Pourquoi les incendies sont-ils un problème dans certaines parties des États-Unis ? Un trio d'articles récemment publiés dans Ecosphere aborde la question sous différents angles.

Moloney et ses collègues commencent dans les déserts de Mojave et de Sonoran dans le sud-ouest des États-Unis. Ils notent que les déserts n'ont pas eu tendance à avoir un problème de feux de forêt. Dans un désert, il y a généralement moins de biomasse à brûler qu'ailleurs. Cela semble avoir changé ces dernières années. Avant 2005, il y avait beaucoup d'années avec des précipitations supérieures à la moyenne. Puis vint une traînée de poudre. L'équipe de Moloney a examiné ce qui a changé avec les précipitations et a trouvé des espèces envahissantes. L'exemple qu'ils donnent est Schismus arabique une herbe qui peut proliférer lorsque la pluie lui donne une chance. En mettant autant de masse, certains pensent qu'il peut porter le feu bien mieux que les plantes indigènes. Les botanistes voulaient voir si c'était vraiment vrai, ou juste une bonne histoire.

L'équipe a testé l'idée en mettant en place des parcelles expérimentales dans les deux déserts axées sur le Larrea tridentata indigène ou buisson de créosote. Ils ont appliqué différents scénarios pour les traitements des précipitations et des incendies pour voir comment ils réagissaient.

Sur le site de Sonoran, ils ont découvert que les précipitations augmentaient la densité des plantes exotiques, mais pas sur le site de Mojave. Il n'y a pas de solution simple. Alors, quoi de neuf?

L'équipe de Moloney soutient que le désert est complexe. Par exemple, alors que le site de Mojave a vu les plantes indigènes bien se porter, elles se sont bien comportées avec les buissons de créosote. À l'air libre, ce sont les graminées envahissantes qui ont poussé. Cela signifie que les buissons ne sont plus aussi isolés et que les herbes peuvent transporter le feu d'un buisson à l'autre. Cela semblerait être la réponse - sauf que les auteurs disent aussi que S. arabique ne brûle pas assez pour mettre le feu aux buissons de créosote.

Bien que l'herbe elle-même n'enflamme pas les buissons de créosote, elle peut enflammer les arbustes sous les buissons. Ces arbustes peuvent ensuite transmettre le feu aux buissons de créosote. Mais il y a un autre problème à blâmer les incendies sur l'augmentation de la biomasse. Les précipitations devraient chuter avec le réchauffement climatique. La biomasse devrait donc chuter, n'est-ce pas ?

Évidemment, toutes les années ne se ressemblent pas. Ils varient dans les précipitations, et cette variabilité est le problème. Les auteurs écrivent : « Avec des précipitations plus élevées, la biomasse due aux annuelles indigènes poussant sous les arbustes augmente, produisant plus de combustibles qui peuvent s'enflammer et augmenter la probabilité que le buisson de créosote lui-même brûle. Une année d'augmentation des précipitations peut ne pas suffire à faire pencher la balance, mais si une année de fortes précipitations est suivie d'une deuxième année, l'augmentation de la production de semences au cours de la première année pourrait donner lieu à une production explosive de biomasse au cours d'une deuxième année d'augmentation des précipitations, augmentant encore les charges de combustible et les risques d'incendie. Cela semble être la situation qui a conduit à la saison des incendies historiquement mauvaise dans le désert du sud-ouest en 2005… Il y a eu deux années de précipitations accrues et de très grands incendies se sont produits dans les arbustes de créosote à travers les déserts de Sonoran et de Mojave… »

Alors que des incendies de forêt de plus en plus forts sont mauvais pour nous, sont-ils mauvais pour les plantes à long terme ? Après tout, certaines usines ont besoin d'incendies pour éliminer les concurrents. Cela dépend de l'endroit où vous regardez, et un autre article d'Ecosphere s'est récemment penché sur le Wyoming.

Le titre de l'article de Mahood et Balch donne ce qu'ils ont trouvé : Les incendies répétés réduisent la diversité végétale dans les grands écosystèmes d'armoises du Wyoming à basse altitude (1984–2014)

La surprise dans l'article est que si les incendies répétés sont mauvais pour l'écosystème de l'armoise, à des altitudes sèches et basses, même un seul incendie est un problème. Les auteurs disent : « En basse altitude A. tridentée ssp. Wyomingensis systèmes, nos résultats montrent qu'un seul feu peut convertir ce système dominé par des arbustes en un système composé principalement d'herbes et de plantes herbacées annuelles introduites, et nous démontrons que ce nouvel état peut persister pendant des décennies avec peu de signes de rétablissement à son état antérieur.

D'autres incendies réduisent la biodiversité. Cela suggère que l'armoise que l'armoise ne fait pas bien avec le feu. Mais est-ce vrai ? Mahood et Balch disent dans leur article : « Le désaccord sur la rotation historique réelle des feux limite notre capacité à déterminer si la grande armoise du Wyoming est sensible au feu ou résistante au feu. Cependant, cette question peut ne pas être pertinente compte tenu de la perturbation et de l'interaction entre les graminées annuelles envahissantes et les incendies. Nous démontrons que lorsque le feu et les graminées annuelles envahissantes fonctionnent conjointement, l'armoise est sensible au feu. De plus, nous montrons qu'un état alternatif d'herbe exotique peut persister pendant 17 ans après un incendie, même avec un seul brûlage.

C'est un point crucial. Les incendies causent des dégâts, mais peut-être que des plantes exotiques agissent pour empêcher la réparation des écosystèmes. Au lieu de cela, ils utilisent le paysage défriché à leur propre avantage. Mais alors que le feu peut causer des problèmes dans certaines parties des États-Unis, un manque de feu peut être un problème ailleurs. C'est le sujet d'un troisième article dans Ecosphere.

Stockdale et ses collègues demandent : La restauration d'un paysage à un état de végétation historique pré‐européen pourrait-elle réduire la probabilité de brûlure ? Au lieu d'empiéter sur les herbes, ils regardent les arbres envahissants. Ils écrivent : « Les régions montagneuses de l'ouest de l'Amérique du Nord ont connu une augmentation de la fermeture de la canopée forestière et de l'empiètement des forêts sur les prairies au cours du siècle dernier; cela a été attribué au changement climatique et à la suppression/exclusion des incendies. Ces changements menacent les valeurs écologiques et augmentent potentiellement les probabilités d'incendies de forêt intenses.

Le site d'essai de l'équipe de Stockdale se trouvait de l'autre côté de la frontière, dans le sud de l'Alberta. Le groupe a restauré Bob Creek Wildland pour tester trois idées. Premièrement, la réduction du couvert arboré réduirait la probabilité globale de brûlure. En effet, le feu devrait traverser différentes végétations, au lieu de balayer des habitats homogènes.
Ils pensaient également que cela changerait les zones les plus susceptibles de brûler. Le retrait du carburant de certaines zones devrait les rendre beaucoup moins susceptibles de brûler que leurs voisins. Enfin, ils pensaient que cela réduirait la probabilité d'un incendie de haute intensité.

Tous les incendies ne sont pas identiques. Pour Stockdale et ses collègues, un incendie de haute intensité est un incendie dont la puissance de sortie est supérieure à 4000 XNUMX kW/m.* Ce n'est pas un chiffre arbitraire. C'est à ce moment qu'un feu de surface devient un feu de cime et que vous devez changer vos tactiques de lutte contre les incendies.

Les scientifiques ont restauré Bob Creek Wildland dans son état en 1909. La restauration a eu lieu en 2014, ce qui a annulé plus d'un siècle de changements. Ils ont ensuite regardé comment cela brûlerait.

C'est excellent que je n'aie jamais pu m'approcher à moins de mille milles de l'étude. En plus de ne pas être botaniste, je suis aussi parfois un simple penseur. Si je voulais tester comment quelque chose brûle, la première chose que je chercherais est une boîte d'allumettes. Si quelqu'un de plus intelligent pouvait m'arracher les matchs, alors la prochaine chose que je regarderais serait les archives historiques. Mais de 2014 à aujourd'hui, c'est une période beaucoup trop courte pour tirer des conclusions sensées.

Stockdale et ses collègues avaient une réponse différente : « Pour modéliser la probabilité de brûlure et l'intensité du feu, nous avons utilisé Burn-P3, qui est un modèle de simulation de Monte Carlo basé sur le moteur de croissance des incendies Prometheus…, et simule l'allumage et la propagation des incendies à travers le paysage. Burn‐P3 combine la croissance déterministe des incendies (influencée par les combustibles, la topographie et les conditions météorologiques) avec des emplacements d'allumage des incendies probabilistes, la durée des incendies et les conditions météorologiques… » Contrairement à d'autres expériences, où vous pouvez contrôler les régimes d'incendie, l'équipe de Stockdale examinait la probabilité d'où les incendies se déclarent et se propagent. Pour trouver des modèles sensibles, vous devez faire démarrer des incendies à différents endroits, puis réinitialiser exactement le paysage. Vous ne pouvez pas faire cela dans la réalité, il faut donc le faire en simulation. Vous pouvez cependant vérifier que votre modèle est solide en voyant si ses prévisions correspondent à la propagation des incendies qui se produisent naturellement au cours d'une saison.

Les simulations ont révélé qu'il y avait très peu de différence dans la probabilité globale de brûlure. Ce que l'équipe a découvert, c'est qu'il y avait une grande différence dans la probabilité d'incendies de haute intensité. Ils ont chuté de moitié. Dans environ un dixième du paysage, la probabilité d'un incendie de haute intensité est tombée à un dixième de la probabilité dans un habitat moderne.

Les auteurs déclarent : « La seule explication des différences entre les deux scénarios est la modification de la vitesse à laquelle les incendies se sont déplacés dans le paysage (taux de propagation), qui est exclusivement attribuable aux modifications de la végétation. C'est parce que nous avons maintenu constants le nombre, l'emplacement et le moment des allumages ; durée de combustion; et les conditions météorologiques dans lesquelles les incendies ont brûlé.

Le modèle met également en évidence certains problèmes potentiels : « Cependant, le passage à une couverture accrue des prairies n'est pas non plus sans risques, car si les incendies dans les prairies sont généralement plus faciles à supprimer ou à gérer en raison d'intensités plus faibles, l'augmentation du taux de propagation de ces types de combustibles dans le printemps et l'automne peuvent compenser cela très rapidement. Dans des conditions de vents extrêmes et de faible humidité, les feux de prairie peuvent être pratiquement impossibles à contenir et se propageront rapidement à des combustibles plus intenses (forêts de conifères) ou à des valeurs à risque proches. La mise en place de freins de végétation sous le vent qui réduisent généralement les taux de propagation peut ne pas être efficace dans toutes les conditions météorologiques. Le passage à des conditions météorologiques extrêmes pourrait ajouter une imprévisibilité supplémentaire aux incendies à l'avenir.

Stockdale et ses collègues concluent par un point qui s'applique à tous les articles. On parle de conservation des paysages et des habitats en utilisant un moment précis comme point de référence. Pourtant, cet habitat conservé interagira avec un nouveau climat et différentes pressions dues aux perturbations et aux invasions. En cherchant à conserver quelque chose du passé, vous pourriez finir par créer un autre habitat distinctif pour l'avenir. Les auteurs concluent : "Plutôt que de simplement reconstruire un seul point dans le temps, une solution idéale serait de déterminer une gamme de conditions écologiquement durables et de choisir le meilleur point de référence dans cette gamme qui permettra d'atteindre les objectifs du paysage..."

Les exigences de la gestion des incendies sont complexes. Il y a des facteurs biotiques et abiotiques et en plus des problèmes sociaux. Comme un feu lui-même, la vision de la gestion du feu varie en fonction des ingrédients et de l'endroit d'où vous le regardez. Si vous voulez en savoir plus, il y a beaucoup d'autres articles sur l'écologie des incendies dans le numéro de février 2019 d'Ecosphere.

* Cela m'a surpris. Je m'attendais à ce que l'intensité soit au mètre carré. Mais la pluie est longue¹2, donc j'ai probablement besoin d'en savoir plus sur l'intensité du feu. La source Stockdale et al. utiliser est disponible en ligne. Voir page 38.