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Biodiversité d'une prairie. Prairie naturelle de montagne d’Auvergne. ,Dans la nature, il existe une grande diversité de plantes sauvages. Les prairies permanentes peuvent associer jusqu’à 60 à 70 espèces différentes. Observer les prairies pour comprendre les interactions « plantes - herbivores - micro organismes » du sol dans la perspective d’une meilleure complémentarité entre maintien ou restauration de la qualité du milieu et renforcement de la qualité de l’alimentation des troupeaux dans des territoires ruraux fragilisés.,La prairie apparaît comme un milieu forgé par sa richesse en éléments minéraux disponibles (naturellement ou provenant de la fertilisation) et par le mode d’intervention (pâturage et fauche) des animaux. Ce sont les deux leviers qui peuvent être utilisés pour modifier la composition botanique et les performances, en termes de quantité et de qualité, afin de mieux répondre aux exigences nouvelles.,. © Inra, TOILLON Sylvie

Adaptation et biodiversité

Projet Drought & Fire - Relier les processus de la sécheresse et du feu : une approche biophysique de la teneur en eau du combustible forestier vivant.

Le réchauffement climatique accroît les risques de sécheresse et d’incendie pour les forêts françaises. L’adaptation à ces risques passe par la prévision du danger d’incendie et par une gestion forestière réduisant la vulnérabilité des peuplements à la sécheresse et au feu. Drought&Fire vise à comprendre et prévoir la réponse des plantes ligneuses au déficit hydrique et son impact sur la sensibilité au feu des peuplements forestiers, afin de proposer à terme des indicateurs de danger d’incendie et de vulnérabilité à la sécheresse plus pertinents.

Mis à jour le 13/09/2018
Publié le 13/09/2018

Le réchauffement climatique attendu en France dans les décennies à venir devrait conduire à des sécheresses plus fréquentes et plus longues favorables aux incendies de forêt, y compris dans les régions aujourd’hui sous climat tempéré. Sécheresse et feu deviennent ainsi des risques préoccupants pour la plupart des forêts françaises, et au-delà, pour la société, puisque les incendies représentent aussi un enjeu de protection civile. L’adaptation à ces risques passe principalement par la prévision du danger (où ? quand ?), qui permet de dimensionner et mobiliser les moyens de lutte et de prendre des mesures de prévention dans le cas des incendies, et par une gestion forestière qui réduise la vulnérabilité des peuplements à la sécheresse et aux incendies (choix des essences objectif, régime sylvicole). Les outils opérationnels de prévision du danger d’incendie sont aujourd’hui limités à des indicateurs du danger météorologique, qui ne prennent pas en compte la diversité des peuplements forestiers et de leur sous-bois, ni en particulier leur réponse spécifique à la sécheresse. Drought&Fire vise à acquérir des connaissances et développer des modèles pour proposer, à terme, de nouveaux indicateurs de danger d’incendie et de vulnérabilité à la sécheresse tenant compte de la physiologie des plantes en condition de déficit hydrique et son impact sur la combustibilité des peuplements.

Simulation FIRETEC d’un incendie se propageant dans un peuplement forestier composé d’arbres vivants (en vert, forte teneur en eau) et morts (en jaune, faible teneur en eau). © Inra, François Pimont
Simulation FIRETEC d’un incendie se propageant dans un peuplement forestier composé d’arbres vivants (en vert, forte teneur en eau) et morts (en jaune, faible teneur en eau) © Inra, François Pimont

Accompagné de températures élevées et d’un air sec, un déficit de précipitations provoque un dessèchement de la matière morte (litière, bois morts) qui augmente sa propension à s’enflammer et à brûler. Mais la sécheresse et les températures élevées peuvent aussi entraîner une baisse de la teneur en eau des plantes (i.e. masse d’eau rapportée à la masse de matière sèche de végétal), ce qui, en théorie, favorise aussi la propagation du feu. Toutefois, en conditions naturelles, l’effet de la teneur en eau des plantes sur le nombre, la surface parcourue ou même l’intensité des incendies de forêt, est mal connu et même controversé. Le premier objectif de Drought&Fire est de quantifier cet effet. Pour cela, nous utilisons d’une part les observations de feu et les mesures de teneur en eau enregistrées dans des bases de données couvrant le sud-est de la France (Prométhée, Réseau hydrique) ainsi que des données de feux expérimentaux publiées, et d’autre part des simulations d’un modèle physique de propagation du feu (FIRETEC). Nos premiers résultats montrent un effet significatif de la teneur en eau quand elle passe sous le seuil de 90 % environ (moins d’eau que de matière sèche).

La trajectoire de dessiccation d’une plante pendant une sécheresse dépend de facteurs environnementaux et biologiques qui sont peu pris en compte par les indices de danger d’incendie. La nature du sol avec le climat détermine la disponibilité de l’eau pour les plantes. De plus, toutes les plantes ne réagissent pas de la même façon à un déficit en eau, car les mécanismes biologiques qui régulent l’utilisation de l’eau opèrent différemment d’une espèce à l’autre. Ces mécanismes, qui ne sont pas complètement compris, sont caractérisés par des paramètres physiologiques, notamment hydrauliques. Le second objectif de Drought&Fire est de mieux comprendre et de prédire l’impact de la sécheresse sur la teneur en eau des plantes ligneuses (arbustes, arbres). A cet effet, nous mettons en œuvre un modèle de dessèchement des plantes ligneuses (SurEau), associé à un calcul de bilan hydrique du sol. D’une part, un certain nombre de paramètres hydrauliques sont mesurés au laboratoire sur des espèces méditerranéennes et tempérées pour paramétrer le modèle, d’autre part, des expérimentations de dessèchement de plantes au laboratoire et des observations in situ de potentiel hydrique, de flux et de teneur en eau sont conduites pour le valider.

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Écologie des forêts, prairies et milieux aquatiques