Les incendies de forêt ont longtemps façonné les paysages de la Sierra Nevada, mais l'ampleur et l'intensité des feux récents réécrivent les règles écologiques. Comprendre comment ces incendies interagissent avec les changements de la végétation est essentiel pour les gestionnaires forestiers, les décideurs et les résidents qui dépendent de la région des forêts pour l'eau, les loisirs et la biodiversité.

Le régime historique des incendies de la Sierra Nevada

Avant la colonisation euro-américaine, des éclairs et des brûlures intentionnelles de tribus amérindiennes ont enflammé des feux de faible à modérée gravité tous les 5 à 20 ans dans de nombreux types de forêts. Ces feux de surface ont permis de nettoyer des sous-bois, des nutriments recyclés et de maintenir des peuplements ouverts, semblables à des parcs, de séquoia géants, de pin ponderosa et de pins à sucre. Le régime de feu historique a favorisé les espèces adaptées au feu avec une écorce épaisse et des couronnes élevées, tout en empêchant l'accumulation de combustibles d'échelle qui pourraient porter des flammes dans la canopée.

Les recherches effectuées dans le cadre d'études sur les arbres et les carottes de sédiments confirment que le feu a été un processus régulier pendant au moins plusieurs milliers d'années. L'histoire du feu dans le parc national de Yosémite en est la preuve : avant 1850, de vastes zones ont brûlé toutes les décennies ou deux. Ce modèle a commencé à se rompre avec l'arrivée des colons, le pâturage du bétail et, de façon critique, les politiques agressives de lutte contre les incendies adoptées au début du XXe siècle.

Le résultat a été une accumulation de carburant[ sans précédent dans l'histoire écologique de Sierra. Bois mort, épais épaississements de jeunes arbres, et couches d'aiguilles de pin et de duff accumulées sur des millions d'acres. Lorsque les incendies finissent par revenir — comme ils le font inévitablement — ils brûlent avec beaucoup plus d'intensité, tuant souvent même des arbres matures qui ont survécu à des incendies de surface courants.

Le changement climatique et la nouvelle réalité du feu

La Sierra Nevada s'est réchauffée d'environ 1,5°C depuis la fin du XIXe siècle, avec le réchauffement le plus important qui se produit en été et à des altitudes plus élevées. Les températures plus chaudes prolongent la saison des feux [, séchant les forêts plus tôt au printemps et les gardant au sec plus tard en automne. Snowpack, la région est réservoir naturel, fond des semaines plus tôt que les normes historiques, réduisant le sol et l'humidité du combustible.

La sécheresse de 2012-2016 a été la plus grave en un millénaire, selon les reconstructions des arbres. Elle a tué 129 millions d'arbres dans toute la Sierra, créant de vastes étendues de bois mort et sec – un combustible parfait pour les feux de forêt. Le feu de ruisseau 2020 et le feu de Dixie 2021 ont brûlé plus de 900 000 acres chacun, nançant la taille des feux historiques. Ces mégafires ne sont pas seulement plus grands; ils sont plus chauds, tuant des peuplements entiers de forêt et modifiant le banc de semences du sol.

Les modèles climatiques projettent un réchauffement continu et une sécheresse plus fréquente dans les prochaines décennies. D'ici 2050, la superficie moyenne brûlée dans la Sierra devrait doubler ou tripler par rapport aux moyennes de la fin du XXe siècle. La combinaison du stress climatique et de l'accumulation de carburant signifie que de nombreuses forêts approchent d'un point de captage où elles ne peuvent récupérer leur ancienne couverture d'arbres après un feu de grande gravité.

Transitions de végétation : de la forêt à l'éruisseau

La conséquence la plus visible de la modification des régimes de feu dans la Sierra Nevada est peut-être la conversion de type des forêts en végétation non forestière. Lorsqu'un feu de grande gravité tue la plupart des arbres, et si le feu revient avant que les semis puissent mûrir, le site devient dominé par les arbustes, les graminées et les plantes.

Dans les zones d'élévation inférieure, où se trouvaient autrefois des forêts de pin ponderosa et de conifères mixtes, les champs de rouille de manzanita, de ceanothus et de daim couvrent maintenant des millions d'acres. Ces parcelles d'arbustes fournissent un habitat à certaines espèces sauvages, comme les cambriolages à queue noire et certains oiseaux chanteurs, mais elles stockent beaucoup moins de carbone, transpirent moins d'eau et offrent moins de bois.

Les forêts à altitude élevée, y compris le sapin rouge et le pin lodgepole, sont également en danger. Le feu de la montagne 2013 a brûlé dans de vastes zones de haut pays auparavant résistant au feu, et des brûlures répétées en 2015 et 2018 ont transformé certaines de ces zones en prairies herbacées et en broussailles. Les forêts de la pruche de montagne, qui dépendent de conditions fraîches et humides, sont particulièrement vulnérables; après un feu de la couronne, elles peuvent prendre des siècles pour revenir si du tout.

Les espèces envahissantes compliquent l'image. La châtaigne (Bromus tectorum), bien que plus problématique dans le Grand Bassin, s'étend dans certaines zones de Sierra montane, surtout après le feu. Elle crée un lit continu de carburant fin qui favorise des feux plus fréquents, décourageant davantage les vivaces indigènes. De même, la Medusahead herbe (Taeniatherum caput-medusae) déplace des herbes indigènes dans des zones de contrefort brûlées, réduisant la qualité du fourrage et augmentant le risque de feu.

Conséquences écologiques des déplacements de végétation

Perturbation de l'habitat faunique

La perte de couvert forestier dans de grandes parcelles affecte de façon disproportionnée les espèces qui nécessitent des conditions de chasse à l'eau, comme la chouette tachetée de Californie (Strix occidentalis occidentalis) et le pêcheur du Pacifique (Pekania pennanti.Les deux espèces sont inscrites comme espèces sensibles, et leurs populations ont décliné dans des régions à feu intense de grande gravité.

Par contre, l'augmentation des arbustes et des aires ouvertes favorise les espèces comme le Pic de Lewis et la caille de montagne, qui prospèrent dans les bords récemment brûlés. Mais ces avantages sont souvent temporaires, car la croissance dense des arbustes peut éventuellement ombrer les graminées et les plantes que de nombreux oiseaux ont besoin de nourrir.

Hydrologie et ressources en eau

La Sierra Nevada est la tour d'eau de Californie, fournissant environ 60% de l'approvisionnement en eau développé de l'État. Les forêts jouent un rôle crucial dans la régulation de l'hydrologie : elles interceptent les chutes de neige, font fondre lentement et réduisent l'érosion. Lorsque le feu sévère élimine la couverture forestière, la neige s'accumule plus rapidement et fond plus tôt, modifiant le moment du ruissellement.

Les paysages après le feu connaissent également une élévation érosion et sédimentation.Sans racines d'arbres et de couvert, le sol est vulnérable à l'érosion de surface et aux glissements de terrain. Le feu de foudre CZU 2020 a entraîné des glissements de boue qui ont obstrué les cours d'eau et endommagé l'infrastructure dans les monts Santa Cruz, et des événements similaires deviennent fréquents dans la Sierra.

Stockage du carbone et rétroaction climatique

Les forêts de la Sierra Nevada sont un puits de carbone majeur, stockant environ 800 millions de tonnes de carbone dans la biomasse et les sols. Les incendies graves libèrent rapidement ce carbone, contribuant aux niveaux de CO2 atmosphériques.Bien que certains carbones soient éventuellement réabsorbés si la forêt se renverse, la conversion de type en arbustes ou en prairies réduit le potentiel de stockage à long terme.Une étude publiée dans Les lettres d'écologie ont révélé que les incendies de haute gravité dans la Sierra ont libéré plus de trois fois le carbone d'incendie de faible gravité et que les taux de récupération ont été plus lents dans les zones brûlées en raison de la réduction des sources de semences et des conditions plus sèches.

Le passage à des arbustes plus inflammables crée une boucle de rétroaction : une fréquence accrue des incendies libère davantage de carbone, ce qui contribue au changement climatique, ce qui rend les conditions d'incendie plus sévères.

Stratégies de gestion forestière pour la résilience

Compte tenu de l'ampleur du problème, les gestionnaires forestiers de la Sierra Nevada adoptent une série d'outils pour restaurer la résilience au feu et prévenir les transitions de végétation indésirables. La stratégie principale est de réduire les combustibles de surface et d'échelle[ par l'éclaircissement mécanique et le feu prescrit, puis de réintroduire le feu de faible intensité dans des conditions contrôlées.

Souplesse mécanique et réduction des combustibles

Les traitements mécaniques consistent à enlever les arbres à petit diamètre, le bois mort et le broussaille à l'aide d'équipes manuelles ou d'équipement lourd, ce qui imite les effets d'un feu de faible gravité en réduisant la continuité verticale des combustibles.Les études menées dans la Sierra montrent que l'éclaircissement, combiné à un brûlage dirigé, peut réduire de 60 à 80 % la probabilité d'un feu de haute gravité.

Cependant, les traitements mécaniques ne suffisent pas à eux seuls. Ils sont coûteux (coûtant souvent de 1 000 $ à 2 000 $ l'acre) et ne peuvent être appliqués que sur un terrain accessible. De plus, ils ne traitent pas de l'accumulation d'aiguilles de pin et de litière fine pouvant porter des flammes.

Incendie prescrit et brûlure culturelle

Les organismes comme le Service des forêts des États-Unis et le CAL FIRE mènent chaque année des milliers d'acres de brûlages prescrits, en se concentrant sur les zones proches des collectivités et dans les écosystèmes adaptés au feu. Dans le parc national Yosémite, le feu dirigé a été utilisé pendant des décennies pour imiter le régime de feu naturel, et ses avantages sont clairs : les zones qui reçoivent régulièrement des feux prescrits ont une mortalité plus faible des arbres et une plus grande diversité de plantes du sous-étage.

Les communautés autochtones, y compris les tribus Yurok, Karuk et North Fork Mono, sont en train de relancer les pratiques de brûlage culturel qui ont été supprimées pendant plus d'un siècle. Ces brûlages sont plus petits, plus fréquents et liés à l'intendance traditionnelle des terres.

Reboisement et migration assistée

Dans les régions où les feux de haute gravité ont entraîné une mortalité complète des arbres et peu de régénération naturelle, le reboisement actif peut être nécessaire.Le Service des forêts des États-Unis a planté des millions de semis après les incendies, mais les taux de réussite varient.La source des semences est importante : l'utilisation de semences adaptées au climat[ provenant de basses altitudes peut aider les forêts à faire face à des conditions plus chaudes.

Dans les zones fortement brûlées, il faudra peut-être combiner la plantation avec la préparation du site, comme l'herbicide ciblé pour les plantes envahissantes ou les clôtures pour protéger les semis contre les cerfs et le bétail. Les coûts sont élevés et la fenêtre pour réussir le reboisement peut se rétrécir au fur et à mesure que le climat continue de se réchauffer.

Adaptation communautaire et communautés adaptées aux incendies

La protection des communautés humaines contre les feux de forêt fait partie intégrante de la gestion de la végétation.Des programmes comme et California Wildfire & Forest Resilience Task Force[ favorisent l'espace défendable autour des maisons, les matériaux de construction durcis et la gestion de la végétation au niveau communautaire.

L'éducation communautaire joue également un rôle dans la réduction des inflammations causées par l'homme, qui représentent plus de 95 % des incendies de forêt en Californie. Les campagnes visant à prévenir les incendies de camp illégaux, les tirs ciblés les jours secs et l'utilisation de pare-étincelles sur les équipements aident à réduire la fréquence d'inflammation, donnant aux gestionnaires un meilleur contrôle sur le moment et l'intensité des incendies.

Perspectives d'avenir: Naviguer dans l'incertitude

Sans une action agressive pour réduire les charges de carburant et adapter les forêts à un climat plus chaud, les feux de haute gravité continus transformeront des millions d'acres de forêt en forêts non forestières. Le Plan de carbone forestier de Californie estime que jusqu'à 20 % de la superficie forestière des conifères de Sierra , pourrait être perdue d'ici 2050 dans un scénario économique.

Les investissements récents de l'État et du gouvernement fédéral, y compris le 1,5 milliard de dollars alloués par la Californie pour la résilience aux feux de forêt en 2021, financent des traitements, des recherches et le développement de la main-d'oeuvre. Les innovations en télédétection, comme l'utilisation de LiDAR et d'imagerie satellitaire, permettent aux gestionnaires de surveiller les charges de carburant et la récupération après incendie avec une précision sans précédent.

Des groupes de collaboration comme le Sierra Nevada Conservancy et le Forest Service (Service de la forêt) Le programme de restauration des paysages forestiers en collaboration rassemble divers intervenants – organismes fédéraux et étatiques, tribus, gouvernements locaux, groupes environnementaux et propriétaires fonciers privés – pour planifier à l'échelle du paysage.

Conclusion

La relation entre les feux de forêt et la végétation dans la Sierra Nevada est en train de se développer. L'équilibre historique des incendies fréquents et de faible gravité a laissé place à une nouvelle ère de mégaincendies et de conversion de type, entraînée par un siècle de suppression des incendies et d'accélération des changements climatiques.Les enjeux écologiques sont élevés : la perte de couvert forestier menace la faune, l'approvisionnement en eau, le stockage du carbone et la sécurité communautaire.

Ressources extérieures