Une nouvelle analyse en 3D montre que les feux de végétation éclatent dans les forêts peuplées d'arbres de taille similaire ou en damier par de grandes clairières et ralentissent là où les arbres sont plus variés. La recherche peut aider les gestionnaires des incendies à mieux comprendre la physique et la dynamique des incendies afin d'améliorer les prévisions de comportement des incendies.

"Nous savions que l'arrangement du combustible affectait le feu mais nous ne savions pas comment, " a déclaré Adam Atchley, auteur principal d'une étude menée par le Laboratoire national de Los Alamos publiée aujourd'hui dans le Journal international des feux de forêt . « Les modèles traditionnels qui représentent des structures de combustible simplifiées ne peuvent pas tenir compte de la réaction complexe du vent et du feu aux conditions réelles de la forêt. Notre étude a incorporé un Comportement 3D de la forêt et du vent. L'ajout de diverses tailles et formes d'arbres a un peu ralenti le feu, tout comme l'ajout de petits espaces entre les arbres. En examinant la physique du comportement feu-combustible, nous sommes capables de voir fondamentalement comment la structure de la forêt affecte le comportement. »

L'étude relie pour la première fois des caractéristiques forestières généralisées qui peuvent être facilement observées par télédétection et modélisées par apprentissage automatique pour donner un aperçu du comportement du feu, même dans les grandes zones boisées.

Comprendre le comportement des feux de végétation est nécessaire pour en freiner la propagation, et aussi pour planifier en toute sécurité, brûlages dirigés efficaces. Cependant, les données sont limitées, et la plupart des études sont trop simplistes pour prédire avec précision le comportement du feu. Pour prédire comment le feu se déplacera à travers une forêt, il est nécessaire d'abord de brosser un tableau précis de la diversité d'une forêt typique avec une densité variable, formes, et la taille des arbres. Mais cela coûte cher en calcul, la plupart des études ciblent donc des forêts homogènes qui se produisent rarement dans la nature.

En utilisant son modèle primé, FIRETEC, sur des ordinateurs hautes performances à Los Alamos, l'équipe a effectué 101 simulations avec les données du service forestier des États-Unis pour les forêts de pins de l'Arizona afin de représenter de manière réaliste la variabilité des forêts. Les simulations ont couplé le feu et les facteurs atmosphériques, tels que le vent se déplaçant à travers les arbres, à des échelles fines pour fournir une vue en 3D de la façon dont le feu, vent, et la végétation interagissent.

Pour comprendre comment la structure forestière affecte le comportement du feu, Atchley et ses collègues ont répété des simulations avec des changements mineurs dans la structure de la forêt, qu'ils ont fait en déplaçant des arbres et en randomisant des formes d'arbres. De petits changements ont eu un impact monumental sur le comportement du feu. Cependant, malgré un comportement au feu très variable, caractéristiques forestières observables, comme la diversité des arbres et la taille d'un peuplement d'arbres ou d'une clairière, contrôler également considérablement la propagation du feu.

Les résultats montrent que la forêt simulée plus détaillée et variée diminue la propagation vers l'avant de la propagation du feu en raison d'une combinaison de discontinuités de combustible et augmente les structures éoliennes turbulentes à petite échelle. D'autre part, les grandes clairières peuvent augmenter la propagation du feu.