Cette image infrarouge montre que le chauffage de longue durée était le plus important là où la poussière accumulée du sol forestier était la plus profonde, en particulier à la base des pins matures dans les sites longtemps non brûlés. Des températures potentiellement mortelles pour les tissus végétaux ont été maintenues pendant plusieurs heures jusqu'à 4 pouces près des pins, et des températures soutenues suffisamment élevées pour avoir un impact sur les nutriments du sol ont été observées jusqu'à 35 minutes à la surface du sol. Crédit :Jesse Kreye/Penn State
De nombreuses décennies de prévention et de suppression des incendies de forêt ont entraîné une accumulation épaisse de matière organique sur le sol forestier dans de nombreuses régions des États-Unis, selon un chercheur de Penn State, dont la nouvelle étude suggère que la manière particulière dont ces couches brûlent devrait être prise en compte dans les plans de brûlage contrôlé.
Dans l'est et l'ouest des États-Unis, l'une des conséquences d'éviter les incendies pendant si longtemps dans les forêts de pins adaptées au feu est l'accumulation de "duff" du sol forestier - une profondeur, couche dense d'aiguilles de pin partiellement décomposées - qui, autrement, ne s'accumuleraient pas sous un régime d'incendie fréquent, a expliqué Jesse Kreye, professeur adjoint de recherche en gestion des incendies et des ressources naturelles au Collège des sciences agricoles.
Cette accumulation de débris organiques peut compliquer les efforts pour utiliser le brûlage dirigé comme outil de gestion forestière, il expliqua, et cette accumulation d'humus, particulièrement prononcé à la base des pins, est problématique en cas d'incendie de forêt.
« Quand ces forêts brûlent dans des conditions sèches, la longue durée de couvaison qui se produit dans cette couche dense d'humus, longtemps après l'extinction des « flammes », entraîne un transfert de chaleur important vers l'arbre ainsi que le sol, " a déclaré Kreye. " Cela peut entraîner la mortalité des grands, pins plus âgés et conséquences écologiques potentielles en sous-sol."
La restauration du feu dans ces écosystèmes avec des brûlages contrôlés nécessite des prescriptions de brûlage particulières qui minimiseront le fumage couvant, Kreye fit remarquer. Cela se fait principalement, il a dit, en brûlant sous une gamme d'humidités de l'humus qui peut entraîner une certaine consommation de l'humus mais pas assez pour causer des dommages importants.
Sans feux de forêt ni brûlages contrôlés, les résidus ligneux s'accumulent dans un épais, couche hautement combustible sur le sol forestier. Crédit :Jesse Kreye/Penn State
« Des brûlages répétés dans ces conditions peuvent restaurer lentement le sol nu en consommant à chaque fois de l'humus. Cette approche mesurée est importante pour la régénération des pins ainsi que pour les plantes herbacées qui ont été absentes en raison de l'exclusion du feu, " dit Kreye.
Ce danger d'humus est un enjeu majeur au Sud dans des écosystèmes de pin des marais très bien adaptés aux incendies fréquents, a noté Kreye. Les forêts de pin des marais ont naturellement l'un des régimes de feux les plus fréquents de tous les écosystèmes forestiers, brûlant tous les trois à cinq ans en moyenne. Mais le phénomène ne se limite pas au sud-est des États-Unis, Kreye conteste.
« C'est également un problème dans de nombreuses forêts de pins de l'Ouest, en particulier les forêts de pins ponderosa qui s'étendent dans une grande partie de l'ouest des États-Unis, " Il a dit. " C'est aussi un problème probable dans les forêts de pins de l'Est qui ont dépendu de brûlage régulier, comme le pin rouge, pin rigide et pin à feuilles courtes."
Le brûlage dirigé est couramment utilisé dans les forêts du sud-est des États-Unis et est appliqué plus largement dans les écosystèmes sujets aux incendies ailleurs. La recherche sur les effets directs du brûlage s'est concentrée sur les impacts aériens sur les plantes avec moins d'attention aux effets souterrains, dit Kreye. Cette étude, récemment publié dans Forest Science, est parmi les premiers à examiner les effets souterrains des incendies de forêt.
Les chercheurs ont utilisé des sondes fixées à des thermomètres pour mesurer la chaleur du sol à des emplacements d'échantillonnage après des incendies contrôlés près de la base d'arbres matures dans un écosystème de forêts plates de pin des marais et un écosystème de dunes de pin des marais, tous deux dans le nord de la Floride. Ils ont constaté que le chauffage du sol était minime dans les sites fréquemment brûlés. Là où le feu était exclu depuis plusieurs décennies, cependant, ils ont détecté un échauffement substantiel du sol soutenu pendant des durées considérables.
Le chauffage de longue durée était le plus important là où la poussière accumulée sur le sol forestier était la plus profonde, en particulier à la base des pins matures dans les sites longtemps non brûlés. Des températures potentiellement mortelles pour les tissus végétaux - égales ou supérieures à 140 degrés Fahrenheit - ont été maintenues pendant plusieurs heures jusqu'à 4 pouces de profondeur près des pins dans les sites de bois plats. Des températures soutenues égales ou supérieures à 500 ° F, lorsque des impacts sur les éléments nutritifs du sol peuvent se produire, ont été observées jusqu'à 35 minutes à la surface du sol.
L'accumulation de débris organiques peut compliquer les efforts pour utiliser le brûlage dirigé comme outil de gestion forestière. Crédit :Jesse Kreye/Penn State
J. Morgan Varner, Service des forêts des États-Unis, Station de recherche sur les grands bois, Tallahassee, Floride; et Léda Kobziar, Université de l'Idaho.
La recherche a été soutenue par le programme conjoint de science du feu, une initiative financée conjointement par le ministère de l'Intérieur et le Service des forêts des États-Unis.
