Feu de forêt

Un feu de forêt est un incendie qui se propage sur une étendue boisée. Il peut être d'origine naturelle (dû à la foudre ou à une éruption volcanique) ou humaine (intentionnel et criminel ou involontaire et accidentel à partir de feux agricoles ou allumés pour « l'entretien » de layons ou des zones ouvertes pour la chasse par exemple).

Pour l’article homonyme, voir Le Feu de forêt.
Feu de forêt dans le Montana
Ce feu dénommé Rim fire est l'un des plus importants historiquement connus en Californie, et le plus important pour la Sierra Nevada ; il a détruit 1 041,31 km2 de forêt près du Yosemite National Park en 2013[1],[2]

Par souci écologique, quand le milieu, le contexte et la législation le permettent, on peut localement utiliser des « feux contrôlés » pour :

  • brûler une zone à haut risque d'incendie avant qu'elle ne soit trop sèche ;
  • entretenir certains habitats nécessaires à certaines espèces qui nécessitent des feux (quelques rares espèces dites pyrophiles, insectes (ex : Melanophila cuspidata et Melanophila acuminata) et champignons (ex, en France métropolitaine : Geopyxis carbonaria, Ascobolus carbonarius, Peziza petersii, Pyronema confluens) dépendent du bois brûlé) ;
  • restaurer la diversité écopaysagère de certains milieux devenus très homogènes afin d'y restaurer un habitat pour les espèces pionnières.

L'étude des microcharbons préhistoriques montre que l'Homme a joué un rôle dans de nombreux incendies, volontaires ou non, depuis la préhistoire[3]. Aujourd'hui encore, la plupart des feux sont volontaires (déboisement à fin de mise en culture), voire criminels. Ils ont souvent pour origine une imprudence (barbecue, mégot de cigarette, feu d'écobuage)[4] et pas seulement dans les pays secs.

Les feux de forêt sont à l'origine d'une pollution de l'air, de l'eau et des sols. Leur répétition dans le temps, notamment dans un contexte de sécheresse, peut compromettre le devenir de l'écosystème forestier[5]. En 2010, 6000 communes de France métropolitaine étaient classées à risques[6] et selon le PNACC-2 la moitié de la France sera soumise à ce risque en 2050 en raison du réchauffement climatique.

Les feux sont à la fois une cause et une conséquence du réchauffement climatique. Ils sont responsables de l'émission de 7,7 Gt de CO2 par an en moyenne, soit 1,45 fois les émissions des États-Unis.

Histoire

Les éclairs et les volcans sont depuis très longtemps source d'incendies de forêt. De premières preuves paléontologiques d'incendie de forêt (via les fossiles de plantes rhyniophytoïdes conservés dans les couches de charbon, par exemple dans les Marches galloises) datent au moins du Silurien (-420 millions d'années environ). Des feux de surface couvants produisant du charbon de bois sont connus avant le début du Dévonien (-405 millions d'années environ) ; à cette époque la teneur de l'air en oxygène était plus basse, et moins propice aux feux (on voit une diminution de l'abondance du charbon de bois)[7],[8].Des charbon de bois fossilisés suggèrent que les incendies se sont poursuivis pendant tout le carbonifère. Plus tard, avec l'accroissement global du taux d'oxygène de l'air (passé de 13% au Dévonien tardif à 30-31% au Permien supérieur s'est accompagnée d'une répartition plus étendue des incendies de forêt et probablement d'une fréquence accrue[9]. Plus tard, une diminution des dépôts de charbon de bois liés aux incendies de forêt du permien supérieur au trias est expliquée par une diminution des niveaux d'oxygène[10].

Au paléozoïque et au mésozoïque les incendies ont diminué, pour être probablement comparable à ce qu'ils étaient au début de l'anthropocène, en lien notamment avec les saisons sèches et humides, par exemple dans les forêts de progymnospermes du Dévonien et du Carbonifère. Les archives fossiles des paléopaysages dominés par le Lepidodendron de la période carbonifère présentent des pics calcinés. Les archives fossiles des forêts de gymnospermes du Jurassique témoignent aussi d'incendies fréquents mais légers[10].
Une augmentation des incendies se manifeste à la fin du Tertiaire[11] ; elle est probablement due à la dispersion sur une partie de la planète d'un nouveau type de graminées (dite en C4), très inflammables, qui ont probablement formé des prairies ou savannes brûlant périodiquement sur des terres antérieurement boisées[12]. Certains habitats propices aux incendies ont sans doute coévolué avec des arbres et autres espèces dites pyrophytes, c'est-à-dire relativement résilients aux incendies (par exemple pour les arbres, des genres Eucalyptus, Pinus et Sequoia, dotés d'une écorce épaisse et peu combustible permettant à ces arbres d'utiliser la sérotinie[13].

Dans la période récente, notamment après la maîtrise du feu par les premiers hommes, les incendies de forêts ont parfois été très importants, à échelle continentale comme en Australie. Des preuves archéologiques, et des témoignages écrits historiques le montrent, y compris pour des périodes récentes dans le nord de la France, par exemple en forêt de Saint-Amand[14]. Des historiens ont spécifiquement étudié cette question, dont en France Henri Amouric[15]. Les archives montrent un risque relativement cyclique (des décennies relativement calmes succédant à d’autres plus propices aux feux).

Législation

En France, l'ordonnance de 1669 sur les Eaux et Forêts précise qu'il « est fait défenses à toutes personnes de porter et allumer le feu, en quelques saisons que ce soit, dans les forêts, landes et bruyères, à peine de punitions corporelle et d'amende arbitraire, outre la réparation des dommages que l'incendie pourrait avoir causés »[16]. En 1706, la Chambre des eaux et forêts du parlement de Provence arrête : « Il est défendu à tous les gardiens de troupeaux de mettre le feu aux bois, sous peine de punition corporelle ». Le Conseil général du Var et les préfets continuent la lutte, aidés par le Code pénal (article 458) et par le Code forestier (1827), lequel en son article 148, maintient la prohibition de l'ordonnance de 1669 et l'étend à une zone de deux cents mètres de large à partir de la lisière de la forêt[17].

Dans certaines forêts à risque, les feux peuvent être interdits toute ou une partie de l'année, de même que les feux d'artifice dans le boisement et à ses abords :

  • dans les forêts de guerre et autres zones contenant des munitions non explosées, les feux sont généralement interdits toute l'année (par exemple dans la forêt de Verdun en France) ;
  • de nombreux pays ont une législation interdisant ou réglementant le brûlage des déchets à l'air libre (y compris agricoles et forestiers dans certains cas), autant parce que certains de ces brûlages ont été à l'origine de pollutions graves et persistantes (dioxines, PCB, furanes, métaux lourds, etc.), que pour protéger les milieux ;
  • dans certains milieux naturels protégés et gérés pour la biodiversité, un règlement peut imposer le brûlage des végétaux coupés sur tôle avant exportation hors du site (pour que les cendres n'enrichissent pas le sol en y favorisant une eutrophisation ou dystrophisation défavorable à la diversité écologique.

Dégâts physiques

Les feux n'affectent pas que les pays chauds, ils sont fréquents en été dans les zones circumpolaires (ici : Sisjön Götetorg, en Suède).
Effet de l'incendie. Phase de vide, puis reprise de la strate herbacée, des buissons puis retour de la strate arborée, avec leur flore, faune et fonge spécifiques.

Moyennes annuelles

Chaque année, plus de 60 000 feux de forêt se déclarent en Europe. Dans le monde 350 millions d’hectares sont touchés par an (six fois la taille de la France ; deux fois plus que trente ans plus tôt, malgré des moyens accrus de lutte). La forêt amazonienne est particulièrement touchée : lors des pires années de sécheresse (2005, 2007 et 2010), la surface parcourue par les feux de sous-bois a même supplanté la déforestation directe par l'Homme. En dix ans, 85 500 km2 ont été ainsi détruits, soit presque 3 % du « poumon » amazonien. Le 20 août 2019, suite aux nombreux incendies ravageant l'Amazonie, l'INPE a signalé la détection de « 39 194 incendies dans la plus grande forêt tropicale du monde » depuis janvier[18]. Cela représente une augmentation de 77 % du nombre d'incendies par rapport à la la même période en 2018.

Surfaces brûlées chaque année (environ ; NB : 1 km² = 100 ha) :

  • Israël : 35 km2, soit 0,17 % du territoire
  • États-Unis : 17 400 km2, soit 0,18 % du territoire
  • France : 300 km2, soit 0,05 % du territoire et 0,16 % de la forêt
  • Grèce : 271 km2, soit 0,20 % du territoire total.
  • Espagne : 1 570 km2, soit 0,31 % du territoire
  • Portugal : 426 km2, soit 0,46 % du territoire (étude menée sur la période 1956-1996 par la FAO)
  • Italie : 940 km2, soit 0,31 % du territoire, avec 8 300 feux par an en moyenne (étude menée sur la période 19621996 par la FAO)
  • Maroc : 30 km2, d'après les statistiques du service des incendies de forêts
  • Sibérie : 10 000 km2 en moyenne, mais plus de 30 000 km2 en juin-juillet 2019[19]
Surface forestière détruite annuellement au Canada par provinces et territoires ; les statistiques montrent de grandes variations régionales dans le risque d'incendie.

Feux exceptionnels

Les feux sont de plus en plus fréquents et importants en Australie et dans le monde, en dépit de moyens de lutte de plus en plus importants.
  • 1991 :
    • Portugal : 1 820 km2, soit 2 % du territoire
  • 1993 :
    • Italie : 2 300 km2, soit 0,76 % du territoire
  • 1997 :
    • Indonésie : de septembre à novembre, de grands incendies ravagent pendant deux mois les forêts indonésiennes, rejetant suffisamment de fumée dans l'atmosphère pour recouvrir toutes les régions d'un brouillard qui a atteint le sud de la Thaïlande et les Philippines au nord, la Malaisie et Singapour étant particulièrement touchés. Une superficie équivalente à celle du Costa Rica (51 100 km2) a été entièrement rasée. « Les experts s’accordent à reconnaître que les grands incendies de forêt de 1997 et 1998 en Indonésie ont été une catastrophe écologique mondiale »[20],[21].
  • 2003 :
    • Portugal : 4 249 km2, soit 4,6 % du territoire ; 20 morts ;
    • France : 74 000 ha ; 10 morts ;
  • 2005 :
    • Espagne : 189 000 ha ; 11 morts ;
  • 2007 :
    • Grèce : 270 000 ha ; 80 morts ;
  • 2010 :
  • 2019 :
    • Feux de forêt en Sibérie (Russie) : 3 200 000 ha[23]
    • Feux de forêt en Australie : 10 000 km2

Le pire incendie de toute l'histoire a eu lieu en 1987, en Chine, détruisant 1,3 million d'hectares de forêt d'un seul tenant en un mois[24]. "Il a entraîné une prise de conscience générale qui s'est traduite par des lois sur la protection des forêts et une politique de prévention et de lutte. Les surfaces brûlées ont depuis été divisées par dix"[24].

Dégâts écologiques

Les rayons UV émis par le soleil (ici voilé par la fumée d'un feu de forêt au Portugal) interagissent avec les aérosols et gaz de combustion pour former une pollution photochimique.
Les fumées modifient la nébulosité et peuvent « créer » des cumulus artificiels dits « Pyrocumulus », ici observé par la Nasa au-dessus de la Floride en aval d'un feu.

Des incendies épisodiques déclenchés par la foudre sont - dans une certaine mesure - normaux en forêt ; ils tuent de nombreux organismes fixés ou incapables de fuir. Les écosystèmes y sont adaptés, mais des feux anormalement fréquents et/ou violents ou répétés freinent la régénération des sols et affectent la capacité de résilience écologique de l'écosystème. Ainsi en Asie du Sud-Est, en Afrique et localement en Amérique du Sud, de nombreux feux volontaires contribuent à la déforestation et parfois à la désertification et/ou à des phénomènes graves d'érosion (à Madagascar par exemple).

Les feux de forêt sont aussi d'importantes sources de pollutions[25], qui varient selon le type de forêt, d'incendie et l'humidité des végétaux.

Effets sur le sol

Après un incendie, le sol est plus vulnérable à l’érosion par exemple suite à la disparition de l’humus, à la formation d’une croûte de « cuisson » du sol, au dépôt d’une couche hydrophobe de cendres qui diminuent la perméabilité du sol[26],[27], en l’absence de végétation. 500 à 2000 tonnes de terres peuvent ainsi être emportées par km2/an, pour un site perdant 10 à 30 tonnes/an en temps normal. l'érosion éolienne du sol brûlé et du tapis de cendres et particules résiduelles deviennent pour plusieurs mois ou années une nouvelle source d'aérosols source de pollution de l'air ou de l'eau (en plus de ceux formés par le feu lui-même[28]). En cas de pluies intenses, les risques de coulées de boues ou d’inondation augmentent[24]. Le puits et le stock de carbone sont dégradés pour plusieurs mois ou années : une grande quantité de carbone et de nutriments sont perdus vers les cours d'eau ou emportés par le vent ; ainsi Gimeno-Garcia et al. (2000) ont mesuré une érosion fortement aggravée 4 mois après des feux expérimentaux en maquis méditerranéen et les zones exposées aux feux les plus intenses perdaient alors encore un peu plus de 4 tonnes de sol par hectare (contre 3,3 environ dans les zones modérément brûlées)[29].

Un autre impact concerne la capacité de régénération du sol, et donc de la forêt, après des feux répétés sur de courts intervalles de temps. C'est ce qu'ont démontré les scientifiques dans le cadre du programme IRISE[30] (2003-2007). Ils ont montré qu'une forêt peut se régénérer si les feux interviennent tous les 25 ans. En revanche ce n'est plus le cas pour deux incendies très rapprochés dans le temps (à moins de 10 ans d’intervalle) ou pour un seuil de quatre feux sur 50 ans. "À ce seuil, on constate la raréfaction d’espèces et de communautés essentielles au fonctionnement de l’écosystème (microfaune et vers de terre), ainsi que la diminution du stock de matière organique et de sa qualité"[31].

Effets sur l'eau

Ils varient selon le contexte écopaysager, et selon l'intensité et la durée du feu.

  • De manière générale, un premier effet de court terme se manifeste dès les premières fortes pluies : il s'agit d'une brusque accélération des flux des cours d'eau drainant la partie brulée du bassin versant. Cet effet est d'autant plus marquée que la pente, la pluviométrie ou l'imperméabilité du substrat sont fortes. En effet, une forte chaleur au niveau du sol peut le rendre fortement hydrophobique et exacerber l'érosion ou le ruissellement [32].
    Ainsi Gottfried et al. (2003) ont noté des débits de pointe historiquement élevés après deux incendies de forêt différents. Après l'incendie de Rodeo-Chediski dans le bassin-versant de Stermer Ridge, un débit de pointe (6,6 m3/s) a été 2350 fois plus élevé que le débit de pointe historique avant incendie. L’incendie des forêts de Coon Creek, autre cas d'étude, dans la Sierra Ancha (Arizona), et a provoqué un débit de pointe post-dans ce cas plus de sept fois supérieur au record historique.
    Belillas et Roda dans une autre étude (1993) faite dans les landes du nord-est de l'Espagne a montré que dans ce contexte, le débit annuel moyen des cours d'eau avait augmenté de 36% (moyenne pour les ans ayant suivi l'incendie)[33].
    Elliott et Parker notent (en 2001) des inondations générées par la dévégétalisation induite par un grave incendie de forêt du centre du Colorado, alors que les pluies n'avaient induit qu'un ruissellement mineur dans les zones périphériques non-brûlées [34]. Minshall et al. rapportent en 2001 des résultats comparables au centre de l'Idaho[35].
    Si l'incendie n'a généré que peu de chaleur (en cas de litière humide et peu combustible au moment du feu par exemple) alors un effet contraire est parfois relevé, comme par Kutiel et Inbar[36] qui en 1993 ont constaté une diminution du ruissellement après l’incendie « modéré » d’une forêt de pins en Israël, cette diminution inattendue peut être liée à un mélange de cendre qui éponge des pluies trop faibles pour induire un lessivage et à un incendie modéré qui n'a fait que brûler la surface de la litière, en conservant la structure du sol, alors qu'une partie des arbres ont conservé leur canopée (qui intercepte les précipitations et/ou en réduit l'intensité au sol selon DeBano (1999) [37].
    Après les grands feux de forêt qui brûlent indistinctement des végétaux, animaux et champignons, la litière organique et qui cuisent une partie du sol superficiel, les tapis de cendres sont parfois massivement lessivés ou disséminés par les eaux pluviales et le ruissellement (notamment en cas d'orages et de tempête (Lewis, W.M. Jr. 1974, Wondzell and King 2003) et/ou de forte pente par exemple).
    Ces cendres peuvent alors polluer les cours d'eau récepteurs, voire les eaux de nappe phréatique (en contexte karstique notamment) éventuellement utilisées pour produire de l'eau potable[38]
    Le bois brûlé peut être source de métaux lourds, de dioxines et d'autres organochlorés. Les effets varient selon le contexte écopaysager, pédologique et géologique (porosité du sol, pH...), et selon que l'on considère les eaux de surfaces ou les eaux de nappes.
    Une étude américaine a comparé des analyses d'eau potables faite avant et après un grand incendie dans deux bassin-versants source d'eau potable pour de grandes collectivités. Des effets à court terme ont été une augmentation des teneurs en nutriments (carbone organique, phosphates, nitrates), en ions divers (chlore, sels métalliques...) et en particules (après des tempêtes ultérieures au feu)[38]. Dans un cas après un feu dirigé prescrit en Caroline du Sud, après le passage du feu, Lewis (1974) a montré que la pluie a lessivé de très hautes quantité de nitrates et de phosphates : le taux de nitrate du cours d'eau drainant ce bassin versant est ainsi passé (après les premières pluies) de 5,300mg-N/L à un taux record de 14,000mg-N/L (quasi-triplement), alors que le taux de phosphates passait lui de 0,077mg-P/L à 1,033mg-P/L (multiplié par 13).
    Les teneurs de l'eau en éléments traces métalliques ont également augmenté, mais dans ces deux cas seul le sélénium a dépassé le teneurs maximales imposées par l'EPA (Agence américaine de protection de l'environnement).
  • À long terme d'autres effets, retardés, proviennent d'une mobilisation d'éventuels sels ou polluants présents dans la fraction particulaire qui a sédimenté dans les fonds de fossés, ruisseaux, rivières, fleuves ou lacs[38]. Des polluants organiques, organométalliques ou métalliques peuvent alors être dissous dans l'eau et diffusés dans les eaux potables.
    La matière organique servira en partie de source d'énergie à divers micro-organismes pouvant être source d'eutrophisation et/ou source de problèmes de goût et d'odeur l'eau du robinet[38],[39]. Des métaux comme l'arsenic et le sélénium ont été détectés dans ces études[38].
    Dans certains cas après un incendie étudié en Asie du Sud-Est (Malmer 2004) les taux de nitrates, d'azote total et d'ammoniac était respectivement augmentés de de 2 970 %, 217 % et 670 %. Les taux de nitrates et d'azote total sont redevenus normaux environ 12 mois après l’incendie, mais le taux d'ammoniac, s'il a diminué aussi, restait néanmoins un an après le feu environ deux fois supérieur à celui mesuré avant le feu[40].

Pollution de l'air

Les satellites montrent les panaches d'aérosols denses qui causent une pollution ponctuelle ou chronique jusqu'à plusieurs centaines de km de leur origine. Les analyses détectent dans les fumées des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et des composés organiques volatils (COV), des goudrons et des suies cancérigènes, d'autant plus que le bois était humide. On a suspecté[41] qu'à proximité des mers (ou après les largages d’eau de mer par des avions bombardiers d'eau), le chlore issus du sel contribuait à produire des organochlorés toxiques tels que dioxines et furanes. L'INERIS a analysé en 2003 les fumées de quelques feux correspondant à une surface débroussaillée de m2, dans une chambre de combustion de 80 m3 surmontée d’une hotte d’extraction des fumées : les émissions de dioxines et furanes étaient en moyenne de 10,5 ng I.TEQ/kg de biomasse brûlée (de 1,0 à 25,9). Dans cette expérience, ce n'est pas la combustion des végétaux collectés près de la mer, mais celle de ceux qui étaient les plus humides qui a produit le plus de polluants (CO, NOx et COVT) et d'organochlorés. Par contre les végétaux très secs s'ils émettaient bien moins de CO et COVT en brûlant, produisaient beaucoup plus de NOx. Mais il ne s'agissait pas dans ce cas d'arbres vivants, et les températures n'atteignaient pas celles des grands incendies[42].

La pollution de l'air pose de problèmes de santé publique. En effet, la fumée produite peut exposer des populations à de nocives concentrations de polluants (monoxyde de carbone, formaldéhyde, acroléine) ce qui peut provoquer des problèmes de santé pouvant affecter les yeux et les voies respiratoires. Dans certains cas, le port de masque filtreur est fortement conseillé pour limiter les transferts de poussières et de particules fines. De plus, des maux de tête, des vertiges et des nausées peuvent se manifester. À long terme, cette pollution aérienne peut entraîner une altération des fonctions respiratoires et une augmentation du risque de cancer60.

Métaux lourds et radioactivité

La combustion d'arbres ayant bioaccumulé des métaux lourds ou des radionucléides (par exemple après les essais nucléaires dans l'atmosphère ou après le passage du nuage radioactif émis lors de la catastrophe de Tchernobyl, à la suite des essais nucléaires dans l'atmosphère ou ayant poussé sur des sols naturellement radioactifs est source de pollutions métalliques. Le plomb (répandu en forêt à la suite de son usage dans les munitions de chasse et de guerre), ainsi que le mercure sont particulièrement volatils à des températures très inférieures à celles atteintes par les feux de forêt.

Pollution photochimique

Les gaz émis interagissent avec les rayons solaires ultraviolets pour produire une pollution dite photochimique.

Gaz à effet de serre

Les incendies de forêt rejettent de grandes quantités de gaz carbonique, puissant gaz à effet de serre. Selon Greenpeace, les émissions mondiales ont été de 7,7 Gt par an en moyenne entre 1997 et 2017, soit 1,45 fois les émissions des États-Unis[43].

De plus, l'incendie favorise le lessivage de la matière organique des sols qui étaient une partie du puits de carbone forestier. Cependant, si la combustion a été lente (en zone humide et pluvieuse), les charbons de bois, incorporés au sol contribueront provisoirement à adsorber et stabiliser certains toxiques, le temps qu'ils soient dégradés par les microbes et champignons du sol, ce qui favorise la restauration du substrat. Ce charbon de bois pourraient ainsi avoir joué un rôle dans certains sols tropicaux pauvres où l'apparition d'un sol anormalement riche et productif, la terra preta leur semble pour partie liée.

Même si la plupart des incendies sont anthropiques, en 2018 ces polluants — hormis parfois le CO2 en tant que gaz à effet de serre — ne sont toujours pas comptabilisés dans les cadastres et inventaires nationaux. Pourtant, rien qu'en métropole française, de 1980 à 2000, ce sont 5 218 feux de forêt par an et 30 738 hectares brûlés par an[44] qui ont été sources d'une pollution de l'air non mesurée ni évaluée.

Mécanisme

Lorsque les réserves d'eau du sol sont entre 100 et 30 %, l'évaporation de l'eau des plantes est compensée par l'eau puisée dans la réserve du sol et un peu par le phénomène de rosée. En dessous de ce seuil, la plante ne peut plus s'hydrater, et chez certaines espèces ce sont les essences de la plante qui s'évaporent. En cas de sécheresse prolongée, on a donc d'une part une atmosphère contenant des essences inflammables, et d'autre part des plantes très sèches donc très inflammables.

Les plantes poussant sur des sols siliceux (comme le maquis) sont à ce titre moins exposées que les plantes poussant sur sol calcaire (comme la garrigue).

La fragmentation des forêts par des routes peut diminuer la captation d'eau par les sols et augmenter (presque doublement en montagne) le débit maximum de crue[45] des cours d'eau forestier[46]. En forêt tropicale l'analyse de 14 ans d'imagerie satellite pour de l'est de l'Amazonie a montré que plus la fragmentation anthropique des forêts est importante, plus le risque d'incendie augmente[47].

Propagation caractéristique d'un feu de forêt en forme d'ellipse.

Une fois déclaré, le feu peut progresser :

  • par le bas, en « rampant » (propagation par les broussailles, les débris organiques sur le sol) ;
  • par les cimes ;
  • par éléments enflammés emportés par le vent ; il peut ainsi « sauter » une zone incombustible comme une route, voire une autoroute.

Sur un terrain plat et avec une végétation homogène, il se propage en forme d'ellipse, dans l'axe du vent. Dans le Sud-Est de la France, on estime qu'il progresse à environ 3 à 8 % de la vitesse du vent selon les terrains (pente, densité et nature de la végétation).

Bien que l'on soit en plein air, il peut se produire dans certains cas un embrasement généralisé éclair (EGE, ou flashover), dû à l'accumulation d'une poche de gaz de pyrolyse ; on peut ainsi voir plus de 50 000 m2 s'embraser instantanément (détails dans l'article sur l'EGE). La variation des températures autour du brasier peut également mener au développement de tourbillons de feu.

En Australie et au Canada, lorsque de gigantesques incendies se déclarent, on peut observer des phénomènes de « sautes de feux ». Des particules enflammées (écorce, feuilles, brindilles, cônes de pins…) sont emportées par des colonnes de convection en avant du front de flammes sur de grandes distances. Elles peuvent alors déclencher un nouveau départ de feu quelques centaines de mètres plus loin. En Europe, les incendies de forêts sont moins puissants et ce phénomène était peu connu, jusqu’à ce que le programme européen Saltus en révèle aussi l’existence, avec un maximum de saute de feu à 2,4 km observé en Espagne[48].

Causes

Les services forestiers américains et canadiens ont, les premiers, expérimenté une méthode d’analyse des causes d’incendies de forêt dans les années 50. Ils ont été suivis en Europe, par le Portugal en 1989, puis par l’Espagne en 1991[49]. Les méthodes de recherche utilisées en Espagne, au Portugal et aux États-Unis ont été adaptées en 2008 au contexte français et mises à disposition des différents acteurs intervenant dans la recherche des causes de départ de feu sous la forme d'un guide de référence[4].

Une étude réalisée par Irstea à partir des données fournies par Prométhée (une base de données sur les incendies de forêts dans les 15 départements méditerranéens français) entre 1996 et 2006, a permis d’établir des statistiques sur les causes de départs de feux[50] :

  • causes inconnues : plus de 30 %
  • causes naturelles (la foudre par exemple) : 8 % des causes connues. Cette proportion est beaucoup plus élevée dans d'autres pays où la forêt recouvre un grand territoire, jusqu'à 30 % au Québec[51], avec de grandes surfaces concernées.
  • causes humaines

- involontaires liées à des actes d’imprudence (jets de mégots) ou à des accidents (circulation en forêt ou en périphérie, lignes électriques, dépôts d’ordures, brûlage de rémanents…) : plus de 50 % des causes connues

- volontaires, comme des actes de pyromanie, de vengeance ou de stratégie politique ou administrative : 39 % des causes connues

Différentes bases de données répertorient en France et en Europe les données sur les feux déclarés dans les espaces naturels et les forêts, quelle que soit leur surface[52]. "Grâce aux informations collectées sur les feux, les bases de données permettent l’analyse spatio-temporelle du nombre des feux, de la surface brûlée ou des causes de départ de feux. Une meilleure prévention des départs de feu est alors possible"[53]. Compte tenu de l’hétérogénéité des données liées aux causes de départ de feux, un travail d’harmonisation a été réalisé 2009, à la demande de l’Union européenne (coordination Irstea et financement JRC). Ces données normalisées sont désormais consultables sur la plateforme EFFIS (European Forest Fire Information System)[54]. Au Québec, des données statistiques de feux de forêts classés par cause sont disponibles sur le site de la SOPFEU[51].

Le réchauffement climatique exacerbe le risque de feux : les données du satellite Aqua (NASA) montrent une augmentation des nuits chaudes (qui empêchent la formation de rosée), une baisse du taux d’humidité nocturne de la forêt qui se traduisent par un assèchement des sols[55]

Gestion des feux de forêt

Plusieurs difficultés sont fréquentes :

  • approche difficile du foyer sur terrains accidentés, isolés ou éloignés ;
  • foyers étendus ou multiples ;
  • incendies criminels, moins prévisibles ;
  • progression rapide du feu, qui peut encercler les secours.
  • contextes de sécheresses où l'eau peut manquer pour les secours.

Prévention et information

Affiche américaine de prévention des feux de forêt destinée à notamment sensibiliser les scouts.

Mesures courantes de prévention

  • L'interdiction de faire des feux, assortie de mesures de sensibilisation, d'information et de répression (surveillance policière) ; la plupart des départs de feux étant d'origine humaine ;
  • La mise en place de vigie en période critique, avec prépositionnement de moyens (tours de surveillance, réservoirs d'eau gonflables, guet aérien armé d'avions bombardiers d'eau…) ; la surveillance peut aussi s'effectuer avec des sortes de ballons dirigeables (projet Hellion), et certaines entreprises proposent maintenant des drones capables d'observer dans l'infra-rouge ;
  • Des années 1970 aux années 2000, les autorités ont souvent encouragé ou rendu obligatoire un entretien dirigé des massifs boisés avec obligation de débroussaillage et création d'allées pare-feux (ou « coupe-feux »), qui, à défaut d'empêcher la progression du feu, permettent la progression des engins et assurent des zones de repli ;
    hors de la saison sèche (essentiellement en hiver en Europe), on pratique localement des brûlages dirigés comme alternative aux coupes : ce sont des feux maîtrisés destinés à faire des « coupures » moins inflammables dans la forêt ;
  • La cartographie des risques, permise notamment par les données satellitaires (spectrographie, Lidar, radar...)[56]. L'analyse des données spatiales à très haute résolution permet aussi de cartographier et suivre le débroussaillement dans les zones à risques[57].
  • L'établissement de plans d'intervention et d'engagement de moyens. Leur ampleur et les difficultés de mise en œuvre varient fortement selon les contextes. En France, la forêt des Landes de Gascogne (10 000 km2) n'exige pas les mêmes moyens que le massif des Maures (335 km2) ; ce dernier, bien que plus petit, est en effet plus exposé et sujet à des ravages bien plus importants. De plus, dans la première forêt, les exigences d'entretien correspondent aux intérêts économiques (exploitation d'une forêt artificielle de pins des Landes). Dans le second cas, l'entretien se heurte à des intérêts plus conflictuels : lobby des chasseurs qui s'oppose au débroussaillage (les sous-bois abritant des sangliers)[réf. nécessaire], les maires qui autorisent les constructions d'habitations isolées pour attirer des capitaux, l'abandon du chêne-liège au profit du pin, plus rentable mais réputé plus facilement inflammable… En zone sub-sahélienne, le moment où il faudrait entretenir les pare-feux est celui où les agriculteurs et villageois sont le plus occupés aux champs.
  • La prévision météorologique : les organismes de surveillance météorologique (par exemple Météo-France) jouent un rôle capital en signalant les moments où les risques sont maximaux (temps sec et venteux). En 1976, le Canada a développé un modèle empirique de calcul de risque ; la France s'en est inspirée pour le calcul de l'IFM (Indice forêt météo) qui quantifie le risque. Différents modèles informatiques existent pour l'aide à la gestion du risque d'incendie.
  • La modélisation et l'anticipation des incendies, avec par exemple des études menées sur de vastes territoires comme en Amazonie[58]. En France, l'Université de Corse a une équipe de Modélisation du comportement et impacts du feu[59].
  • Le recours à l'intelligence artificielle[60] ; ainsi l'ONG Hand (Hackers Against Natural Disasters), après avoir travaillé sur les tsunamis aux Antilles a élaboré en 2018 des codes open source utiles à la modélisation des feux de forêt dans le sud de la France[61].
  • Analyser : température, taux d'humidité de l'air, vent, état des sols et de la végétation : ces données sont collectées et centralisées à Bordeaux pour le sud-ouest, et à Valabre pour le sud-est.
  • Surveiller : sur les zones à risque, hommes et camions sont postés à titre préventif pour réduire les détails d'intervention. Les avions bombardiers d'eau opèrent aussi une veille, les soutes pleines d'eau.
  • Aménager et débroussailler : dans les forêts, on crée des percées pour ralentir le feu. En France, débroussailler est obligatoire sur cinquante mètres autour des maisons particulières et autres édifices.
  • Informer : 23 % des mises à feu dont l'origine est connue résultent d'imprudences. D'où l'importance des messages de prévention.
  • Depuis 2015, le site feuxdeforet.fr[62] signale, à l'aide d'une communauté de 100 000 personnes, tous les départs de feu en France.

Aménagement du territoire

En France, les plans locaux d'urbanisme, les plans de prévention des risques naturels... peuvent contribuer à réduire le risque en limitant l'habitat isolé en forêt et en imposant des règles d'entretien entre la forêt et la ville.

D'autres politiques sont quant à elles favorables à la prévention du risque incendies. C'est le cas par exemple des politiques favorisant le maintien ou la réactivation de l'agriculture (qui permet de fragmenter les grands espaces forestiers) ou encore l'exploitation et la valorisation forestière pour le bois[24].

Exemple de cartographie des interfaces habitats-forêts : le code couleur correspond aux différents types d'interfaces.

Un autre volet important de la prévention concerne la surveillance des interfaces habitats-forêts, matérialisées par les zones de contact entre les surfaces naturelles et les milieux urbanisés, car ce sont des zones privilégiées de départ de feux. Or, dans un contexte de pression urbaine croissante et d’accumulation de biomasse combustible conséquente à l’abandon de terres agricoles et à la sous-exploitation forestière, ces interfaces se multiplient et deviennent une véritable préoccupation pour la gestion du risque d’incendie de forêt.

Depuis 2010, la connaissance de ces interfaces s’est considérablement renforcée[63], notamment en France avec la mise à disposition des acteurs de l’aménagement des territoires de différents outils pour les cartographier. C’est le cas d'un logiciel de calcul des interfaces habitat-forêt, dont la première version française WUImap a été transmise dès 2010 à toutes les DREAL, puis adaptée à l’échelle européenne[64]. La version élargie du logiciel permet de présenter trois types de cartes allant de l’échelle locale à l’échelle d’un département voire d’une région. Les cartes produites permettent par exemple d'évaluer la vulnérabilité d’un bâti, la faisabilité de nouveaux projets (implantation d’un nouveau centre commercial, extension d’une école, etc.) ou encore de contrôler le débroussaillement.

En 2016, des préconisations de végétaux ornementaux pour les interfaces habitats-forêts ont été réunies dans un guide en accès libre[65]. Après les incendies de l'été 2017 du sud-est de la France, les experts d'Irstea, y préconisent une réglementation sur les végétaux ornementaux, à l’instar de l’obligation de débroussailler arrêtée dans les années 1990[66].

Approches préventives nouvelles

Depuis la fin du XXe siècle, malgré les mesures de lutte et de surveillance, les feux de forêt touchant de vastes surfaces (plus de 1 000 hectares) augmentent en fréquence et en gravité. Le facteur climatique ne semblant pas être le seul en jeu, des études ont cherché à lister les facteurs (biotiques ou abiotiques) favorisant ou aggravant ces grands incendies. On étudie aussi les facteurs ayant permis à certains îlots forestiers de ne pas brûler au sein de ces grandes surfaces. L'étude[67] des zones épargnées par un vaste incendie (de 1998) dans le nord-est de l’Espagne a mis en évidence l'importance de divers facteurs microclimatiques, ainsi que de la qualité de la couverture végétale du sol, de la pente et de son exposition, de la structure du peuplement. Cette étude a montré l’importance déterminante de la qualité de la couverture végétale du sol : les îlots épargnés par le feu sont plus fréquents là où la forêt est la moins fragmentée. Une des conclusions de ce travail est que contrairement à une idée répandue, les coupe-feux peuvent faciliter ou accélérer la propagation du feu, de même que des lisières linéaires et artificielles, et qu'il faudrait défragmenter les forêts et restaurer l'intégrité écologique de ces milieux[67].

Une étude de 2009 montre qu'en zone boréale, la régénération post-incendie se fait mieux, et avec plus de biodiversité, quand il n'y a pas eu de coupes rases avant l'incendie[68].

Des scientifiques invitent à adapter les forêts au risque incendie par des choix d’espèces adaptées au feu et à la sécheresse, des modes de gestion limitant les dépérissements et les maladies en préférant, par exemple, les forêts mélangées à pin et chênes aux pinèdes pures[69].

Depuis 2014, en France, un site internet recense les départs de feu et assure un suivi un temps réel. En 2017, l'application mobile "Feux de forêt" a été lancée sur iOS et Android. D'après l'éditeur, les alertes envoyées par l'application mobile ont été lues plus de 4,5 millions de fois.

Lutte contre l’incendie

L'imagerie satellitaire permet de mieux suivre les incendies (ici aux États-Unis) et lutter contre eux.
Des scientifiques ont équipé un site de capteurs pour y étudier le feu afin d'en comprendre les processus pour mieux les maîtriser.

La lutte contre les feux de forêt fait appel à trois types d'intervenants[70] :

Il est impossible de directement éteindre un feu de forêt avec les moyens hydrauliques. Les équipes au sol et/ou des avions ou hélicoptères bombardiers d'eau attaquent généralement les fronts gauche et droit pour resserrer la tête et canaliser la propagation. Le largage aérien d'eau ne peut se faire au dessus du personnel ; une dizaine de tonnes d'eau pouvant causer de graves blessures. La coordination radio est donc indispensable entre les équipes au sol et les équipes aériennes. quand l'équipe au sol entend un moteur, elle lève la lance pour signaler sa présence aux pilotes et éviter les accidents.

L'eau est larguée seule ou avec des additifs ; des « retardants » largués sur la végétation voisine du feu évitent l'extension du sinistre (retardant dit « à long terme »). Il s'agit de polyphosphate d'ammonium additionné d'oxyde de fer qui lui donne une couleur rouge, il inhibe les réactions d'oxydation : la combustion dégage moins d'énergie, donc elle se propage moins vite. On utilise également fréquemment un tensioactif ou « agent mouillant » : en diminuant la tension superficielle de l'eau, celle-ci peut passer la couche grasse qui recouvre la végétation (le tensioactif agit à l'instar d'un savon), et par ailleurs, l'eau forme une pellicule plus fine, mais plus étendue, sur la végétation.

Manœuvre de « défense des points sensibles » (DPS) : Les populations sont évacuées et/ou invitées à protéger les habitations, en :

  • rentrant les véhicules au garage, ou les mettant contre la façade opposée au sens du vent ;
  • fermant les volets et les fenêtres ;
  • arrosant les habitations pour limiter l'échauffement par radiation ;
  • établissent quand c'est possible un « front d'eau » face au feu pour que celui-ci contourne l'habitation.

Défendre une habitation unique nécessite typiquement quatre véhicules. Les habitations isolées en forêt posent donc de gros problèmes. Certaines entreprises proposent des arroseurs fixes à poser sur les maisons, de type gicleur.

Certains pays, comme les États-Unis, pratiquent souvent des contre-feux : en brûlant une partie de la végétation de manière contrôlée, on prive le feu de carburant quand il arrive. Mais, outre que le feu peut « sauter » la zone, le contre-feu peut échapper au contrôle et devenir un nouveau foyer. Parfois des zones coupe-feu sont pratiquées en urgence, au bulldozer dans le même but.

Feux de forêt en France

Évolution des surfaces forestières incendiées et du nombre de feux survenus dans le sud est de la France de 1973 à 2004 (données issues de la base Prométhée)

La forêt en France métropolitaine représente 31 % du territoire avec 16 900 000 ha[71]. Depuis 1973, plus de 1,1 million d'hectares ont brûlé en France, dont près du tiers en Corse. À partir de 1992 et à la suite des grands incendies dans le sud-est de la France, une nouvelle politique et stratégie de prévention et de lutte a été mise en place, prônant notamment une attaque massive des feux naissants. Une étude menée en 2017 a montré l’efficacité de cette approche avec une réduction de 25 % des départs de feu et de 60 % des surfaces brûlées entre deux périodes de 20 ans (1975-1994 par rapport à 1995-2014), alors que les conditions favorables au départ d’incendies étaient en hausse. Ces résultats sont cependant à nuancer dans un contexte de météorologie avec des épisodes chauds et secs qui engendre une "nouvelle génération d’incendies", comme l’ont démontré les feux très intenses de 2003, 2016 et 2017[72]. Parmi les autres effets attendus des changements globaux (liés au climat, à l'occupation du sol, l'urbanisation...), on observe une remontée des départs de feux en altitude et dans l'arrière-pays ainsi qu'une extension de la saison à risque.

Si l'on en croit les chroniqueurs et les archives, même si les grands incendies étaient autrefois moins fréquents qu'aujourd'hui, les forêts ont toujours brûlé[17]. Bien entendu, les zones sèches y sont plus sensibles ; les exemples des massifs des Maures et de l'Esterel sont parlants :

  • en 1271, un feu de mauvaises herbes, mal surveillé, s'étend à la forêt et incendie tous les bâtiments de la Chartreuse de la Verne ;
  • au XVIe siècle, la forêt des Maures est incendiée lors des combats qui opposent les armées de Charles Quint et de François Ier ;
  • du 4 au 9 août 1854, 4 000 hectares ;
  • du 1er au 5 septembre 1877, 10 000 hectares ;
  • du 20 au 29 juillet 1918, 10 000 hectares de Saint-Raphaël à Mandelieu (et deux morts) ;
  • du 26 au 30 juillet 1921, 10 000 hectares ;
  • le 19 août 1923, huit morts ;
  • le 15 août 1927, 10 000 hectares ;
  • le 7 juillet 1943, 13 000 hectares ;
  • le 19 août 1949, l'incendie de Cestas (Gascogne), 52 000 hectares est le plus meurtrier qu'ait connu la France. Il a fait 82 victimes (des fonctionnaires des Eaux et Forêts - alors chargés de la prévention et de la lutte contre les incendies - encadrant des militaires venus prêter main-forte) ;
  • le 3 octobre 1970, un feu dévaste la forêt d'Auribeau-sur-Siagne (dans lequel meurent l'épouse et les 4 enfants de Martin Gray) ;
  • l'été 1990, 10 000 hectares détruits à Collobrières ;
  • l'été 2003, 387 départs de feu dans le département du Var, 7 d’entre eux ont détruit 18 437 hectares sur les 21 000 hectares brûlés au total. Les grands feux progressaient à des vitesses de 4, voire 5 ou 6 km/h ; avec des flammes de 20 mètres de haut. Le feu pouvait sauter sur des distances de 400 à 500 mètres, voire plus[73]. Pourtant 5 000 hectares de cet écosystème, sur les communes de Les Mayons, de Gonfaron, Le Cannet-des-Maures, de La Garde-Freinet, de Vidauban avaient été classées Zone naturelle d'intérêt écologique, faunistique et floristique (avec la Tortue d'Hermann qui y a son fief) ;
  • en avril 2004, 600 hectares dans le département du Var à proximité de Brignoles ;
  • fin août 2010, à l'est du Pic Saint-Loup (Hérault) entre Saint-Mathieu-de-Trèviers et Castries, des centaines d'hectares ont mobilisé les moyens de 3 départements. Le feu est probablement d'origine criminelle mais l'enquête a conclu à un classement sans suite.
À l'est du Pic-Saint-Loup, entre Saint-Mathieu-de-Tréviers et Castries (Hérault) : restes d'une forêt de Pins d'Alep (Pinus halepensis).

La liste complète des incendies de ces massifs serait trop longue. De nombreux sapeurs-pompiers ont péri en luttant contre ces feux.

Coordonnées DFCI dans le Massif de l'Esterel.

On utilise le terme Défense de la forêt contre les incendies (DFCI) ; on parle de « coordonnées DFCI »[74] pour localiser les massifs forestiers, de « chemins DFCI » pour l'accès à ces massifs…

Camion-citerne feux de forêts IVECO 2 000 litres (moyen) des Auxiliaires de Prévention de la Forêt Méditerranéenne, Office national des forêts du Var, 2011.

Outre les sapeurs-pompiers, l’État emploie des ouvriers forestiers spécialisés dans la DFCI (ouvriers forestiers rapatriés d’Afrique du Nord et auxiliaires de protection de la forêt méditerranéenne) encadrés par des sous-officiers de l’Office national des forêts (ONF), avec des véhicules porteurs d’eau jaunes jonquille, des véhicules d’encadrement et de verbalisation, des tours de guet en points hauts et des équipes spécialisées. Différentes prestations sont fournies par les fonctionnaires de l’ONF selon les départements à la demande des services forestiers de l’État des directions départementales de l’agriculture et de la forêt (DDAF) : Cellule forestière d’appui sur grand incendie (cartographie informatique en direct des feux et aide à la prévision), Équipes de guidage des moyens et de reconnaissance, Équipe Pluridisciplinaire d'Investigation sur l’Origine des Incendies de Forêts (équipe d’enquête mixte forestiers - gendarmes), équipe de feux tactiques, etc. Les collectivités territoriales emploient aussi des agents territoriaux appelés forestiers-sapeurs (véhicules jaunes jonquille) formés par l’ONF à l'origine, mais repris par les départements à la suite du désengagement de l’État, ainsi que des bénévoles regroupés dans des Comités communaux de feux de forêt (CCFF, véhicules orange)[75].

Les véhicules terrestres spécifiques à la lutte contre les feux de forêt sont :

Les sapeurs-pompiers disposent d'un « lot de repli » qui leur permet de se protéger un minimum s'ils sont piégés hors du véhicule. Il se compose d'une cagoule avec une cartouche filtrante (type masque à gaz) — les feux de forêt s'attaquent sans appareil respiratoire isolant — et d'un « poncho » métallisé qui permet de se protéger de la chaleur rayonnée.

En période estivale, les unités de sapeurs-pompiers des départements à risques (départements boisés du Sud de la France) ou des marins pompiers de Marseille, sont renforcés par des pompiers d'autres départements, des militaires des Unités d'instruction et d'intervention de la sécurité civile ou des marins pompiers réservistes.

  • Les groupes d'intervention de feu de forêt (GIFF) : il s'agit de colonnes de véhicules. Outre des CCF, les GIFF comprennent des véhicules pour assurer la logistique — en général deux ou trois véhicules toute-utilité (VTU) : matériel de rechange, mécanique, nourriture et boisson — et dans l'idéal un VSAV armé d'un infirmier pompier, éventuellement un véhicule radio-médicalisé (VRM) avec un médecin sapeur-pompier (MP), et un poste de commandement mobile (PCM).

Tous les avions de lutte contre le feu du midi de la France sont placés sous l'autorité du COZ (Centre opérationnel de zone), installé à Valabre dans les Bouches-du-Rhône depuis sa création en 1979. Ce centre prévient, évalue les risques, met en œuvre et coordonne les forces aériennes et terrestres. Il se met à la disposition du préfet de la région Provence-Alpes-Côte d'Azur.

Répartition des causes connues de feu de forêt en France entre 1996 et 2006 (données de la base Prométhée)[50] :

  • 39 % : malveillance (chasse, pyromanie, pastoralisme, conflit d'occupation du sol) ;
  • 23 % : loisirs (feux d'artifice, barbecues, réchaud, mégots de promeneur ou jetés d'un véhicule) ;
  • 21 % : travaux forestiers ou agricoles ;
  • 9 % : cause accidentelle (dépôt d'ordures, lignes électriques, incendie de véhicules...) ;
  • 8 % : origine naturelle (foudre).

Feux de forêt au Québec

Au Canada, la province est responsable de la protection de ses forêts. Au Québec la SOPFEU est chargé de la prévention, la détection et l'extinction des feux de forêt. L'organisation est similaire à celle de la France.

Par exemple la région du Nord Est de l'Alberta est touchée par un feu important qui brûle près de 3000 hectare de forets .

Feux de forêt en Indonésie

Depuis les années 1980, les incendies de végétation deviennent un grave problème en Indonésie ; ainsi environ 3,6 millions d’hectares de forêts de province de Kalimantan oriental on brûlé, fait sans précédent historique, et d'autres feux sont régulièrement signalés dont l'un des plus importants fut celui de 1997 perdurant jusqu’en 1998 sur plus de 400 000 hectares[76], causé