologique lointain; elles sont des caractéristiques en évolution active, façonnées par les mêmes processus qui ont fonctionné pendant des millions d'années — vent, eau, conditions météorologiques et tectoniques. La rareté relative de l'eau dans ces régions rend chaque événement d'une importance disproportionnée, et la sensibilité des déserts au changement environnemental signifie que même de petits changements climatiques ou d'activité humaine peuvent déclencher des transformations rapides du paysage.