En août 2016, les zones du parc national de Yellowstone qui ont brûlé en 1988 ont de nouveau brûlé. Peu après, en octobre 2016, l'écologiste Monica Turner et son équipe d'étudiants diplômés ont visité le parc pour commencer à évaluer le paysage.

"Nous avons vu ces zones où tout était brûlé et nous n'avions pas vu cela auparavant, " dit Turner, un professeur de biologie intégrative à l'Université du Wisconsin-Madison qui a étudié de près la réponse de Yellowstone au feu depuis 1988. "C'était surprenant."

Dans une étude publiée cette semaine dans le Actes de l'Académie nationale des sciences , Turner et son équipe décrivent ce qui se passe lorsque Yellowstone, adapté aux incendies récurrents tous les 100 à 300 ans, brûle deux fois en moins de 30 ans. Yellowstone tel que nous le connaissons fait face à un avenir incertain, disent les chercheurs, et l'une des grandes questions auxquelles ils espèrent répondre est de savoir si les forêts peuvent se rétablir.

Avec le financement de Rapid Response Research de la National Science Foundation, Turner et son équipe sont retournés à Yellowstone à l'été 2017 pour étudier les zones qui ont recommencé à brûler. Il s'agit notamment du feu d'érable, qui a brûlé des pins tordus de 28 ans qui se sont régénérés après l'incendie de North Fork en 1988, et le Berry Fire, qui contenait des pins tordus de 28 ans qui s'étaient régénérés après l'incendie de Huck en 1988 et des arbres de 16 ans qui se sont régénérés après l'incendie de clairière de 2000.

Dans chaque domaine, ils ont été comparés aux zones qui ont brûlé en 1988 ou 2000 mais qui n'ont pas brûlé à nouveau en 2016.

Dans certaines régions, le feu brûlait si fort qu'il ne restait que des souches de jeunes arbres. Des bûches autrefois éparpillées sur le sol de la forêt ont brûlé, laissant des négatifs de leur ancien moi – des ombres fantômes – là où ils étaient tombés.

« Tout était parti, " dit Turner. " C'était étonnant. "

Typiquement, la plupart des arbres tués par le feu restent debout pendant des années. Les feux de surface laissent des aiguilles mortes sur les arbres. Les feux de couronne brûlent les aiguilles mais laissent les troncs debout. Cependant, quatre des 18 parcelles re-brûlées que l'équipe de Turner a échantillonnées ont vu le feu si grave qu'elles ont dû trouver un nouveau nom pour les décrire :le feu de couronne plus. Dans ces, 99 pour cent des tiges des arbres précédents ont brûlé.

En 2011, Les travaux de modélisation du groupe de Turner ont remis en question les notions préexistantes selon lesquelles les jeunes forêts manquent de suffisamment de combustible sous forme d'arbres et de bûches abattues pour entretenir un incendie grave. Les incendies de 2016 ont confirmé leurs prédictions.

"L'idée était que si les incendies se reproduisent plus fréquemment, nous verrons une certaine autolimitation, les jeunes forêts ne pourront pas re-brûler, " déclare le co-auteur de l'étude, étudiante diplômée Kristin Braziunas. "Nous avons définitivement vu que ce n'était pas le cas, même à seulement 16 ans, il y avait suffisamment de combustible pour que ces forêts brûlent au niveau de gravité le plus élevé possible. »

L'équipe a également constaté une diminution par six du nombre de semis de pin tordu qui se sont rétablis au cours de la première année suivant les incendies de 2016. Dans certaines parcelles de forêt re-brûlée, les taux de régénération étaient significativement plus faibles. Dense, les jeunes forêts ont été converties en forêts beaucoup plus clairsemées.

Les pins tordus sont connus pour leurs cônes sérotineux, qui sont adaptés pour s'ouvrir au feu et libérer leurs graines, reconstituer la forêt avec une épaisse couverture de nouveaux arbres une fois l'incendie passé. Historiquement, les intervalles de feu de 100 à 300 ans ont donné aux arbres la chance de mûrir et de constituer leurs banques de graines.

Mais les jeunes arbres n'ont pas encore constitué leurs économies, ainsi, une re-brûlure rapide revient à puiser dans un compte bancaire avant que les fonds n'aient été reconstitués.

Les chercheurs ont également découvert que les forêts re-brûlées avaient perdu une importante capacité de stockage de carbone. Près de deux bûches sur trois sur le sol forestier ont été consumées lors des incendies de 2016. Ces morceaux de bois mort étaient des puits de carbone, stocker le carbone que l'arbre a absorbé de son vivant. Lorsqu'il est brûlé, ils libèrent du carbone dans l'atmosphère.

Turner explique qu'une fois qu'une vieille forêt brûle, il faut environ 90 ans à la forêt pour récupérer son carbone perdu.

« Nous nous soucions du stockage et de la récupération du carbone car les forêts jouent un rôle très important dans le cycle mondial du carbone, " dit Braziunas, qui avant de rejoindre le groupe de recherche de Turner a passé plus de sept ans à travailler comme pompier municipal à Oberlin, Ohio.

Braziunas a adapté un modèle précédemment créé par le collaborateur de Turner, Rupert Seidl, estimer le temps qu'il faudrait à la forêt pour récupérer le carbone qu'elle avait perdu dans l'atmosphère lors des incendies de 2016, entre la perte d'arbres, consommation de bois abattue, et réduction de la densité de régénération des arbres. Elle a découvert que cela prendrait plus de 150 ans, en supposant que les forêts ne brûlent pas à nouveau pendant cette période.

"Nous avons essentiellement pu reconstituer à quoi ressemblait la forêt avant l'incendie, combien d'arbres il y avait et quelle serait leur taille, " dit Braziunas. " Parce que nous avons également mesuré les peuplements (d'arbres) à proximité qui n'ont pas brûlé, nous pourrions comparer ce qui se passe après les reburns et définir les scénarios du modèle."

Le devis, elle et Turner disent, représente le meilleur des cas, scénario conservateur. Avec un climat qui se réchauffe et une fréquence accrue de sécheresse, les forêts sont susceptibles de brûler à nouveau à de courts intervalles.

Cependant, la forêt s'est depuis longtemps montrée résiliente.

"Les paysages vont être différents de ce qu'ils étaient dans le passé, " dit Turner, "mais cela ne veut pas dire qu'ils ne seront pas beaux. Il y aura des espèces qui en bénéficieront et des espèces qui verront leur aire de répartition se contracter."

"Le changement va se produire et le changement va se produire plus rapidement que nous ne le pensions, " ajoute-t-elle. " Nous apprenons comment le système réagit, mais nous ne savons pas dans quelle mesure il sera résilient ou s'adaptera à l'avenir. Mais je ne suis pas prêt à l'écrire. Nous avons été surpris par le passé."