Dune fixation is one of the most effective ways of combating sand encroachment in the Sahel. However, the specific role of the materials used in dune stabilization and vegetation recovery remains poorly documented. In this study, the performance of the main fixation materials, Leptadenia pyrotechnica branches and Hyphaene thebaica rachis, was assessed through an experimental setup over two seasons (2014-2015) on an active dune field. Three common combinations were tested: windbreak fences made from L . pyrotechnica branches (P LP), windbreak fences made from H . thebaica rachis (P RHT), and windbreak fences of L . pyrotechnica branches combined with a paving of H . thebaica rachis (P LP/RHT). On average, 10 branches of 650 g ± 6.8 g are needed to erect one linear meter of P LP at 1.7 m in height (average porosity: 18.4% ± 1.2%), and 29 rachis of 227.7 g ± 0.57 g for one linear meter of P RHT at 1.4 m (initial porosity: 18.45% ± 4.74%). The paving requires about 6 rachis per square meter. In 2014 and 2015, these installations allowed for the collection of 1080 kg∙m − 1 and 940 kg∙m − 1 of wind-blown sediments, respectively, at −5 m from the first windbreak fence. Reductions in wind-blown sediment flux at 15 m downwind reach 96.18% for P LP/RHT, 93.91% for P LP, and 90.67% for P RHT, compared to the flux measured at 5 m upwind. After the first rainy season, the highest dry biomass yield was recorded with P LP/RHT (322.90 kg/ha ± 102.04 kg/ha), followed by P LP (213.98 kg/ha ± 82.20 kg/ha) and P RHT (132.93 kg/ha ± 59.11 kg/ha). The installation of these windbreak fences promoted improved seed retention, reduced aeolian flux, enhanced soil surface stability, and created a microclimate more conducive to seed germination and the development of herbaceous vegetation.
Triolo, J. (2005) Guide pour la restauration écologique de la végétation indigène. Office National des Fôrets, Direction Régionale de la Réunion, 88.
Perrin, H. (1928) La fixation des dunes maritimes en France. Annales de l’Ecole Na-tionale des Eaux et Forêts et de la Station de Recherches et Expériences Forestières, 2, 233-254. https://hal.science/hal-03483492v1
Parodi, L.R. (1939) Psammophytes argentines qui peuvent être employées pour fixer les dunes. Revue de Botanique Appliquée et D ’ agriculture Coloniale , 19, 389-395. https://doi.org/10.3406/jatba.1939.5993 http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/jatba_0370-3681_1939_num_19_214_5993
Durán, O. and Herrmann, H.J. (2006) Vegetation against Dune Mobility. Physical Review Letters , 97, Article 188001. https://doi.org/10.1103/physrevlett.97.188001
Meunier J. and Rognon P. (2000) Une méthode écologique pour détruire les dunes mobiles.t. Sécheresse , 11, 309-316.
Rehman, S. (1995) Stabilisation des dunes de sable dans la vallée Mastung (Baluchi-stan, Pakistan). Sècheresse , 6, 347-354.
Tibke, G. (1988) Basic Principles of Wind Erosion Control. Agriculture , Ecosystems & Environment , 22, 103-122. https://doi.org/10.1016/0167-8809(88)90011-4
FAO (2011) Gestion des plantations sur dunes. Document de travail sur les Forêts et la Foresterie en zones arides, No. 3, 42.
Gao, Y., Li, X., Liu, L., Jia, R., Yang, H., Li, G., et al . (2012) Seasonal Variation of Carbon Exchange from a Revegetation Area in a Chinese Desert. Agricultural and Forest Meteorology , 156, 134-142. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2012.01.007
Keijsers, J.G.S., De Groot, A.V. and Riksen, M.J.P.M. (2015) Vegetation and Sedimentation on Coastal Foredunes. Geomorphology , 228, 723-734. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2014.10.027
Li, X., Zhang, Z., Tan, H., Gao, Y., Liu, L. and Wang, X. (2014) Ecological Restoration and Recovery in the Wind-Blown Sand Hazard Areas of Northern China: Relationship between Soil Water and Carrying Capacity for Vegetation in the Tengger Desert. Science China Life Sciences , 57, 539-548. https://doi.org/10.1007/s11427-014-4633-2
Yan, N. and Baas, A.C.W. (2017) Environmental Controls, Morphodynamic Processes, and Ecogeomorphic Interactions of Barchan to Parabolic Dune Transformations. Geomorphology , 278, 209-237. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2016.10.033
Bielders, C.L., Raiot, J.-L. and Michels, K. (2004) L’érosion éolienne dans le Sahel ni-gérien: Influence des pratiques culturales actuelles et méthodes de lutte. Sécheresse , 15, 19-32.
Michels, K., Lamers, J.P.A. and Buerkert, A. (1998) Effects of Windbreak Species and Mulching on Wind Erosion and Millet Yield in the Sahel. Experimental Agriculture , 34, 449-464. https://doi.org/10.1017/s0014479798004050
Qin, Q., Qi, J., Xin, X., Xu, D. and Yan, R. (2025) Enhanced Wind Erosion Control by Alfalfa Grassland Compared to Conventional Crops in Northern China. Agronomy , 15, Article 387. https://doi.org/10.3390/agronomy15020387
van Aarde, R.J., Ferreira, S.M., Kritzinger, J.J., van Dyk, P.J., Vogt, M. and Wassenaar, T.D. (1996) An Evaluation of Habitat Rehabilitation on Coastal Dune Forests in Northern Kwazulu‐Natal, South Africa. Restoration Ecology , 4, 334-345. https://doi.org/10.1111/j.1526-100x.1996.tb00186.x
Khatteli, H. and Akrimi, N. (1997) Mise au point d’une méthode de fixation méca-nique des dunes mobiles dans une zone présaharienne du sud tunisien. A Mediter - ranean Journal of Economics , Agriculture and Environment , 8, 14-19.
Tidjani, A.D., Ambouta, K.J.-M. and Bileders, C.-L. (2009) Réhabilitation d’une dune vive par fixation mécanique: Flux éoliens, fertilité du sol et biodiversité des herba-cées. Géographie - Écologie Tropicale , 33, 81-98. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:128800748
Malam Assane, M., Kanembou, L., Ali Saley, M. and Mahamane, A. (2024) The Effects of Developing an Oasis Basin for Sustainable Natural Resource Management in South-Eastern Niger. International Journal of Innovation and Applied Studies , 44, 546-557. https://www.researchgate.net/publication/387300724
Weiss, M., Baret, F., De Solan, B. and Demarez, V. (2008) CAN-EYE, logiciel de traitement d’images pour l’estimation de l’indice foliaire. Cahier des Techniques de l’INRA N-S Rayonnements Naturels, 159-166. https://hal.science/hal-01496819v1
FAO (1988) Guide des techniques de lutte contre l’ensablement pour la fixation des dunes. 57.
Yu Qiu, G., Lee, I., Shimizu, H., Gao, Y. and Ding, G. (2004) Principles of Sand Dune Fixation with Straw Checkerboard Technology and Its Effects on the Environment. Journal of Arid Environments , 56, 449-464. https://doi.org/10.1016/s0140-1963(03)00066-1
Fryrear, D.W., Stout, J.E., Hagen, L.J. and Vories, E.D. (1991) Wind Erosion: Field Measurement and Analysis. Transactions of the ASAE , 34, 155-160. https://doi.org/10.13031/2013.31638
Sterk, G. and Raats, P.A.C. (1996) Comparison of Models Describing the Vertical Distribution of Wind‐Eroded Sediment. Soil Science Society of America Journal , 60, 1914-1919. https://doi.org/10.2136/sssaj1996.03615995006000060042x
Abdourhamane Toure, A., Rajot, J.L., Garba, Z., Marticorena, B., Petit, C. and Sebag, D. (2011) Impact of Very Low Crop Residues Cover on Wind Erosion in the Sahel. Catena , 85, 205-214. https://doi.org/10.1016/j.catena.2011.01.002
Bielders, C.L., Rajot, J. and Amadou, M. (2002) Transport of Soil and Nutrients by Wind in Bush Fallow Land and Traditionally Managed Cultivated Fields in the Sahel. Geoderma , 109, 19-39. https://doi.org/10.1016/s0016-7061(02)00138-6
Tidjani, A.D. (2008) Erosion éolienne dans le damagaram est (sud-est du niger): Paramétrisation, quantification et moyens de lutte. Thèse de Doctorat, Université catholique de Louvain.
Daget, P. and Poissonet, J. (1971) Une méthode d’analyse phytosociologique desprai-ries. Annales Agronomiques , 22, 5-41.
Daget, P.H. (1995) Valeur alimentaire de la végétation. In: Daget, P.H. and Godron, M., Eds., Pastoralisme . Troupeaux , Espaces et Sociétés , Hatier, 241-246.
Guyot, G. (1977) Les effets aérodynamiques des brises-vent. Proclim E Etudes Thermiques et Aérauliques , 3, 137-188. https://www.aivc.org/sites/default/files/members_area/medias/pdf/Airbase/airbase_00575.pdf
Tidjani, A.D., Ambouta, K.J.-M. and Bileders, C.-L. (2009) Dynamique saisonnière des paramètres déterminant l’érosion éolienne sur les pâturages dunaires du Niger ori-ental. Géographie - Écologie Tropicale , 33, 39-56.
Touré, A.A., Tidjani, A.D., Rajot, J., Bouet, C., Garba, Z., Marticorena, B., et al . (2018) Quantification des flux d’érosion éolienne au cours d’une transition champ-jachère au Sahel (Banizoumbou, Niger). Physio - Géo , 12, 125-142. https://doi.org/10.4000/physio-geo.6287
Maley, J. and Vernet, R. (2013) Peuples et évolution climatique en Afrique nord-tropicale, de la fin du Néolithique à l’aube de l’époque moderne. Afriques , 4, Article No. 50. https://doi.org/10.4000/afriques.1209
Mainguet, M. and Chemin, M.C. (1978) Localisation d’une unité écologique expéri-mentale dans la region de Maradi (Niger): Précipitations et vents dans le Sahel de la république du Niger et étude des variations dues à une crise climatique (1968-1973). Rapport 4, ACC-Lutte Contre les Effets de l’aridité. Laboratoire de Géographie Phy-sique Zonale.
Karimoune, S. (1994) Contribution r l’étude géomorphologique de la région de Zinder (Niger) et analyse par télédétection de l’évolution de la désertification. Thèse de Doctorat en Sciences Géographiques, Université de Liège/Belgique.
Buerkert, A.C., Allison, B.E. and von Oppen, M. (1996) Wind Erosion in Niger: Implications and Control Measures in a Millet-Based Farming System. 3-22.
Ozer, P. (2001) Les lithométéores en région sahélienne: Un indicateur climatique de la désertification. Géographie - Écologie Tropicale , 24, 13-17.
Hassane, B., Dieppois, B., Garba, Z., Sebag, D., Rajot, J-L., Ngounou Ngatcha, B., Traoré, A., Moussa, A.K. and Durand, A. (2010) Aeolian Dynamics Variability be-tween 1950 and 1989 in the Sahel: Wind Characteristics and Horizontal Visibility at Maïné-Soroa (Eastern Niger). Géosciences & Développement , 47/48, 19-26. https://insu.hal.science/insu-00956985v1
Abdourhamane Touré, A., Tidjani, A.D., Rajot, J.L., Marticorena, B., Bergametti, G., Bouet, C., et al . (2019) Dynamics of Wind Erosion and Impact of Vegetation Cover and Land Use in the Sahel: A Case Study on Sandy Dunes in Southeastern Niger. Catena , 177, 272-285. https://doi.org/10.1016/j.catena.2019.02.011
Ozer, P., Bodart, C. and Tychon, B. (2005) Analyse climatique de la région de Gouré, Niger oriental: Récentes modifications et impacts environnementaux. Cybergeo , 308, 1-24. https://doi.org/10.4000/cybergeo.3338
Jensen, A.M. and Hajej, M.S. (2000) La route de l’espoir. Lutte contre les dunes mobiles en Mauritanie. Unasylva , 207, 10. https://www.fao.org/4/y2795f/y2795f07.htm
Chouial, A. and Roula, B. (2005) Essai de fixation mécanique des dunes et protec-tion des plantations contre le déchaussement des racines par l’utilisation d’un matériau industriel: Cas du film plastique. Journal Algérien des Régions Arides , 4, 28-37. https://asjp.cerist.dz/en/downArticle/102/4/1/79064
Alali, A. and Benmohammadia, A. (2013) L’ensablement dans la plaine de tafilalet (Sud-est du Maroc). Larhyss Journal , 16, 53-75. https://asjp.cerist.dz/en/article/55012
Cornelis, W.M. and Gabriels, D. (2005) Optimal Windbreak Design for Wind-Erosion Control. Journal of Arid Environments , 61, 315-332. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2004.10.005
Ben‐Natan, G., Abramsky, Z., Kotler, B.P. and Brown, J.S. (2004) Seeds Redistribution in Sand Dunes: A Basis for Coexistence of Two Rodent Species. Oikos , 105, 325-335. https://doi.org/10.1111/j.0030-1299.2004.12948.x
Abdourhamane Touré, A., Rajot, J.-L., Garba, Z., Guillon, R., Tidjani, A.D., Marti-corena, B., Petit, C. and Seba, D. (2013) Six années de suivi du flux d’érosion éolienne sur un sol sableux cultivé au Sahel: Impacts des résidus de culture et de l’encroûtement. Etude et Gestion des Sols , 20, 57-70. https://www.researchgate.net/publication/245023851
Tidjani, A.D., Abdourhamane Toure, A., Rajot, J.L., Marticorena, B., Bielders, C.L. and Bouet, C. (2016) Flux éolien et dynamique des fronts dunaires dans le manga, sud-est du Niger. Revue Ivoirienne des Sciences et Technologies , 28, 323-332.
Casenave, A. and Valentin, C. (1992) A Runoff Capability Classification System Based on Surface Features Criteria in Semi-Arid Areas of West Africa. Journal of Hydrology , 130, 231-249. https://doi.org/10.1016/0022-1694(92)90112-9
Gomes, L., Arrúe, J.L., López, M.V., Sterk, G., Richard, D., Gracia, R., et al . (2003) Wind Erosion in a Semiarid Agricultural Area of Spain: The WELSONS Project. Catena , 52, 235-256. https://doi.org/10.1016/s0341-8162(03)00016-x
Li, X., Zhou, H., Wang, X., Zhu, Y. and O’Conner, P.J. (2003) The Effects of Sand Stabilization and Revegetation on Cryptogam Species Diversity and Soil Fertility in the Tengger Desert, Northern China. Plant and Soil , 251, 237-245. https://doi.org/10.1023/a:1023023702248
Valentin, C., Rajot, J.-L. and Mitja, D. (2004) Responses of Soil Crusting, Runoff and Erosion to Fallowing in the Sub-Humid and Semi-Arid Regions of West Africa. Agriculture , Ecosystems & Environment , 104, 287-302. https://doi.org/10.1016/j.agee.2004.01.035
Coudé-Gaussen, G. (1994) Erosion éolienne au Sahel est sechéresse. Sechéresse , 5, 199-210.
Laminou, M.O., Zaman Allah, M., Ozer, P., Paul, R. and Mahamane, A. (2013) La barrière mécanique anti-érosive influence la colonisation des dunes par les espèces végétales. Tropicultura , 31, 260-271.