Depuis près d'un demi-siècle, des éclairs déclenchés par la foudre dans le bassin du ruisseau Illilouette à Yosemite se sont propagés à travers le paysage - étroitement surveillés, mais largement incontrôlée. Leurs flammes pourraient exploser en panaches de chaleur qui brûlent des collines entières à la fois, ou asseyez-vous en train de couver dans les broussailles pendant des mois.

Le résultat est environ 60 miles carrés de forêt qui semblent remarquablement différents des autres parties de la Sierra Nevada :au lieu d'être dense, la couverture arborée d'un mur à l'autre - le résultat de plus d'un siècle de suppression des incendies - le paysage est interrompu par des parcelles de prairies, broussailles et prairies humides remplies de fleurs sauvages plus abondantes que dans d'autres parties de la forêt. Ces trous dans la canopée sont souvent ponctués par les enveloppes noircies des troncs brûlés ou le vert frais des jeunes pins.

"C'est vraiment un aperçu de ce qu'était la Sierra Nevada il y a 200 ans, " a déclaré Scott Stephens, professeur de sciences de l'environnement, politique et gestion à l'Université de Californie, Berkeley, et co-directeur de Berkeley Forests.

Stephens est l'auteur principal d'une nouvelle étude qui rassemble des décennies de recherche documentant comment le retour des feux de forêt a façonné l'écologie du bassin Illilouette Creek du parc national de Yosemite et du bassin Sugarloaf Creek des parcs nationaux Sequoia et Kings Canyon depuis que les parcs ont adopté des politiques pour la bassins—au ruisseau Illilouette en 1972 et au ruisseau Sugarloaf en 1968—pour permettre aux feux allumés par la foudre de brûler.

Alors que la perspective de la fumée sur l'emblématique Half Dome a inquiété les politiciens et les touristes, les travaux de Stephens et de ses collègues démontrent que laisser des feux fréquents brûler dans ces bassins a apporté des bénéfices écologiques indéniables, dont le renforcement de la biodiversité des plantes et des pollinisateurs, limiter la gravité des feux de forêt et augmenter la quantité d'eau disponible pendant les périodes de sécheresse. Tous ces avantages sont également susceptibles de rendre la forêt plus résistante au réchauffement, conditions plus sèches apportées par le changement climatique, suggère la recherche.

"De plusieurs façons, le feu a été rétabli avec succès à Illilouette, et cela a créé une mosaïque complexe de végétation avec des effets en cascade sur des choses comme l'eau, " a déclaré le co-auteur de l'étude Brandon Collins, qui détient un poste conjoint en tant que chercheur scientifique avec Berkeley Forests et avec le US Forest Service. « A Illilouette, vous pouvez avoir des taches de jeunes, régénérer des arbres suite à un incendie il y a 15 ans, ou les zones où une brûlure de sous-étage classique a entraîné de gros, vieille, arbres très espacés. Vous pouvez même avoir des zones où le feu a manqué parce qu'il y a plus d'humidité, comme à côté d'un ruisseau ou au bord d'un pré. Toute cette complexité peut se produire dans un espace très restreint."

Les résultats de l'étude arrivent au milieu d'une saison critique des incendies, lorsque les conditions de sécheresse dans l'ouest des États-Unis ont déjà déclenché de nombreux grands incendies de forêt, y compris le Dixie Fire, lequel, au 8 août, était le deuxième plus grand incendie de forêt dans l'histoire de la Californie. Alors que le changement climatique a joué un rôle dans l'augmentation de la gravité de ces incendies, Stephens a dit, Le bassin du ruisseau Illilouette sert d'exemple de la façon dont les conditions forestières actuelles dans la Sierra, largement façonnées par des décennies de suppression des incendies, sont également à l'origine de ces incendies massifs.

"Je pense que le changement climatique n'est pas plus de 20 à 25% responsable de nos problèmes d'incendie actuels dans l'état, et cela est dû en grande partie à la façon dont nos forêts sont, " a déclaré Stephens. " Le bassin d'Illilouette est l'un des rares endroits dans l'état qui fournit réellement cette information, parce qu'il n'y a aucune preuve de changements dans la taille du feu ou dans la gravité des incendies qui brûlent dans la région. Donc, même si l'écosystème est impacté par le changement climatique, ses retours sont si profonds qu'il ne change pas du tout le régime du feu."

Renvoyer le feu à Yosemite

Depuis des millénaires, feux de forêt déclenchés par la foudre, ou éclairé par les tribus amérindiennes, façonné régulièrement le paysage de l'ouest des États-Unis, non seulement causant la destruction, mais aussi déclencher les cycles nécessaires de renaissance et de régénération. Cependant, l'arrivée des colons européens à la fin des années 1800, suivi de la création du Service des forêts des États-Unis en 1905, a inauguré une ère où le feu était considéré comme l'ennemi des humains et des forêts, et la grande majorité des feux de forêt ont été rapidement éteints.

Dans les années 1940 et 1950, un certain nombre de gestionnaires forestiers et d'écologistes avaient commencé à remettre en question la sagesse de la suppression des incendies, notant que la pratique éliminait un habitat faunique précieux et augmentait la gravité des incendies en permettant des décennies d'accumulation de carburant. Ces partisans du feu comprenaient A. Starker Leopold, un écologiste acclamé et professeur de zoologie et de foresterie à l'UC Berkeley, ainsi que Harold Biswell, professeur à l'École de foresterie de l'UC Berkeley.

En réponse à un rapport fondateur de 1963 dirigé par Léopold, le National Park Service des États-Unis a modifié sa politique en 1968 pour permettre aux éclairs de brûler dans des zones spéciales de gestion des incendies, généralement des régions éloignées à haute altitude, où le danger pour les établissements humains était faible. Les parcs nationaux de Sequoia et Kings Canyon ont établi la première zone de gestion des incendies en 1968, suivi du parc national de Yosemite en 1972.

"Je pense qu'il a finalement été reconnu que le feu fait partie intégrante de ces écosystèmes, et il y avait quelques personnes clés qui étaient prêtes à prendre le risque de laisser ces incendies se produire, ", a déclaré Collins.

'Ce n'est pas toujours propre, et ce n'est pas toujours agréable'

Entre 1973 et 2016, Le bassin du ruisseau Illilouette a connu 21 incendies de plus de 40 hectares, soit environ l'équivalent de 75 terrains de football, tandis que Sugarloaf a connu 10 incendies de cette taille. A Illilouette, le résultat aujourd'hui est une forêt qui peut sembler un peu désordonnée à un œil non averti, mais il détient beaucoup de résilience.

"Quand certaines personnes visitent Illilouette, ils disent, « Regardez tous ces arbres morts ! » a déclaré Stephens. « Je pense que nous avons cette idée que les forêts doivent être vertes tout le temps et constituées uniquement de grands arbres. Mais il s'avère qu'aucune forêt ne peut faire cela. Il doit être capable de faire pousser de jeunes arbres et de se régénérer. Illilouette fait ça, mais ce n'est pas toujours propre, et ce n'est pas toujours agréable."

A Illilouette, les feux de forêt ont créé un éventail plus diversifié d'habitats pour les animaux comme les abeilles et les chauves-souris, tout en permettant à une variété de plantes de s'épanouir. L'historique détaillé des feux de forêt à Illilouette a également fourni aux forestiers des informations précieuses sur la façon dont l'impact d'un feu de forêt sur le paysage et la végétation peut influencer la trajectoire du prochain feu de forêt.

"Comme les feux sont généralement autorisés à brûler librement à Illilouette, nous pourrions regarder ce qui se passe lorsque deux incendies ont brûlé à proximité l'un de l'autre :quand le deuxième incendie brûle-t-il dans la zone qui a été brûlée par le premier incendie, et quand s'arrête-t-il au périmètre précédent ? » a déclaré Collins. « Nous avons constaté que cela dépendait vraiment du temps qui s'était écoulé depuis le premier incendie. Si cela faisait neuf ans ou moins, les incendies n'ont presque jamais brûlé dans un périmètre d'incendie précédent."

Collins a déclaré qu'Illilouette a également donné aux gestionnaires forestiers une occasion unique d'étudier le comportement des feux de forêt dans diverses conditions, plutôt que seulement à son plus grave.

"L'une des choses qui sont un peu perverses dans la politique d'extinction des incendies est que nous limitons les incendies à ne brûler que dans les pires conditions. Si le feu est doux, c'est le bon moment pour le sortir, et, par conséquent, ils ne brûlent que lorsque nous ne pouvons pas les éteindre, " dit Collins. " Mais en laissant ces feux brûler (à Illilouette), ils peuvent expérimenter toute la gamme des conditions météorologiques. Les mauvais jours, certains de ces incendies ont vraiment produit un assez bon panache. Mais d'un autre côté, ils peuvent également brûler dans des conditions plus modérées, trop, et ça donne des effets vraiment variés."

Le retour du feu à Illilouette a également eu l'impact quelque peu contre-intuitif d'augmenter la disponibilité de l'eau dans le bassin, une découverte clé alors que la Californie traverse encore une année de sécheresse extrême.

Co-auteur de l'étude Gabrielle Boisramé, professeur assistant de recherche au Desert Research Institute du Nevada, a commencé à étudier l'eau à Illilouette en tant que doctorat. étudiant en génie de l'environnement à l'UC Berkeley. Ses simulations et mesures indiquent que de petites lacunes dans la canopée des arbres créées par les incendies de forêt ont permis à plus d'eau de la neige et des précipitations d'atteindre le sol, tout en réduisant le nombre d'arbres en compétition pour les ressources en eau. Par conséquent, l'humidité du sol à certains endroits à Illilouette a augmenté jusqu'à 30 % entre 1969 et 2012, ce qui a probablement contribué à une très faible mortalité des arbres dans le bassin pendant les années de sécheresse de 2014 et 2015.

Les mesures indiquent également que le débit sortant du bassin du ruisseau Illilouette a légèrement augmenté depuis le début du programme de gestion des feux de forêt, tandis que le débit d'autres bassins versants similaires dans les Sierras a tous diminué. L'augmentation de la quantité d'eau qui s'écoule en aval est susceptible de profiter à la fois aux humains et aux écosystèmes aquatiques qui dépendent de cette précieuse ressource.

"Il y a de plus en plus de travaux qui examinent les effets du feu sur l'hydrologie, mais la plupart des autres recherches portent sur les effets des incendies catastrophiques qui ont brûlé une forêt entière, " dit Boisramé. " Autant que nous sachions, nous sommes les seuls dans l'ouest des États-Unis à étudier un régime d'incendie restauré, où nous ne regardons pas qu'un seul incendie, mais un certain nombre d'incendies de gravité variable qui se sont produits au cours d'intervalles de temps naturels. Il n'y a tout simplement pas beaucoup d'endroits pour étudier les effets à long terme de ces incendies de forêt répétés, car le Pain de Sucre et Illilouette ont été les premières régions de Californie - vraiment les premiers bassins versants des montagnes de l'ouest - où ils ont commencé à laisser les incendies brûler la plupart du temps. "

Se battre pour le feu

La plupart des parcs nationaux américains pratiquent maintenant une certaine forme d'utilisation du feu, plutôt que l'extinction complète des incendies, et en 1974, le Service national des forêts a également changé sa politique pour permettre également à certains incendies de brûler sur ses terres, bien que les domaines d'utilisation du feu soient rares dans cette agence. Cependant, ces politiques fédérales d'utilisation du feu ont eu du mal à prendre pied, en grande partie à cause des risques inhérents à la gestion des feux de forêt.

Même dans le bassin de Sugarloaf Creek, où de nombreux feux ont été autorisés à brûler, il y a aussi eu beaucoup plus de suppressions d'incendies qu'à Illilouette, l'étude a trouvé. Par conséquent, les bénéfices écologiques du Pain de Sucre ne sont pas aussi prononcés que ceux d'Illilouette.

"Je pense que l'une des choses clés à reconnaître est que le paysage à Illilouette était déjà quelque peu unique, en partie parce qu'elle est à une altitude légèrement plus élevée que la plupart des forêts que nous gérons, " Collins a dit. "En conséquence, il y avait déjà un mélange de végétation avec des parcelles de prairies et de rochers, et je pense que cela a peut-être donné aux managers un peu plus de facilité à laisser le feu se produire là-bas. Il n'a pas le potentiel de vraiment déclencher un méga-feu géant car il n'a pas la continuité que certains de ces autres domaines ont. »

Alors que les feux déclenchés naturellement et les brûlages dirigés pourraient aider de vastes étendues de la forêt de la Sierra à devenir plus résistantes à la fois à la sécheresse et aux incendies de grande intensité, l'opposition aux politiques nationales de « laisser brûler » en Californie reste forte, avec les agences d'incendie nationales et locales favorisant souvent la sécurité de l'extinction des incendies.

Collins et Stephens reconnaissent tous deux que la densité actuelle du carburant dans une grande partie de la Sierra, mélangé avec le plus chaud, des conditions plus sèches déjà déclenchées par le changement climatique, a rendu la gestion des feux de forêt encore plus risquée qu'elle ne l'était lorsque les gestionnaires forestiers ont commencé à autoriser les incendies à brûler à Yosemite en 1972. Cependant, ils se disputent, la suppression des incendies ne réussira jamais à long terme, car plus on laisse les sources de combustibles forestiers s'accumuler, plus il est probable que les incendies de forêt deviennent catastrophiques lorsqu'ils sont finalement déclenchés.

"Afin de permettre réellement que cela se produise, les institutions politiques et publiques doivent être disposées à faire face au risque, car il y aura une certaine imprévisibilité. Il va y avoir des incendies qui s'agrandissent, et des brûlures plus sévères dans des endroits qui ont eu très peu de feu depuis un siècle ou plus, " a déclaré Stephens. "Nous ne pouvons pas garantir qu'Illilouette sera le nouveau résultat, parce que cela a commencé lorsque le changement climatique n'était pas aussi grave. Donc, les institutions politiques devront s'adapter à cela, ou le premier incendie qui ne fait pas exactement ce que nous espérons arrêtera tout le programme."

Collins et Stephens préconisent également un brûlage dirigé et une éclaircie de restauration plus agressifs dans toute la Sierra pour aider à amener les forêts à un endroit où les incendies provoqués par la foudre peuvent être autorisés à brûler de manière plus sûre.

Stephens crédite fort, leadership précoce à Yosemite, y compris celui du co-auteur de l'étude Jan W. van Wagtendok, qui a reçu un doctorat. de l'UC Berkeley en 1972 et a ensuite été chercheur à Yosemite pendant la majeure partie de sa carrière, pour avoir pris le risque énorme de lancer le programme et de permettre aux premiers incendies de brûler dans le parc.

« Cela fait 50 ans maintenant, mais je pense que ce que nous avons appris nous aide à comprendre ce qui est possible, " a déclaré Stephens. " Nous avons 10 à 20 ans pour réellement changer la trajectoire des écosystèmes forestiers de notre état, et si on ne les change pas dans 10 ou 20 ans, les écosystèmes forestiers vont changer sous nos yeux, et nous allons juste être des passagers. C'est pourquoi il est si important de continuer ce travail."

Les co-auteurs de l'étude incluent également Sally Thompson de l'Université d'Australie occidentale; Lauren C. Ponisio de l'Université de l'Oregon, Eugène; Ekaterina Rakhmatulina, Jens Stevens et Zachary L. Steel de l'UC Berkeley; et Kate Wilkin de l'Université d'État de San José.