Shorter fire-return intervals rearrange fuel arrays in dry forests of southeastern Australia

Le feu est une force fondamentale dans le paysage australien, façonnant les forêts tout autant que les forêts façonnent le feu. Dans de nombreux écosystèmes, les plantes ont évolué avec des traits spécifiques pour survivre et même dépendre de brûlages réguliers, comme des graines qui ne germent qu'après exposition à la chaleur ou des arbres capables de repousser à partir de leur tronc après un incendie. Cette relation maintient généralement la forêt dans un état stable, revenant à un état familier après un feu. Cependant, lorsque les incendies surviennent trop fréquemment, ils peuvent pousser ces systèmes résilients au-delà de leur point de rupture. Au lieu de se régénérer sous forme de forêt haute, la terre peut basculer vers un état totalement différent et persistant, dominé par des arbustes bas et denses. Ce phénomène, connu sous le nom d'état d'écosystème alternatif, devient plus courant à mesure que les saisons des incendies s'allongent et s'intensifient. La question cruciale pour les gestionnaires de terres et les scientifiques est de savoir si ces nouveaux paysages remplis d'arbustes se comportent différemment lorsqu'ils brûlent. S'enflamment-ils plus facilement ? Se propagent-ils plus vite ? Ou brûlent-ils avec moins d'intensité ? Comprendre ces différences est vital pour prédire comment les futurs incendies traverseront la campagne et pour gérer la sécurité des communautés vivant à proximité de ces forêts.

Des chercheurs se sont donné pour mission de répondre à ces questions en étudiant une zone spécifique du sud-est de l'Australie, au sein du parc national de Wilsons Promontory. Ici, une série d'incendies intenses au milieu du XXe siècle a détruit les grands eucalyptus dans certaines parcelles, empêchant leur repousse. Au fil des décennies, ces zones se sont transformées en fourrés denses de petits arbustes et d'arbres, tandis que les forêts voisines, présentant un sol et un climat similaires, ont conservé leur canopée d'eucalyptus haute. L'équipe a comparé ces deux environnements distincts : les forêts de « référence » qui conservent leurs grands arbres, et les états « alternatifs » où les grands arbres ont disparu. Ils ne se sont pas contentés de deviner comment ces forêts brûleraient ; ils ont mesuré le combustible physique au sol, testé la facilité avec laquelle ce combustible prend feu en laboratoire, et utilisé des modèles informatiques pour simuler le comportement d'un feu à travers le paysage sous diverses conditions météorologiques, allant des brûlages dirigés modérés aux journées de feux de brousse extrêmes.

La structure physique des deux types de forêts s'est avérée très différente. Dans les états alternatifs, le sol était couvert d'une épaisse couche de feuilles fines et de brindilles, similaire aux forêts de référence, mais la végétation au-dessus du sol était un mur dense et haut d'arbustes atteignant presque cinq mètres. En revanche, les forêts de référence présentaient un sous-bois plus ouvert avec une haute canopée d'eucalyptus au-dessus. Crucialement, les forêts de référence étaient couvertes d'une écorce fibreuse et lâche provenant des eucalyptus, qui peut se détacher et voler dans l'air sous forme de braises, tandis que les états alternatifs n'avaient presque aucune écorce. Lorsque les chercheurs ont mesuré le danger posé par ces combustibles en utilisant des protocoles de terrain standards, ils ont découvert un tableau complexe. Les états alternatifs présentaient des scores plus élevés pour la hauteur et la densité des arbustes, mais les forêts de référence obtenaient des scores plus élevés pour la quantité d'écorce lâche et la densité des graminées basses.

Pour voir comment ces différences se manifestaient lors d'un incendie réel, l'équipe a prélevé des échantillons de feuilles sèches et de brindilles au sol dans les deux types de forêts et les a testés dans un cadre de laboratoire contrôlé. Ils ont découvert que le combustible des états alternatifs était étonnamment plus difficile à enflammer. Lorsqu'un petit morceau de coton brûlant était déposé sur les échantillons pour imiter une braise transportée par le vent, le combustible des forêts alternatives était moins susceptible de prendre feu, brûlait plus lentement et consommait moins de sa propre masse que le combustible des forêts de référence. Cela suggère que les feuilles denses et étroitement compactées des arbustes dans les états alternatifs ne permettent pas assez d'air pour circuler à travers elles afin de soutenir une ignition rapide et facile. Cependant, une fois qu'un feu parvient à démarrer dans ces arbustes denses, l'histoire change. Parce que la végétation est haute et très serrée, les flammes peuvent croître beaucoup plus haut. Dans les simulations informatiques, les incendies dans les états alternatifs produisaient des flammes nettement plus hautes dans toutes les conditions météorologiques, atteignant des hauteurs qui pourraient facilement atteindre le sommet des arbres hauts voisins.

Les simulations ont également révélé une différence marquée dans la distance de saut d'un incendie. Dans les forêts de référence, l'écorce lâche des eucalyptus agissait comme une source de braises volantes, permettant au feu de créer des points de départ (spotting) des centaines de mètres devant lui et de déclencher de nouveaux foyers. Dans les états alternatifs, l'absence d'écorce signifiait que ces braises volantes étaient pratiquement inexistantes, maintenant l'incendie confiné au sol qu'il brûlait. La vitesse à laquelle le feu se déplaçait au sol était similaire dans les deux forêts dans des conditions normales, mais sous les scénarios météorologiques les plus extrêmes et catastrophiques, le feu dans les états alternatifs se propageait plus rapidement. Cela suggère que si les forêts alternatives sont plus difficiles à embraser, une fois qu'elles brûlent, elles peuvent devenir plus intenses et se propager plus rapidement lors d'une météo sévère, principalement parce que le combustible dense et haut permet au feu de grimper et de se déplacer avec une grande énergie.

Ces résultats brossent un tableau nuancé du risque d'incendie dans ces paysages changeants. Les états alternatifs ne sont pas nécessairement plus dangereux sous tous les aspects ; ils sont en fait moins susceptibles d'être enflammés par des braises volantes et leur combustible au sol est moins inflammable. Cependant, si un incendie démarre, la structure unique de ces forêts permet au feu de brûler avec une intensité plus grande et des flammes plus hautes, ce qui pourrait ensuite enflammer les grands arbres des forêts environnantes. Cela crée une boucle de rétroaction où la végétation altérée rend le retour à l'état d'origine plus difficile, car les incendies intenses qu'elle produit empêchent la régénération des grands arbres. La recherche souligne que le simple examen de la quantité de combustible au sol ne suffit pas pour comprendre le danger d'incendie ; la forme et le type de ce combustible comptent tout autant, créant une signature de feu distincte pour ces paysages alternatifs qui nécessite une approche différente de la gestion et de la sécurité.