Incendies et sécheresses répétés, une menace pour la forêt méditerranéenne

Le feu est-il l’ennemi de la forêt méditerranéenne ou un facteur régulateur naturel de l’écosystème ? Quel est l’effet du changement climatique sur ces interactions ? Grâce au programme IRISE, coordonné par Irstea, on sait aujourd’hui que tout est une question de fréquence, en lien avec le stock de matière organique qui conditionne la vie dans le sol. Les résultats obtenus ouvrent de nouvelles pistes pour gérer au mieux les écosystèmes les plus fragiles.

Le feu représente l’une des plus importantes perturbations subies par les écosystèmes forestiers méditerranéens, avec 600 000 hectares brûlés chaque année. Or, ce n’est pas tant l’étendue des parcelles brûlées qui préoccupe les scientifiques que les effets des incendies sur le comportement des peuplements végétaux et la capacité de l’écosystème à se régénérer.

Grâce au programme IRISE, coordonné par Irstea, on sait aujourd’hui que ce n’est pas un feu isolé qui détruit la forêt, mais la trop grande fréquence des incendies. Ce projet pluridisciplinaire a réuni pendant 3 ans des scientifiques de 3 organismes de recherche – Irstea, CNRS, INRA – et de 3 universités des régions d’Aix-Marseille et de Lyon. Il a permis de déterminer les fréquences critiques, au-delà desquelles l’écosystème n’est plus à l’équilibre et réduit sa capacité à se régénérer. Des mécanismes clés impliqués dans la régénération ou l’effondrement des écosystèmes fragilisés ont été identifiés. Profitant du déficit des pluies entre 2003 et 2008, les scientifiques ont, de plus, étudié l’interaction entre la répétition des feux et celle de la sécheresse.

50 ans pour gommer les effets d’un incendie

Dans les zones régulièrement incendiées, l’activité biologique du sol se concentre dans les premiers centimètres, où se trouve l’essentiel de la matière organique, exposée à la combustion et à l’érosion. Après le passage d’un incendie, la plupart des paramètres physico-chimiques des sols forestiers retrouvent quantitativement leur niveau initial en 15 à 25 ans. Mais il faut attendre 50 ans pour observer une résilience globale et qualitative de l’écosystème. En deçà de ce seuil, les communautés bactériennes et la faune du sol, éléments essentiels du processus de régénération, sont moins diversifiées et moins actives. En outre, suite à un incendie, la matière organique contient des quantités élevées de substances peu dégradables ou toxiques, susceptibles d’inhiber partiellement l’activité biologique du sol. Ce n’est qu’après 150 ou 200 ans sans feu que l’on observe un fort accroissement du stock de carbone dans le sol et un enrichissement de la structure et de la composition de la végétation.

Les 1ers et 4e feux, seuils critiques

Il suffit d’un seul feu pour interrompre ce processus de restauration, sans toutefois compromettre la capacité de régénération à long terme. Cette dernière n’est pas non plus affectée par un ou deux feux supplémentaires en 50 ans. Mais un quatrième feu sur cette période peut être fatal, ou deux incendies très rapprochés dans le temps (à moins de 10 ans d’intervalle). À ce seuil du "4e feu", on constate la raréfaction d’espèces et de communautés essentielles au fonctionnement de l’écosystème, ainsi que la diminution du stock de matière organique et de sa qualité. Alors que l’incendie a provoqué l’émission de grande quantité de CO2, la forêt n’est plus en mesure de garantir son rôle de puits de carbone, ce qui, in fine, contribue à renforcer l’effet de serre. La composition végétale change et la forêt peut progressivement laisser place à des formations arbustives.

Lorsque la sécheresse s’en mêle

L’augmentation de la fréquence des épisodes de sécheresse, telle qu’elle s’est produite entre 2003 et 2007, conjuguée à une importante fréquence d’incendies, conduit à un effondrement du fonctionnement biologique de l’écosystème. Une sécheresse persistante après un feu ralentit, voire stoppe la régénération de la forêt. De la même façon, l’impact d’un incendie sur un milieu venant de subir une période de sècheresse prolongée est aggravé. Quatre années de sécheresses successives constitueraient ainsi un seuil critique dans la résistance de la forêt au feu.

Le changement climatique, en intensifiant cette conjonction de feux et de sécheresses, ne peut par conséquent que fragiliser ces écosystèmes. Et il devient alors difficile de prévoir leur devenir à moyen et long terme. L’ensemble de ces travaux offre les moyens de dégager des priorités pour la gestion des forêts méditerranéennes : les zones ayant été soumises à plusieurs incendies récents, qu’un feu pourrait dégrader irrémédiablement, sont à considérer en priorité, en regard des forêts n’ayant pas brûlé depuis plusieurs dizaines d’années, plus résilientes. Les trop rares forêts âgées (plus de 150 ans) sont aussi à protéger à tout prix. En raison de l’importance que revêt le stock de matière organique du sol dans la résilience de la forêt, l’apport de compost pour reconstituer la fertilité du sol forestier et la dynamique du milieu pourrait être envisagé dans les zones les plus fragilisées. Des expérimentations ont été initiées dans ce sens, afin d’évaluer l’efficacité de la mesure.

Le programme IRISE (2005-2008) a été réalisé grâce au règlement européen Forest-Focus, relayé par le ministère français de l’Agriculture et avec le soutien de l’Institut fédératif de recherche "Pôle méditerranéen des sciences de l’environnement".

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