דיונות חול מהוות מרכיב חשוב במערכת האקולוגית והגיאומורפולוגית. הן מכסות שטחים נרחבים ממדבריות העולם ומצבן יכול להשתנות בהתאם לשינויים במערכת האקלים. חשיבותן האקולוגית נובעת מכך שמגוון של בעלי חיים וצמחים פסמופיליים ("אוהבי חול") יכולים להתקיים רק בדיונות חול פעילות. ניתן לסווג את דיונות החול ע"פ דרגת הפעילות שלהן: לפעילות, יציבות או יציבות-למחצה, הגדרות התלויות בין השאר במשטר ועוצמת הרוחות, כמויות המשקעים וכיסוי הקרקע (צמחייה וקרומי קרקע ביולוגיים הנוצרים מפעילות של מיקרואורגניזמים שונים שעל פני השטח). דיונות פעילות הן דיונות המאופיינות ע"י תנועה משמעותית של חול, לעומת דיונות יציבות שבהן אין כמעט הסעה של חול משום שרוב פני השטח מכוסים ע"י צמחים וקרומים ביולוגיים. בדיונה מיוצבת למחצה רק השיא של הדיונה פעיל ואילו המורדות והאזורים בין הדיונות מיוצבים. במחקרנו הצענו מודל מתמטי המתאר את התפתחות הצמחייה והקרומים הביולוגים על גבי דיונות חול כתלות במספר פרמטרים הכוללים את עוצמת הרוח, כמויות המשקעים, קצב גידול הצמחייה ופעילות אנושית כגון רעייה. מצאנו שדיונות חול יכולות להיות יציבות או פעילות תחת אותם תנאים אקלימיים, בהתאם למצב ההתחלתי שלהן. כמו כן מערכת הדיונות המיוצגת על-ידי המשוואות מראה תנודות מחזוריות בזמן (בסקלות זמן של מאות ואלפי שנים) בצורה ספונטנית בהיעדר אילוצים חיצוניים, כלומר ללא שינוי של תנאי האקלים. בדקנו מספר תרחישים של השפעת שינויי אקלים על הדינמיקה של הדיונות ומצאנו ששינויי אקלים יכולים לשנות את יציבות הדיונות ואת המחזוריות בזמן. כמו-כן הצענו משוב בין מערכת הדיונות לרוחות המבוסס על כך שאזורי דיונות פעילות הן בעלות אלבדו גבוה, כלומר רוב קרינת השמש מוחזר לאטמוספירה, ואילו בדיונות מיוצבות המצב הפוך. נוסף על כך בדקנו את ההשפעה ההדדית בין שתי המערכות, בעזרת מודל אטמוספירי מתקדם ומודל הדיונות שלנו.