vignette|Dunes étoilées de la vallée de la Mort (Death Valley), Californie. vignette|Crête dunaire, dissymétrie des flancs et rides : Erg Chebbi, Maroc.
Une dune est une forme de relief ou un modelé constitué d'un amas de sable accumulé sur une largeur plus ou moins grande et une pente généralement assez élevée, sous l'action des vents (dune littorale, bordière ou côtière, dune désertique ou continentale) ou du courant marin sous la mer (dune hydraulique).
Le terme appartient au vocabulaire topographique, géographique (s.l.), géomorphologique. Les ensembles dunaires font partie des formations superficielles qui sont relativement récentes à l'échelle géologique. Il existe des dunes de tailles, de superficie, d'âges et de dynamiques variés. Les processus éoliens ou hydrauliques gouvernent l'édification, l'évolution, les mouvements des dunes et des massifs dunaires et définissent les formes générales et de détails (modelés). D'autres appellations qualifient les ensembles dunaires comme erg, croc, garenne Ces termes généralement locaux peuvent connaître un usage plus général et qualifier un type particulier de dune.
Les dunes terrestres sont presque toutes composées de sable, on ne précise donc pas « dune de sable », sauf pour préciser la qualité du sable qui la compose (« dune de sable blanc », par exemple). Le plus vaste champ de dunes sur Terre est cependant composé de neige, et se trouve en Antarctique... Hors de la Terre, des dunes ont été observées sur Vénus, Mars et Pluton, sur le satellite Titan et sur la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko ; ces dunes ne sont pas non plus composées de sable (silice) mais de grains de silicate ou de glace de méthane.
Il existe aussi des mini-dunes (ou patchs de sable) longues et larges de quelques mètres sur quelques centimètres de haut, et des rides de taille décimétrique. Leurs mécanismes de formation diffèrent de celui des dunes..
Étymologie et noms régionaux Le mot dune est attesté en français vers 1195. Il est issu de l'ancien néerlandais dûna « petite colline de sable, dune »Dictionnaire étymologique de la langue française, sous la direction d'Alain Rey, éditions Le Robert, p. 1089b. ou du moyen néerlandais dune « dune » (> néerlandais duin). Le mot néerlandais parait être un emprunt antérieur au gaulois *duno « hauteur ».
En Normandie occidentale, le terme utilisé pour désigner une dune est mielle, assez polysémique, qui signifie également « terrain sablonneux, plaine de sable, dune de sable où pousse de l'herbe ». Il procède de l'ancien scandinave melr « banc ou dune de sable où pousse de l’herbe » (norvégien mjele, mjæle). On désigne par exemple les dunes de Biville (Manche, Cotentin) sous l'appellation traditionnelle de mielles de Biville, ainsi que les dunes de Hattainville sous celle de mielles de Hattainville, dont la mielle de Gallanville.
Mécanismes de formation Dunes vignette| Formation des dunes. vignette| Différents modelés dunaires : image satellitaire d'un erg en Libye (NASA). Les dunes se forment dans des zones où le sable est abondant et non fixé par la végétation (désert, plage, lit fluvial à l'étiage). Le sable est érodé et pris en charge par le vent (déflation). Il est transporté au ras du sol par saltation, puis s'accumule quand la compétence du vent chute (versant sous le vent). Une dune peut se déplacer par érosion du versant au vent et accumulation sur le versant opposé. Le même processus peut se produire sous l'eau à la faveur d'un courant marin (dune hydraulique)A. Foucault et J.-F. Raoult, Dictionnaire de géologie, Masson, éd., 1988, par exemple dans le pas de Calais où elles abritent peu d'espèces mais des espèces rares et inféodées à ce milieu.
En 1941, Ralph A. Bagnold publie , un des premiers traités explorant l'émergence de la régularité, de la structuration de l'espace à partir de l'uniformité d'un système complexe, les grains de sable s'auto-organisant par la force du vent dans les dunes selon le modèle de morphogénèse d'Alan Turing.
Rides Les rides de taille décimétrique, qui ornent les flancs des dunes et des surfaces sableuses en général, sont dues aux propriétés des particules qui sautent et retombent sur un lit granulaire érodable....
Mini-dunes Les mécanismes de formation des dunes et des rides ne s'appliquent pas aux mini-dunes de taille métrique (notamment, les dunes ont en principe une longueur d'au moins ). Ces mini-dunes n'apparaissent pas n'importe où mais dans des endroits particuliers où le sol est dur : sur des graviers présents dans les zones interdunaires (désert du Namib) ou sur du sable mouillé du fait de la présence d'une rivière (Great Sand Dunes). Elles sont expliquées en 2025 par un modèle fondé sur celui de la formation des dunes mais prenant en compte la différence de nature entre une surface meuble, érodable (un lit de sable sec) et une surface plus dure, consolidée..
Âges de mise des paysages dunaires La mise en place des massifs dunaires et leur évolution sont particulièrement tributaires des conditions climatiques et bien sûr de la disponibilité en matériaux sableux (selon le niveau marin, les courants). Quelques exemples illustreront ces âges de formation :
Dunes tardiglaciaires La Pologne centrale possède une importante couverture de sables éoliens dont les champs de dunes ont commencé à se mettre en place au Dryas ancien jusqu'au début de l'Holocène. Dans la stratification de ces dunes, on trouve des paléosols d'âge Bölling-Âlleröd voire des fentes de gel et des coins de sable (voir pergélisol) comme dans le massif de Bełchatów.
Dunes holocènes À la charnière entre le Tardiglaciaire et l'Holocène :
Dans les Landes de Gascogne, alors que le climat devient plus humide au début du Mésolithique et que les vallées avaient été envahies par les sables, de nouvelles vallées se dessinent. Au Mésolithique supérieur, les précipitations diminuent à nouveau et les sables s’accumulent dans les basses vallées. Une partie de ce sable continental est repris par le vent pour l’accumuler en dunes dans les vallées et sur les plateaux. À cette période, les sables littoraux sont peu abondants et le sable est transporté par les cours d’eau. À la fin du Néolithique, le vent incapable de déplacer les sables à l’intérieur des terres est contrarié par la végétation qui commence à fixer les paysages actuels.
Dunes récentes thumb|Schéma en coupe de la dune du Pilat.
thumb|left|Dune de l'Erg Awbari (Fezzan, Libye) thumb|200px|Dune du parc national de Słowiński, près du lac Łebsko, Pologne thumb|200px|Dunes Kelso, Mojave National Preserve, Californie
Les paléosols (anciens sols fossilisés) permettent de reconstituer l’histoire de la dune du Pilat (Gironde). On en trouve quatre principaux sur le versant occidental : un ancien podzol (podzosol) et trois paléosols dunaires. Des Datations isotopiques et analyses polliniques ont été pratiquées.
Le premier paléosol, au niveau de la plage, quasi horizontal, comporte une épaisse couche de fragments végétaux et des souches de pin en place, sur des sables gris reposant sur une épaisse couche d'alios (grès ferrugineux) et daté d’il y a et . Le couvert forestier était constitué de pins sylvestres, de chênes, de noisetiers, de bouleaux et d'aulnes sans trace d'occupation humaine. Le deuxième niveau est entre 2 et au-dessus de la plage, daté d’il y a / , âge confirmé par des fragments de poteries du milieu de l'âge du bronze. La couverture végétale était constituée de pins et une trace d'occupation des sols a été relevée datant du Des paléosols intermédiaires constitués de minces couches de débris végétaux témoignent de la présence d’un lac permanent probablement à l’époque gallo-romaine.
Entre , le troisième paléosol ( de sol charbonneux) contenait des pièces datant du , un ancien four à résine et des débris coquilliers. Le correspond à l’ancienne surface de la dune de la Grave (cartographiée en 1863) qui atteignait d'altitude et était couverte d’une forêt de jeunes pins, cultivés pour leur résine et en vue de fixer les sables. À la fin du , la dune de la Grave enfouie par de sable, atteint vers 1910 et prend le nom de dune du Pilat. L’édification de la Grande dune du Pilat s’est faite entre 1826 et 1922 alors que le trait de côte a reculé de plus de . La végétation qui recouvrait le versant au vent de la dune de la Grave a été détruite, permettant le vannage et le transport des sables vers le sommet de la dune. La nouvelle dune a englouti la pinèdeLa formation de la Grande Dune du Pilat sur dune-pyla.com.
Types Une dune est dite vive quand elle continue de se déplacer. Les dunes peuvent être isolées ou alignées. Sur le littoral on distinguePaskoff R. Les littoraux, impacts des aménagements sur leur évolution. Paris : Armand Colin, 1998 : les milieux arrières dunaires et quatre types de dunes littorales « de première ligne » : les avant-dunes (), qui sont des bourrelets plus ou moins fixés par la végétation (oyats par exemple), parallèles au trait de côte et solidaire de la plage, c'est-à-dire échangeant du sable avec elle, dans un même système sédimentaire NP Psuty, Sediment budget and dune/beach interaction. J Coast Res 1988 ; (NS) 3 : 1-4.. Elle est différente d'une ancienne arrière dune en cours d'érosion, et d'une dune formée par du sable venant de terre sur un secteur où une avant-dune active ne pourrait pas se former. En Espagne et en Tunisie, ces avant-dunes sont systématiquement considérées comme faisant partie du domaine public maritime, ce qui facilite leur protection. L'avant-dune se forme à partir de fixation du sable en haut de plage, par des plantes pionnières psammophiles, tolérant les embruns et les UV (par exemple en Europe de l'Ouest ; Elymus farctus puis Ammophila arenaria dits Oyats) ; les falaises dunaires () est plutôt un profil résultant de l’érosion marine d'une dune ancienne fixée par une pelouse ou un boisement qui ont été à l'origine de la formation d'une couche d'humus ou de sol sableux ; les dunes perchées () apparaissent au sommet d’une falaise vive. Elles sont alimentées en sable par le vent à partir de l’estran, voire à partir du profil de pente, quand il s'agit d'une falaise dunaire ; les cordons dunaires artificiels sont des alignements de dunes littorales ou continentales construits par l'homme, généralement comme élément de protection contre la mer ou d'une zone cultivée et/ou construite. Ils nécessitent un entretien permanent, sans lequel ils se désintègrent en quelques décennies. Certains cordons sont ainsi semi-naturels (par exemple, les avant-dunes plus ou moins dégradées rectifiées par des engins et fixées par des oyats à Sangatte dans le Nord de la France).
En demi-lune thumb|left|Barkhanes sur la planète Mars La forme la plus commune sur la Terre (et sur Mars) des dunes est celle en demi-lune, aussi appelée transversale ou barkhane. Les collines en demi-lune sont, généralement, plus larges que courtes. La partie antérieure de la dune est le côté concave. Ces dunes sont formées par les vents qui soufflent tout le temps dans la même direction.
Quelques types de dunes en demi-lune se déplacent dans le désert avec une vitesse supérieure à celles des autres types de dunes ; par exemple, dans la province de Ningxia en Chine, un groupe de dunes a avancé à la vitesse de par an entre 1954 et 1959. Des vitesses similaires sont enregistrées dans le Sahara.
Les dunes en demi-lune les plus imposantes se trouvent dans le désert du Taklamakan en Chine, où la distance entre deux crêtes peut dépasser trois kilomètres.
Linéaires thumb|left|Dune en Namibie (Sossusvlei) thumb|left|Deux dunes en étoile dans le Grand Erg oriental. Algérie