Dans l'ouest des États-Unis, de graves incendies de forêt alimentés par une végétation sèche ont déjà brûlé plus de 3,2 millions d'hectares (8 millions d'acres [au moment de ce communiqué de presse]) - une superficie de la taille du Maryland - en 2020, et près de six fois cette superficie brûlée cette année en Australie. Et même si la pire année d'incendie de l'histoire de ces deux pays n'est pas encore terminée, les inquiétudes grandissent déjà concernant le prochain aléa auquel ces régions seront confrontées :des coulées de débris dangereuses et destructrices.

Les coulées de débris sont des boues de sol qui se déplacent rapidement, Roche, l'eau, et la végétation qui sont particulièrement périlleuses car elles se produisent généralement sans aucun avertissement. Certaines coulées de débris sont assez puissantes pour tout emporter sur leur passage, y compris les arbres, rochers, véhicules et même des maisons.

Il y a deux ans à Montecito, Californie, 23 personnes ont été tuées et plus de 400 maisons endommagées par une série de coulées de débris engendrées par des pluies intenses tombant sur des collines brûlées par ce qui avait été à l'époque le plus grand incendie de l'histoire de la Californie.

Pour mieux comprendre l'origine de ces aléas, des chercheurs de l'U.S. Geological Survey (USGS) ont étudié la rupture de pente sur deux sites des montagnes San Gabriel, dans le sud de la Californie. Le premier site incendié en 2016 lors de l'incendie du complexe de San Gabriel, tandis qu'une seconde, site voisin a été carbonisé lors de l'incendie de Colby en 2014. Les résultats, présenté mercredi lors de la réunion annuelle de la Geological Society of America, indiquent qu'il y avait des différences majeures dans la rupture des pentes entre la première et la troisième année suivant l'incinération. Les résultats aideront à informer les gestionnaires des terres et les résidents sur le moment et l'endroit où les coulées de débris et d'autres types de rupture de pente sont plus susceptibles de se produire.

« La première année après chaque incendie, nous avons observé des laves torrentielles générées par le ruissellement des précipitations, " dit Francis Rengers, un géologue de recherche de l'USGS qui a dirigé l'étude. "Mais alors que nous continuions à surveiller, nous avons été surpris de voir qu'une tempête avec une intensité de précipitations plus élevée que les tempêtes de la première année, a entraîné plus de 280 glissements de terrain peu profonds, plutôt que des coulées de débris, en troisième année."

Contrairement aux laves torrentielles, qui ont un comportement fluide, les glissements de terrain glissent sous forme de masses cohésives le long d'un plan de rupture. Les chercheurs, y compris des scientifiques de l'Université de l'Arizona, l'Institut de recherche sur le désert, l'USGS, et le Centre de recherche allemand (GFZ) pensent que cette différence est due aux changements dans la quantité d'eau pouvant s'infiltrer dans le sol pendant les tempêtes qui suivent les incendies de forêt. Parce que les incendies de forêt sévères rendent les sols plus hydrofuges, Rengers dit, les précipitations ont tendance à ruisseler sur le sol brûlé. "Si l'eau ne pénètre pas, " il explique, "ça coule à la surface." En enlevant le couvre-sol, les feux de forêt réduisent également la rugosité d'une pente, ce qui aide le lisier à prendre de la vitesse. L'incinération peut également permettre aux précipitations sur le sol nu de créer ce qu'il appelle un "joint de surface" qui augmente encore le ruissellement.

Parce que les glissements de terrain ont des écoulements beaucoup plus courts que les coulées de débris, ils présentent des dangers différents. « Les glissements de terrain que nous avons observés auraient principalement un impact sur les infrastructures locales en forêt, comme les routes, lignes de transmission, et ponceaux, " explique Rengers. En revanche, il dit, les coulées de débris déplacent les sédiments beaucoup plus en aval et constituent donc un danger au-delà des pentes abruptes, versants montagneux. « Les coulées de débris générées par le ruissellement menacent des vies et des biens, y compris les maisons, " il dit.

Les résultats offrent une lueur d'espoir que la menace de rupture de pente a une durée limitée :les chercheurs ont découvert que dans les cinq ans, la densité des glissements de terrain sur les pentes brûlées dans les San Gabriels était presque égale à la densité dans les régions non brûlées. Cela indique que la végétation de cette région se rétablit en une demi-décennie.

Sur la base de ces observations, les chercheurs ont développé un nouveau modèle conceptuel de rupture de pente post-incendie qui comporte trois étapes distinctes. Pendant la phase de « non-récupération », l'augmentation du ruissellement rend les coulées de débris plus fréquentes. En quelques années, augmentation de la percolation de l'eau, combinée à la pourriture des racines de la végétation détruite dans l'incendie, rendre les pentes plus sensibles aux glissements de terrain pendant la phase de « reprise initiale ». Après environ cinq ans, de nouvelles racines s'établissent suffisamment pour stabiliser le versant dans la phase finale « complètement récupérée ».

À l'avenir, les chercheurs prévoient d'étudier si ce même modèle s'applique à d'autres régions, comme les Rocheuses et le nord-ouest du Pacifique, qui a également connu de graves incendies de forêt cette année. Pour l'instant, les résultats ont des applications immédiates et pratiques pour les gestionnaires des terres qui font face aux conséquences de 2020. "Notre modèle suggère que les coulées de débris seront la principale préoccupation au cours des deux prochaines années, au moins dans les cicatrices de brûlures dans le sud de la Californie, et après cela, la préoccupation se déplacera vers les risques de glissement de terrain peu profond ", dit Rengers. " J'espère que notre travail offre aux gestionnaires des terres des attentes utiles concernant la façon dont ces processus sont susceptibles d'évoluer et les aide à prioriser l'atténuation et la planification après les incendies de forêt. "