Origine et évolution des formes en yardang les plus proches de Mars dans le bassin du Qaidam, Chine nord‑occidentale

Paysages sculptés par le vent sur Terre et sur Mars

Les déserts du nord‑ouest de la Chine abritent certaines des formes les plus étranges de notre planète : de longues crêtes profilées façonnées par le vent, appelées yardangs. Ces formes sont si semblables à des reliefs observés sur Mars que les scientifiques les utilisent comme laboratoire naturel pour comprendre l’histoire de la surface de la planète rouge. L’étude résumée ici pose une question apparemment simple : quand et pourquoi ce vaste champ de yardangs « à la Mars » du bassin du Qaidam s’est‑il formé ?

Un désert qui ressemble à un autre monde

Le bassin du Qaidam se situe en altitude, à la bordure nord‑est du plateau tibétain, entouré par trois chaînes de montagnes et à environ 3 000 mètres d’altitude. Aujourd’hui il est hyperaride : les précipitations sont souvent de l’ordre de quelques centimètres par an tandis que l’évaporation peut atteindre plusieurs mètres. La végétation y est clairsemée, les amplitudes thermiques sont extrêmes et le vent y est un sculpteur constant. Sur environ 38 800 kilomètres carrés, le bassin présente une étonnante variété de yardangs — depuis des formes basses en dos de baleine jusqu’à des crêtes aiguës et des pyramides, certaines s’étirant sur des kilomètres. Leurs profils profilés pointent tous dans la même direction générale nord‑ouest–sud‑est, alignés sur les vents dominants qui s’engouffrent par des gaps dans les montagnes Altun. Jusqu’à présent cependant, il manquait une chronologie à l’échelle du bassin pour savoir quand ces formes sont apparues et quels facteurs environnementaux ont contrôlé leur développement.

Des lacs anciens aux crêtes sculptées par le vent

En examinant sept affleurements représentatifs de yardangs à travers le bassin, les chercheurs montrent que ces crêtes sculptées sont en réalité les restes érodés de sédiments lacustres anciens. Les roches sont principalement des mudstones et des siltstones déposés dans des environnements allant de lacs profonds et calmes à des rivages peu profonds, des zones battues par les tempêtes et des playas salés riches en minéraux comme l’halite et le gypse. Ces dépôts tendres et stratifiés sont faiblement cimentés et se désagrègent facilement par gel‑dégel, croissance de cristaux de sel et altération chimique modérée, ce qui en fait une matière première idéale pour l’érosion éolienne. Sous le désert actuel, des carottes de forage révèlent qu’une grande partie du bassin était autrefois occupée par de vastes lacs pendant la première partie de la période glaciaire, formant un patchwork de « pan‑lacs » plutôt qu’un seul plan d’eau uniforme.

Lire le temps dans des grains de sable

Pour déterminer quand les lacs se sont asséchés et quand les yardangs ont commencé à se former, l’équipe a utilisé deux méthodes qui agissent comme de petites horloges à l’intérieur des grains minéraux : la résonance paramagnétique électronique (ESR) et la luminescence stimulée optiquement (OSL). Les deux techniques mesurent l’accumulation de dommages radioactifs naturels dans les cristaux de quartz et de feldspath depuis leur dernière exposition à la lumière du jour ou à la chaleur. Dix‑huit âges ESR et quatre âges OSL provenant de couches riches en sable au sein des séquences de yardangs montrent un schéma clair à l’échelle du bassin. Dans le nord‑ouest, les sédiments lacustres supérieurs se sont asséchés il y a environ 0,8 million d’années. Dans le bassin central, l’assèchement est survenu entre environ 0,8 et 0,6 million d’années. Plus au sud‑est, les lacs ont persisté plus longtemps, disparaissant entre approximativement 0,5 et 0,3 million d’années. Parce que l’érosion éolienne aurait suivi peu après l’exposition des lits lacustres, ces âges marquent en pratique la naissance progressive du champ de yardangs moderne.

Âges glaciaires, vents renforcés et un rivage en mouvement

Le calendrier de cette expansion du nord‑ouest vers le sud‑est s’accorde avec d’importants changements climatiques régionaux et mondiaux. Vers 0,8 million d’années, lors d’un tournant majeur du cycle glaciaire connu sous le nom de transition du Pléistocène moyen, les calottes glaciaires à travers l’Eurasie se sont accrues et sont devenues plus persistantes. Cette croissance a renforcé le Haut‑dessin sibérien (Siberian High), un vaste dôme d’air froid et dense qui domine la météo hivernale de l’Asie du Nord. Des systèmes de haute pression plus forts et plus froids ont entraîné des conditions plus sèches et des vents nord‑ouest plus puissants dans le bassin du Qaidam, en particulier à travers les défilés montagneux du nord‑ouest. Les enregistrements climatiques locaux — depuis l’accumulation croissante de dépôts salins dans les carottes lacustres jusqu’aux signatures chimiques et isotopiques changeantes — montrent que l’aridité s’est intensifiée après 0,8 million d’années et de nouveau après environ 0,4 million d’années. Parallèlement, le soulèvement tectonique des montagnes Altun a incliné le bassin et poussé les eaux lacustres vers le sud‑est. La combinaison de l’assèchement des lacs, du renforcement des vents et de la modification de la topographie explique la progression par étapes de la formation des yardangs depuis le nord‑ouest venteux vers le sud‑est plus abrité.

Ce que cela signifie pour la compréhension de Mars

Pour un non‑spécialiste, le message principal est que ces crêtes désertiques remarquables sont des fossiles de lacs disparus, sculptées par le vent une fois que le climat est devenu beaucoup plus froid et plus sec. Dans le bassin du Qaidam, ce basculement a commencé il y a environ 0,8 million d’années et s’est déroulé par étapes sur un demi‑million d’années, sous l’influence conjointe du climat et d’un soulèvement montagneux lent. Mars présente des crêtes profilées très similaires, entaillées dans des dépôts stratifiés qui étaient probablement à l’origine des lits de lacs ou des deltas fluviaux. En décryptant la façon dont les yardangs terrestres les plus proches de Mars se sont formés, ce travail renforce l’idée que les yardangs martiens racontent aussi une histoire d’eau ancienne suivie de conditions sèches et venteuses prolongées. Autrement dit, le haut désert chinois révèle non seulement la réponse des paysages aux variations climatiques liées aux âges glaciaires, mais offre aussi une fenêtre essentielle sur l’histoire environnementale d’une autre planète.

Citation: Sun, J., Lü, T., Zhou, K. et al. Origin and evolution of the most Mars-like yardang landforms in the Qaidam Basin of Northwest China. Commun Earth Environ 7, 177 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03202-x

Mots-clés: yardangs, bassin du Qaidam, analogues martiens, paléoclimat, érosion éolienne