Introduction : Le puzzle de tir de la marge d'Amazon

La forêt tropicale amazonienne ne brûle pas facilement dans des conditions naturelles. L'ombre dense de la canopée, l'humidité élevée et les pluies fréquentes créent un microclimat humide qui supprime le feu. Pourtant, chaque année, des milliers de feux s'enflamment le long des marges de la forêt tropicale, zones de transition où la forêt rencontre savane, pâturage ou terres cultivées. Dans ces limites, les caractéristiques physiques du paysage deviennent décisives pour déterminer où un feu commence, à quelle vitesse il se propage et à quelle profondeur il pénètre dans l'intérieur de la forêt.

Les sécheresses asséchant les litières et les plantes de sous-étage, rendant les bordures de forêt encore intactes vulnérables. Dans ce contexte, les caractéristiques physiques décrites dans cet article ne sont pas statiques, elles changent avec l'utilisation des terres et le climat. Pourtant, elles demeurent le fondement de tout modèle de comportement en matière de feu.

Topographie et élévation

La topographie est l'un des plus forts contrôles sur les feux de forêt qui se propagent sur des terrains vallonnés et montagneux. Les marges amazoniennes ne sont pas uniformément plates; elles comprennent la transition des contreforts des Andes aux plaines basses, ainsi que les plateaux disséqués du Bouclier brésilien.

Accélération de l'inclinaison et du feu

Le feu se propage plus rapidement en montée, car les flammes préchauffent la végétation au-dessus d'elles par rayonnement et convection. Sur les pentes plus raides que 20 degrés, le taux de propagation peut doubler ou tripler par rapport au sol plat. Dans la marge amazonienne, de nombreuses zones défrichées pour l'agriculture sont sur les collines enrouleuses.

Aspect et exposition solaire

Les pentes exposées au soleil (face nord dans l'hémisphère sud, face sud dans l'hémisphère nord) reçoivent plus de rayonnement solaire, ce qui permet de sécher la végétation plus rapidement. Dans l'Amazonie méridionale, les pentes orientées nord ont une humidité du carburant plus faible et une fréquence de feu plus élevée.

Gradients d'élévation et microclimat

Les élévations supérieures dans les marges amazoniennes sont plus froides et souvent plus nuageuses, mais elles connaissent aussi des vents plus forts. À des altitudes supérieures à 500 mètres, la vitesse du vent augmente, ce qui les ventilateurs brûle et transporte des braises devant le front du feu. La combinaison du vent et de la végétation sèche sur les crêtes les rend plus chauds.

Lien externe: Étude sur la topographie et les régimes d'incendie en Amazonie (Rapports scientifiques sur la nature)

Types de végétation et densité

Dans les zones de la forêt tropicale amazonienne, trois types de végétation dominent : la forêt à canopie fermée, la savane ouverte (Cerrado) et les prairies anthropiques (pastures et jachères).

Bords forestiers et charge de carburant

La forêt d'Amazonie Intact a une faible charge de carburant sur le sol, soit environ 4 à 8 tonnes par hectare de litière et de brindilles de feuilles, car la décomposition est rapide. Cependant, les bordures de la forêt sont différentes. Les effets de la fragmentation augmentent la pénétration de la lumière et du vent, séchant le sous-étage. Le bois mort s'accumule et les lianes (viandes boisées) créent des combustibles d'échelle qui permettent au feu de monter dans la canopée.

Éparpillement des prairies et des incendies

Les graminées, particulièrement introduites comme Brachiarie et l'herbe de Guinée, sont très inflammables. Elles guérissent rapidement en saison sèche, créant un lit de combustible fin continu. Le feu se propage à travers les graminées à des vitesses de 1–3 mètres par seconde dans les vents modérés. Ces feux de surface qui se déplacent rapidement sont le type le plus commun dans la marge amazonienne. Ils sont souvent intentionnellement mis à clair pâturage mais peuvent s'échapper dans les fragments forestiers adjacents.

Savanna et Ecotones mixtes

La zone de transition entre la forêt et la savane (le «cerradão» au «campo limpo») comporte une mosaïque d'arbres, d'arbustes et d'herbes. Ce lit de combustible mixte produit un comportement de feu variable. Les arbustes et les petits arbres peuvent brûler avec plus d'intensité, et leur répartition inégale crée des discontinuités qui peuvent ralentir la propagation du feu.

Liana Charges et risques d'incendie de la canopée

Dans les forêts dégradées, les lianas (vins) deviennent abondantes. Elles forment des ponts entre les cimes des arbres, permettant aux feux de se propager du sol au couvert. Les feux de Liana sont particulièrement dangereux parce qu'ils sont difficiles à contrôler et peuvent produire des taches (membranes transportées par le vent).

Lien externe : Comportement de charge et de feu dans les bordures de forêt amazonienne (écologie et gestion des forêts)

Teneur en sol et en eau

Les propriétés du sol influencent l'inflammation et le feu qui se propagent par leur effet sur la disponibilité de l'eau, la croissance des plantes et les taux de décomposition.

Texture et drainage du sol

Les sols sableux, communs en Amazonie le long des anciennes terrasses fluviales et dans certaines parties du Cerrado, s'écoulent rapidement. Ils contiennent peu d'eau, ce qui provoque un séchage rapide de la litière de surface après la pluie. En saison sèche, les zones sablonneuses deviennent des boîtes à feu. En revanche, les sols riches en argile, comme les oxysols de l'Amazone centrale, conservent plus longtemps l'humidité.

Matières organiques et couches de poudre

Dans les zones boisées, une couche de matière organique partiellement décomposée (poissons) s'accumule à la surface du sol. La duff peut être de 5 à 15 cm d'épaisseur dans les forêts non brûlées. L'humidité de la duff est critique : lorsque la duff est sèche, elle peut smolder pendant des jours, produisant une chaleur résiduelle qui raniment les feux de surface.

Tableau d'eau et inondations saisonnières

Les forêts inondées de saison (várzea) et les zones humides de la marge amazonienne sont des feux naturels pendant la saison humide. Cependant, pendant les sécheresses extrêmes, les nappes d'eau tombent et ces zones deviennent assez sèches pour brûler. Les sols de tourbe dans les marais de palmiers (buriti) peuvent brûler pendant des semaines, libérant des émissions massives de carbone.

Lien externe: Feux de nourriture en Amazonie et émissions de carbone (cycles biogéochimiques mondiaux)

Barrières physiques et reliefs

Les caractéristiques naturelles et artificielles peuvent empêcher ou réorienter la propagation du feu. Dans la marge amazonienne, ces barrières ne sont pas toujours absolues, mais elles créent des discontinuités que les gestionnaires de feux peuvent exploiter.

Rivières et ruisseaux

Les rivières sont les brise-feu naturels les plus efficaces. Le bassin amazonien est traversé par des milliers de rivières, du chenal principal à des cours d'eau étroits. Pendant la saison humide, les rivières sont des barrières; cependant, pendant la saison sèche, les cours d'eau plus petits sèchent, et même de larges cours d'eau peuvent être traversés par des braises soufflées par le vent. La largeur de la rivière et la présence de la matière forestière riveraine: les grands cours d'eau (plus de 100 m) arrêtent presque toujours les feux de surface, tandis que les cours d'eau étroits (moins de 10 m) peuvent être sautés par les flammes si le combustible des deux côtés est sec et continu.

Affleurements et crêtes rocheux

Les inselbergs granitiques et les plateaux de grès parsèment la marge amazonienne. Ces surfaces rocheuses nues supportent peu de végétation et agissent comme des brise-feu naturels. Cependant, elles sont souvent entourées d'un anneau de forêt sèche dense ou d'arbustes qui peuvent brûler intensément. Les crêtes peuvent aussi canaliser les vents, accélérant le feu qui s'étend le long de leurs crêtes.

Routes et limites de la déforestation

Les routes à terre avec des sols minéraux exposés peuvent arrêter les feux de surface s'ils sont assez larges (généralement de 5 à 10 m). Les routes à paupières peuvent avoir des épaules herbacées qui les transportent. En Amazonie, l'arc de déforestation suit les routes; les incendies commencent souvent le long de ces corridors. Paradoxalement, les limites entre la forêt et le pâturage sont souvent là où les incendies s'arrêtent parce que la forêt manque de carburant fin, mais si la bordure est dégradée, le feu peut pénétrer.

Mosaïques et connectivité du paysage

La répartition des différents terrains influe sur la propagation d'un feu dans le paysage. Une mosaïque de petits champs, de fragments forestiers et de jachères crée de nombreuses bordures. La propagation du feu est plus probable si les types de carburant sont continus. En revanche, une matrice de grandes parcelles de pâturages non brisés peut permettre aux incendies de parcourir de longues distances, tandis que les fragments forestiers entourés de sol nu ou d'eau sont protégés.

Interactions climatologiques et météorologiques locales

Bien que ce ne soit pas une caractéristique physique du sol, le temps local modifie l'interaction entre la topographie et la végétation.

Vents convectifs et orages

Pendant la saison sèche, les fronts froids du sud peuvent déclencher des lignes de rafales avec des vents forts. Ces vents peuvent souffler des marques de feu kilomètres devant le front du feu, créant des feux ponctuels. La topographie influence la vitesse du vent: les vallées peuvent entonner des vents, tandis que les crêtes peuvent subir des turbulences.

Ombres de pluie et séchage orographique

Les montagnes de l'est des Andes créent des ombres de pluie. Par exemple, la région au sud de l'Amazonie (pendant la transition vers le Cerrado) reçoit moins de pluie en raison des Andes bloquant l'humidité de l'ouest. Cette région a des saisons sèches plus longues et des incendies plus fréquents.

Microclimat des bordures de forêt

Les bordures de la forêt ont des températures plus élevées et une humidité plus faible que celles de la forêt intérieure en raison de l'augmentation du rayonnement solaire et du vent. Cet effet de bordure s'étend de 20 à 100 m dans la forêt. Dans cette zone, l'humidité du combustible est plus faible, ce qui la rend plus inflammable.

Modification humaine des caractéristiques physiques

Les humains ont modifié le paysage physique de la marge amazonienne pendant des siècles, mais le rythme s'est accéléré de façon spectaculaire depuis les années 1970.

Déboisement et fragmentation

La coupe à blanc élimine la canopée forestière, exposant le sol et les restes à un rayonnement solaire complet. Le pâturage ou les terres cultivées qui en résulte ont un microclimat radicalement différent : plus chaud, plus sec et plus venteux. Les forêts secondaires régénérantes (capoeira) sont souvent denses avec des arbustes inflammables et des vignes, augmentant le risque de feu. La fragmentation crée de nombreuses nouvelles bordures, qui deviennent chacune une zone d'inflammation potentielle.

Drainage et irrigation agricoles

En revanche, l'irrigation peut maintenir la végétation verte et réduire le risque d'incendie localement, mais elle peut également augmenter la biomasse de combustible. En Amazonie, les grandes exploitations de soja et de bétail utilisent souvent l'irrigation par pivot central, qui peut maintenir le vert des pâturages plus longtemps pendant la saison sèche, mais les bordures de la forêt environnante sont encore sèches.

Brûlures et brûlures prescrites

Les responsables du feu créent des barrières physiques comme les bandes défrichées (pare-feu) pour protéger les forêts. Un pare-feu bien entretenu de terre minérale, de 5 à 10 mètres de large, peut arrêter un feu de surface. Cependant, en Amazonie, les pare-feu sont souvent mal entretenus ou envahis par l'herbe, qui brûle ensuite de façon plus intense.

Lien externe: IPCC Atlas sur le changement climatique et l'utilisation des terres en Amazonie

Approches intégrées pour la gestion du feu

Les progrès de la télédétection, à l'aide de données satellitaires de MODIS, Landsat et Sentinel, permettent aux chercheurs de cartographier ces caractéristiques à haute résolution. Les modèles d'apprentissage automatique peuvent maintenant prédire le risque d'incendie en combinant la pente, l'aspect, le type de végétation, l'humidité du sol et la proximité des routes.

Pour les marges de la forêt tropicale amazonienne, les efforts de conservation devraient être prioritaires en ce qui concerne le maintien de grands blocs forestiers reliés et la réduction de la création de bordures. Lorsque des bordures existent, la gestion de la structure forestière (p. ex., enlèvement de lianes, création de tampons ombragés) peut réduire l'inflammabilité.

En comprenant les caractéristiques physiques qui influencent la propagation des feux de forêt, les chercheurs, les gestionnaires fonciers et les décideurs peuvent concevoir des plans de gestion des incendies plus efficaces, protégeant à la fois l'immense biodiversité de l'Amazonie et les moyens de subsistance des personnes qui vivent dans ses marges.