D.D. Wade et J. Lundsford
Dale D. Wade et James Lundsford sont experts en feux de forêt au Service forestier des Etats-Unis.
Cet article traite de l'utilisation du brûlage dirigé pour l'aménagement des forêts et des terrains de parcours dans le sud des Etats-Unis.
L'utilisation du feu dans les forêts des Etats-Unis est pour ainsi dire revenue à son point de départ après avoir accompli un cycle complet. Les premiers colons, voyant les Indiens utiliser le feu dans les forêts vierges de pins, adoptèrent eux-mêmes cette pratique pour faciliter l'accès et la chasse, réduire les risques d'incendie par la foudre, et surtout améliorer la quantité et la qualité du fourrage disponible pour leurs animaux. Des incendies destructeurs survenant après les coupes de bois ont ravagé des millions d'hectares de forêts dans le sud des Etats-Unis, tandis que la pratique du brûlage annuel pour régénérer le pâturage tuait les jeunes régénérations de pins.
La multiplication des incendies, alliée à la nécessité d'un intervalle de plusieurs années sans feux pour permettre aux pins de se réinstaller, avait amené de nombreux forestiers à prôner l'exclusion totale du feu en forêt. D'autres, au contraire, faisaient valoir que le feu pourrait avoir sa place dans la gestion de nombreux écosystèmes des Etats du sud, notamment ceux où domine le pin des marais (Pinus palustris). Les idées fausses et les controverses qui entouraient l'emploi délibéré du feu ont peu à peu fait place aux faits objectifs. A mesure que les connaissances progressaient, l'usage du feu dirigé s'est répandu.
Le brûlage dirigé, ou brûlage contrôlé, peut se définir comme l'application rationnelle du feu à la végétation naturelle dans des conditions précises de terrain et de climat à des fins de gestion bien définies à l'avance.
Les feux dirigés sont appliqués aujourd'hui chaque année à quelque 3,25 millions d'ha dans le sud des Etats-Unis, dont la moitié à des fins d'aménagement forestier, le reste concernant surtout les parcours et les terres agricoles.
L'emploi du feu en tant qu'outil d'aménagement forestier présente de multiples avantages potentiels, notamment: réduction des combustibles dangereux, préparation du terrain en vue de semis ou plantation, amélioration de l'habitat de la faune sauvage, élimination des déchets de coupe, lutte contre les insectes et les maladies.
Un seul feu bien conduit peut remplir diverses fonctions, par exemple réduire les risques de feux sauvages et améliorer l'habitat de la faune, et le plus souvent améliorer l'accès. Le brûlage dirigé n'est toutefois pas toujours bénéfique, et, pratiqué dans de mauvaises conditions, il peut même faire plus de mal que de bien. C'est un outil complexe, à n'utiliser qu'avec prudence et en conditions contrôlées.
PINÈDE DE PINS LONGIFOLIO avant le brûlage dirigé...
Réduction des combustibles dangereux
Les combustibles s'accumulent rapidement dans les pineraies des plaines côtières de l'Atlantique et du golfe du Mexique, et en cinq ou six ans, une épaisse couverture morte et vivante se forme, constituant un sérieux danger d'incendie. Le brûlage dirigé est le moyen le plus pratique de réduire cette accumulation dangereuse de matières combustibles.
L'intervalle optimal entre deux brûlages dirigés varie en fonction de divers facteurs tels que la rapidité d'accumulation du combustible, les incendies antérieurs et la valeur de la forêt à protéger. Il peut être d'un an seulement, mais un cycle de trois ou quatre ans est suffisant pour atteindre la plupart des objectifs.
Elimination des déchets de coupe
Après passage de la coupe, les houppiers et bois non marchands sont laissés soit dispersés sur le parterre de la coupe soit en tas sur les chantiers d'ébranchage, selon la méthode d'exploitation. Ces rémanents gênent pour la circulation des ouvriers et des équipements de plantation. Dans les peuplements qui produisent beaucoup de déchets, ils sont souvent mis en andains et brûlés, mais cette pratique doit autant que possible être évitée en raison des problèmes de fumée et des risques de dégradation de la station. Le brûlage extensif, qui consiste à brûler les rémanents non mis en tas ou en andains sur une étendue déterminée, habituellement en l'absence d'un étage dominant de valeur commerciale, est en règle générale une bien meilleure solution.
Préparation du terrain en vue de semis ou plantation
Le brûlage dirigé est utile en liaison avec la régénération des pins méridionaux par semis direct, plantation ou régénération naturelle. Sur une station dégagée, le feu peut à lui seul mettre suffisamment à nu le sol minéral et éliminer la végétation concurrente jusqu'à ce que les jeunes pins soient bien installés. Le feu dirigé, d'autre part, recycle les éléments nutritifs, les mettant à la disposition du futur peuplement.
Pour la régénération naturelle, il importe de prévoir la production de semences et de connaître la date à laquelle elles commenceront à se disperser. Si la production de semences est insuffisante, il faut ajourner le brûlage. Il n'est ni nécessaire ni souhaitable de décaper complètement le sol; il doit rester une mince couche de litière protectrice. En règle générale, le brûlage doit se faire plusieurs semaines avant la dispersion des graines. La date varie selon l'essence et la localité.
Amélioration de l'habitat de la faune sauvage
Le brûlage dirigé est particulièrement approprié pour l'aménagement de l'habitat de la faune sauvage, où l'essence dominante peut être le pin à encens (Pinus taeda), le pin épineux (P. echinata), le pin des marais (P. palustris) ou le pin d'Elliott (P. elliottii). Les feux périodiques tendent à favoriser les espèces qui demandent un habitat plus ouvert. Une mosaïque de surfaces brûlées et non brûlées présente un maximum d'«effet de bordure», propice à une faune abondante et variée. Les quatre principaux gibiers des Etats du sud - cerf de Virginie, tourterelle triste, colin de Virginie, dindon sauvage - sont favorisés par les feux dirigés, de même que plusieurs espèces en danger d'extinction, telles que le puma de Floride, la tortue fouisseuse, le serpent indigo et le pic à face blanche.
Le choix judicieux de l'étendue, de la fréquence et de la date des brûlages est essentiel pour l'amélioration de l'habitat. Il faut tenir compte des exigences biologiques - par exemple, l'époque de nidification - des espèces sauvages que l'on veut favoriser, de l'état de végétation du peuplement, et par-dessus tout des changements que le feu produira dans l'état et la composition spécifique du sous-étage.
Elimination de la végétation concurrente
Les espèces indésirables peuvent étouffer l'essence principale - ici le pin - ou retarder sa croissance. En outre, les arbres et arbustes du sous-étage couverts d'un manteau d'aiguilles mortes servent de relais au feu qui peut ainsi se transformer en feu de cimes.
Dans la plupart des cas, l'éradication totale du sous-étage n'est ni pratique ni désirable. Il faut l'aménager avec un usage judicieux du feu pour limiter la concurrence avec l'essence principale, tout en fournissant du «brout» pour la faune sauvage et en accroissant la biodiversité.
Lutte contre les insectes et les maladies
La maladie des taches brunes est une infection cryptogamique qui affaiblit gravement les semis de pins des marais et finit par les tuer. Une fois les jeunes semis infectés, le feu est la méthode la plus pratique de lutte; bien appliqué, il élimine les aiguilles atteintes sans tuer le bourgeon terminal. Le brûlage dirigé semble aussi réduire l'incidence de la maladie du rond des pins, causée par Fomes annosus, en modifiant le micro-milieu de la couverture morte. Dans le sud des Appalaches, enfin, le feu est utilisé dans les vergers à graines de pin de Weymouth pour détruire les charançons des cônes hivernant.
Amélioration du pâturage
Un brûlage de faible intensité accroît la présence, l'appétibilité, la qualité et la quantité du pâturage herbacé, en éliminant la matière morte de faible valeur nutritive et en suscitant une nouvelle pousse riche en protéines, phosphore et calcium. Le bétail se rassemble sur les brûlis récents; il faut donc étudier soigneusement leur emplacement et leur étendue pour éviter le surpâturage. Un système couramment utilisé consiste à diviser le parcours en trois parties, et à brûler chaque année un tiers de la surface.
...ET LA MÊME PINÈDE après le brûtage dirigé du sous-bois
Amélioration esthétique
Le brûlage dirigé peut aussi améliorer la valeur récréative et l'esthétique de la forêt, par exemple en maintenant un peuplement ouvert, en modifiant la végétation, et en accroissant l'abondance et la visibilité des fleurs annuelles et bisannuelles. Employé périodiquement, c'est un moyen pratique de maintenir de nombreuses communautés végétales agréables à l'œil.
Amélioration de l'accès
Le brûlage du sous-bois avant la vente de coupes facilite l'inventaire, le martelage et l'exploitation. En éliminant la matière morte accumulée, il renforce la sécurité des bûcherons grâce à une meilleure visibilité et une circulation plus facile.
Perpétuation des pyrophytes
De nombreuses plantes ont des adaptations structurelles, des tissus spécialisés ou des particularités reproductives qui leur permettent de prospérer dans un milieu soumis au feu. De nombreuses fleurs pittoresques, notamment plusieurs orchidées classées parmi les espèces menacées, sont favorisées par le feu. Toutefois, le brûlage dirigé n'assure pas automatiquement la perpétuation des espèces végétales et animales. Il faut bien connaître leurs exigences individuelles pour choisir judicieusement la date et l'intensité du feu.
Le brûlage dirigé a des effets directs et indirects sur le milieu naturel. Pour bien l'employer, et évaluer les coûts et avantages, on doit connaître ses effets sur la végétation, la faune sauvage, le sol, les eaux et l'atmosphère.
Effets sur la végétation
Le feu peut blesser ou tuer des parties d'une plante ou la plante entière, selon son intensité et la durée d'exposition. Certaines particularités, comme l'épaisseur de l'écorce et le diamètre du tronc, influent aussi sur la sensibilité des végétaux au feu. Un petit arbre est plus facilement tué qu'un grand.
L'écorce des pins méridionaux a de bonnes qualités isolantes et elle est plus épaisse que celle de la plupart des essences feuillues. Ces dernières sont donc bien plus sensibles au feu que les pins. Les pins de 10 cm ou plus de diamètre au pied ont une écorce suffisamment épaisse pour protéger la tige de la plupart des feux dirigés. En revanche, leur cime est très sensible aux températures dépassant 58°C. Les aiguilles de pin résistent pendant cinq minutes à une température de 54°C, mais elles sont tuées si elles sont exposées à 62°C même pendant quelques secondes.
Les températures sont très élevées dans les flammes de combustibles forestiers. Heureusement, les gaz de combustion se refroidissent rapidement au-dessus de la zone de flamme, et ne sont plus qu'à quelques degrés au-dessus de la température normale de l'air à une faible distance du feu dirigé, sauf si l'air est calme. C'est pourquoi il faut un vent suffisant pour dissiper la chaleur et retarder sa montée dans les cimes de l'étage dominant. Les pins méridionaux survivent en général à un roussissement intense des cimes, mais leur croissance est souvent retardée pendant au moins une année.
Bien que l'écorce des pins soit un bon isolant, le cambium peut être endommagé par la combustion prolongée de litière feuillue autour du collet, surtout s'il s'agit d'un peuplement à maturité n'ayant pas été brûlé précédemment et où une épaisse couche de matière organique s'est accumulée. Si la chaleur pénètre dans le sol, les racines absorbantes et les micro-organismes utiles du sol risquent d'être tués.
PÂTURAGES AMÉLIORÉS grâce au brûlage dirigé
Aux Etats-Unis, le brûlage dirigé n'est, en règle générale, pas utilisé dans la conduite des peuplements feuillus destinés à l'exploitation fois que le peuplement est installé. Certes, le feu ne tue pas toujours les arbres adultes, mais il laisse souvent des cicatrices de brûlure qui rendent la partie inférieure du fût invendable et laissent pénétrer les insectes et les maladies.
L'usage inconsidéré du feu peut aussi modifier la composition spécifique de la forêt, mais dans un sens défavorable, notamment lorsqu'on compte sur la régénération naturelle des peuplements de pins.
Effets sur le sol
Les effets spécifiques sur le sol peuvent être très variables suivant la fréquence, la durée et l'intensité du feu ainsi que les caractéristiques du sol. Dans le sud des Etats-Unis, le brûlage dirigé n'entraîne normalement que peu ou pas de changements décelables dans la quantité de matière organique du sol superficiel; en fait, on a parfois constaté une légère augmentation. Le feu dirigé ne provoque pas de modifications dans la structure du sol minéral, parce que les températures restent élevées très peu de temps. En revanche, le brûlage de déchets mis en tas ou en andains, ou le brûlage effectué dans des conditions de très faible humidité du combustible ou du sol, peut élever la température pendant un temps suffisamment long pour enflammer la matière organique du sol et altérer la structure des éléments argileux.
A mesure que le peuplement évolue vers la maturité, une proportion croissante des éléments nutritifs de la station est immobilisée dans la biomasse, et n'est plus disponible jusqu'à ce que les végétaux meurent et se décomposent. Les feux de faible intensité accélèrent ce processus de recyclage, restituant les éléments nutritifs au sol où ils sont de nouveau disponibles pour les plantes. Dans de nombreux cas, le brûlage accroît la fixation d'azote dans le sol, ce qui compense largement les pertes directes d'azote dans l'atmosphère lors du brûlage. La teneur en phosphore assimilable s'accroît dans les sols sableux, et les cations basiques sont libérés, ce qui peut avoir une influence importante sur les effets des pluies acides en neutralisant les éléments acides dans l'eau de pluie. Les responsables de la gestion forestière se préoccupent particulièrement de l'influence des feux sur le ruissellement superficiel et l'érosion. Il faut prendre des précautions lorsqu'on brûle des rémanents de coupe rase sur un terrain en pente. Jusqu'à ce que la végétation herbacée et autre ait couvert le sol, il y a un risque de ruissellement et d'érosion. La phase de brûlage qui suit l'abattage dans la technique de préparation du sol couramment utilisée dans les hauts piémonts et les montagnes du sud des Etats-Unis doit être terminée à la mi-septembre pour permettre aux plantes herbacées de grainer et de reconstituer une couverture du sol pour l'hiver. Le brûlage doit être évité s'il risque de mettre à nu un sol très sensible à l'érosion.
Effets sur les eaux
En ce qui concerne les ressources en eau, le brûlage dirigé a pour principal effet potentiel l'accroissement temporaire du ruissellement des eaux de pluie. Le ruissellement superficiel peut alors entraîner des particules de sol en suspension, des éléments minéraux dissous et d'autres matières vers les cours d'eau et lacs voisins, altérant la qualité de leurs eaux. On peut l'éviter en ménageant des bandes tampons non brûlées le long des berges de cours d'eau et de lacs, et en veillant à ce que la couverture morte ne soit pas entièrement consumée.
L'eau de pluie lessive les éléments nutritifs minéralisés de la cendre et les entraîne dans le sol. Dans les sols sableux, ce lessivage peut entraîner les minéraux jusqu'à la nappe phréatique avant qu'ils ne puissent être repris par la végétation. Il semble que les espèces végétales qui vivent dans les écosystèmes pyrophiles du sud-est des Etats-Unis aient acquis des caractères qui les rendent aptes à retenir et utiliser plus efficacement les éléments nutritifs libérés par le feu.
Effets sur l'atmosphère
Les brûlages dirigés peuvent avoir un effet nuisible sur la qualité de l'air, notamment en réduisant la visibilité. Pour que cet effet prenne une ampleur régionale, il faut que de nombreux hectares soient brûlés le même jour. Plus souvent, des problèmes locaux, parfois aigus, sont provoqués par une production abondante de fumée, notamment lorsque les combustibles sont humides et la combustion incomplète.
On atténuera ces inconvénients en brûlant les jours où le vent peut entraîner la fumée hors des zones sensibles. Avant d'allumer un feu, il faut regarder dans quelle direction partira la fumée.
Effets sur la santé et le bien-être humains
La fumée peut avoir des effets nocifs à court ou à long terme sur la santé humaine. Le personnel de lutte contre le feu exposé à de fortes concentrations de fumée peut souffrir d'irritation oculaire et respiratoire. L'exposition à de fortes concentrations de monoxyde de carbone dans la zone de combustion peut, dans certains cas, entraîner une perte d'attention et de jugement.
Plus de 90 pour cent des particules émises par le feu sont assez petites pour pénétrer dans le système respiratoire. Or elles contiennent des centaines de composés chimiques, dont certains sont toxiques. L'exposition longue et répétée à des concentrations de fumée même relativement faibles peut entraîner des problèmes respiratoires et des cancers. Toutefois, le risque de cancer lié au brûlage dirigé est estimé à moins d'un millionième.
Effets sur la faune sauvage
Les effets sur la faune sauvage sont surtout indirects et se rapportent aux modifications de la nourriture et du couvert. Les brûlages dirigés accroissent en général l'effet de bordure et la quantité de fourrage ligneux, améliorant ainsi les conditions de vie pour les cerfs et autres animaux sauvages. Ils peuvent aussi améliorer l'habitat des oiseaux et mammifères de marais en augmentant la production et la disponibilité de nourriture.
Les brûlages peuvent aussi avoir les effets négatifs, notamment la destruction de sites de nidification et, dans de rares cas, une mortalité directe. On peut toutefois les éviter en choisissant bien le moment et les techniques de brûlage. La pratique qui consiste à allumer tous les côtés d'une surface à brûler (voir section sur le brûlage en cercle) constitue un vrai piège pour les animaux et n'a pas sa place dans le brûlage contrôlé. Elle provoque d'autre part des dégâts inutiles aux arbres lorsque les fronts de flammes se rejoignent à l'intérieur de la zone.
Le brûlage dirigé n'a pas d'effet bénéfique pour les habitats halieutiques et il peut avoir des effets défavorables s'il détruit la végétation riveraine, ce qui a pour conséquence une élévation de la température de l'eau.
Pour organiser et exécuter convenablement un brûlage, il faut bien comprendre les effets individuels et combinés des facteurs atmosphériques sur le comportement du feu. Les éléments les plus importants à considérer sont le vent, l'humidité relative, la température, la pluviométrie et la stabilité des masses d'air. Ils influent tous sur l'humidité du combustible, qui est le facteur critique pour la réussite de l'opération.
Vent
Le feu se comporte d'une manière plus prévisible lorsque la vitesse et la direction du vent sont stables. Pour le brûlage de sous-bois, les vitesses les plus favorables se situent entre 2 et 5 km/h (à hauteur d'œil) pour la plupart des combustibles et des situations topographiques. Avec un vent fort, le front du feu se déplace trop rapidement, et le feu devient trop intense. En revanche, il faut qu'il y ait assez de vent pour que le feu prenne une direction déterminée et pour éviter que la chaleur ne monte directement dans la cime des arbres. La durée pendant laquelle le vent souffle d'une direction déterminée est sans doute encore plus importante que sa vitesse.
Les zones les plus critiques en ce qui concerne le combustible et la topographie doivent être brûlées lorsque le vent est régulier, tandis que les brûlages relativement faciles peuvent être conduits dans des conditions moins favorables de vent. La topographie et les effets locaux dus aux trouées, aux routes, etc. peuvent influer sur les conditions de vent et doivent toujours être pris en considération lorsqu'on prépare un brûlage.
Dans le cas de rémanents brûlant à découvert, en l'absence de peuplement au-dessus, le vent n'est pas nécessaire pour refroidir les gaz de combustion. Toutefois, plus le vent est fort, meilleure est la dispersion de la fumée - à condition qu'il n'y ait pas de zones sensibles sous le vent. Pour un brûlage extensif, le feu peut être difficile à contenir dans les limites prescrites avec un vent de plus de 5 à 6 km/h. S'il s'agit de brûler des rémanents en tas ou en andains, on peut tolérer un vent de 12 à 16 km/h à hauteur d'œil.
Humidité relative
L'humidité relative est le quotient de la quantité de vapeur d'eau dans un volume d'air donné par la quantité maximale de vapeur d'eau possible dans le même volume à la même température et pression. L'humidité relative la plus favorable pour le brûlage dirigé est comprise entre 30 et 55 pour cent. Au-dessous de 30 pour cent, le brûlage devient dangereux car le feu est plus intense et les risques d'essaimage par des flammèches sont plus grands. Avec une humidité relative supérieure à 60 pour cent, le feu risque de laisser des îlots non brûlés ou de ne pas avoir assez d'intensité pour parvenir au résultat désiré.
Lorsqu'il s'agit de brûler des rémanents, les combustibles morts fins, tels qu'aiguilles de pin et autres, suspendus au-dessus du sol, répondent bien plus rapidement aux changements d'humidité relative que ceux qui sont incorporés dans la couverture morte, du fait qu'ils ne sont pas en contact direct avec la litière humide et sont plus exposés au soleil et au vent.
Lorsqu'on brûle des rémanents entassés, une fois que les combustibles de gros diamètre sont enflammés, un accroissement de l'humidité relative a peu d'effet sur le comportement du feu durant la phase active de combustion. Une humidité très basse, en revanche, favorise les flammèches et accroît le risque de propagation du feu d'un tas à l'autre.
Température
Comme on l'a noté plus haut, la température instantanée mortelle pour les tissus vivants est en moyenne d'environ 62°C. Une température de l'air inférieure à 15°C est recommandée pour les brûlages de sous-bois en hiver, car il faut alors plus de chaleur pour élever la température du feuillage ou des tissus de la tige à un niveau létal. Au contraire, lorsqu'il s'agit d'éliminer des espèces indésirables, le brûlage en période de végétation avec une température ambiante de plus de 25°C est recommandé. On a alors plus de chances d'atteindre des températures qui tuent les tiges et le houppier du sous-étage; il faut évidemment que les pins de sous-étage soient assez grands pour échapper au feu.
La température influe fortement sur les variations d'humidité des combustibles forestiers. Une température élevée favorise le séchage rapide des combustibles. Ceux-ci, s'ils sont exposés aux rayons directs du soleil, deviennent beaucoup plus chauds que l'air ambiant, et leur humidité passe dans l'air même si l'humidité relative de celui-ci est élevée. Une température négative, en revanche, diminue l'intensité du feu car il faut une quantité de chaleur supplémentaire pour convertir la glace en eau liquide avant qu'elle puisse se vaporiser et s'échapper sous forme de vapeur. C'est pourquoi une humidité peu élevée suffit dans ces conditions pour que l'on ait un feu lent qui laisse trop de surfaces non brûlées.
Les surfaces coupées à blanc sont souvent brûlées alors que la température de l'air est élevée. Il n'y a pas de peuplement à épargner, et l'échauffement en surface dû à l'insolation directe accroît généralement la hauteur de mélange des gaz de combustion, ce qui favorise la dispersion de la fumée.
Pluviométrie et humidité du sol
Etant donné que la pluie influe sur l'humidité tant du combustible que du sol, il est essentiel de connaître la pluviométrie de la zone où l'on pratique le brûlage. On ne saurait trop insister sur l'importance d'une humidité du sol suffisante; un sol humide protège les racines des arbres et les micro-organismes. Même si l'on brûle pour décaper le sol minéral en vue du semis, il est souhaitable de laisser une mince couche de matière organique pour protéger la surface du sol. Le brûlage doit être interrompu en période de sécheresse prolongée et ne reprendre que lorsque la pluie a détrempé le sol.
En règle générale, la pluie a un effet plus marqué sur l'humidité du combustible sur une surface coupée à blanc que sous un peuplement. En revanche, le combustible sèche plus vite sur une surface dénudée en raison de l'accroissement de l'insolation et de la vitesse du vent. Cette différence peut souvent être mise à profit pour le brûlage. En effet, un brûlage pratiqué sur une coupe à blanc plusieurs jours après une forte pluie, alors que les combustibles dans la forêt alentour sont encore humides, assure une bonne humidité du sol et aide à empêcher le feu de s'étendre au-delà des limites prescrites.
Teneur en eau des combustibles fins
Elle est fortement influencée par la pluviométrie, l'humidité relative et la température. Pour les combustibles fins de la litière superficielle (composée d'aiguilles et de feuilles fraîchement tombées), l'optimum est de 10 à 20 pour cent. En brûlant lorsque la teneur en eau de ces combustibles est inférieure à 6 pour cent, on risque d'endommager les racines des végétaux et même le sol. Lorsque cette teneur approche de 30 pour cent, le feu a tendance à brûler lentement et irrégulièrement, ce qui donne souvent un brûlage incomplet.
Un test simple permet d'estimer de façon approximative la teneur en eau de la litière superficielle. Il suffit de ramasser quelques aiguilles de pin et de les courber en boucle une par une. Si elles se cassent en deux lorsque le diamètre de la boucle est de 0,5 à 1 cm, leur teneur en eau est comprise entre 15 et 20 pour cent. Si elles ne se cassent pas, elles sont trop humides pour bien brûler. Si elles s'émiettent, elles sont trop sèches, et même si la litière de dessous est humide le feu peut endommager le sol et être difficile à maîtriser. Le seul moyen sûr de déterminer le degré d'humidité est cependant de sécher un échantillon à l'étuve.
Il faut toujours vérifier avant le brûlage que la litière profonde est bien humide, afin que même si elle est carbonisée il en reste assez pour protéger le sol.
L'ÉROSION DU SOL est le résultat négatif de brûlis sur les terrains en pente
Le brûlage de rémanents doit s'effectuer lorsque les combustibles sont secs. Ils s'enflammeront alors plus facilement et brûleront plus vite et plus complètement.
Pour réduire au minimum les dégâts au sol, il vaut mieux brûler les rémanents tels quels (brûlage extensif) qu'en tas ou en andains. Toutefois, s'il s'agit de brûler des combustibles assez gros (plus de 4 à 5 cm de diamètre), il sera probablement nécessaire de les empiler. Il faut laisser sécher les rémanents verts pendant plusieurs semaines avant de les empiler, parce que le séchage se fait très mal au milieu d'un tas, surtout s'il est serré ou contient beaucoup de terre.
Stabilité des masses d'air et dispersion atmosphérique
La stabilité atmosphérique est la résistance de l'atmosphère au mouvement vertical. Un feu engendre un mouvement vertical de l'air dû à son échauffement. Si l'atmosphère est instable, les gaz chauds de combustion s'élèvent rapidement en raison de la grande différence de température avec l'air ambiant. La colonne de gaz chauds et de fumée continue de s'étendre en hauteur tant qu'elle reste relativement stationnaire et qu'elle est réchauffée par de nouveaux gaz de combustion plus vite qu'elle ne se refroidit. Plus cette action de convection est forte, plus l'appel d'air vers le feu est fort, ce qui accroît son intensité en renforçant encore l'action de convention. Finalement, on voit apparaître des flammèches, des feux de cimes et autres manifestations de comportement erratique du feu. Un minimum de prévoyance devrait permettre d'éviter une telle situation lorsqu'on fait un brûlage de sous-bois.
Quand l'atmosphère est stable, sa température décroît lentement avec l'altitude. Le vieil adage selon lequel l'air chaud monte est vrai, mais seulement tant qu'il est plus chaud que l'air environnant. Un air stable tend par conséquent à restreindre le développement de la colonne de convection et maintient les produits de la combustion plus près du sol.
Une forte convention sur une surface coupée à blanc que l'on brûle pour préparer le terrain ou éliminer les déchets de coupe produit un effet de cheminée qui envoie la fumée dans la haute atmosphère, et une colonne de convention bien développée provoque un fort appel d'air qui aide à contenir ce type de feu dans les limites désignées. Il faut veiller à ce que tous les matériaux entraînés dans la colonne de convention soient complètement brûlés avant d'être entraînés par le vent et de retomber sur le sol en flammèches.
Diverses techniques de mise à feu sont utilisées pour le brûlage. Il faut en choisir une qui soit bien adaptée aux combustibles, à la topographie et aux facteurs climatiques, pour atteindre les objectifs prévus sans effet nuisible pour la forêt.
Selon leur comportement et leur mode de propagation, on distingue des feux au vent, c'est-à-dire progressant avec le vent, des feux à contrevent, et des feux de flanc progressant perpendiculairement au vent. Le feu au vent est le plus intense, en raison de sa plus grande vitesse de propagation, de la plus grande largeur du front de flammes et de la plus grande longueur des flammes. Le feu à contrevent est le moins intense, ayant une faible vitesse de propagation quelle que soit la vitesse du vent. Le feu de flanc a une intensité intermédiaire.
Feu à contrevent
Le feu à contrevent est allumé à partir d'une ligne de mise à feu qui peut être une route, une ligne labourée, un cours d'eau ou autre obstacle, et on le laisse progresser contre le vent. C'est le type de feu dirigé le plus facile à utiliser et le plus sûr, à condition que la vitesse et la direction du vent ne varient pas. Il provoque un minimum de brûlures aux arbres et convient dans le cas de combustibles abondants et dans les jeunes peuplements de pins.
Ses inconvénients sont sa faible vitesse de progression et le risque accru de dommages aux racines absorbantes qui sont plus exposées à la chaleur si la litière profonde n'est pas assez humide.
Brûlage par bandes
Il consiste à allumer progressivement une série de lignes de feu au vent d'un pare-feu de telle manière qu'aucune d'elles ne puisse atteindre un fort niveau d'intensité avant d'atteindre un pare-feu ou une autre ligne de feu. La distance entre les lignes de mise à feu est déterminée par la longueur de flammes souhaitée.
Le brûlage par bandes permet un allumage et une combustion rapides et assure une dispersion optimale de la fumée. Toutefois, il se produira une plus forte intensité du feu si des lignes de feu progressent en même temps, ce qui accroît le risque de roussissement des cimes.
Occasionnellement, sur des zones à combustibles peu abondants et régulièrement répartis, on peut allumer une seule ligne de feu le long de la lisière au vent et la laisser parcourir toute la surface. Il faut toutefois prendre garde que ce type de feu n'échappe à tout contrôle.
Feu de flanc
La technique du feu de flanc consiste à traiter la surface par des lignes de feu établies directement dans la direction d'où vient le vent, et à partir desquelles le feu se propage perpendiculairement au vent. Cette technique exige une très bonne connaissance du comportement du feu, surtout si elle est utilisée isolément. Elle est très souvent employée pour protéger les flancs d'un feu au vent par bandes ou d'un feu à contrevent à mesure qu'il progresse, et parfois pour compléter un feu à contrevent dans des zones ayant peu de combustibles ou par temps particulièrement humide. Elle est utile sur de petites surfaces ou pour faciliter le brûlage d'une grande surface en un temps relativement court lorsqu'un feu au vent en lignes serait trop intense. Il faut noter que cette méthode de mise à feu tolère peu de variation dans la direction du vent et exige une coordination et un minutage parfaits.
FIGURE 1. Feu a contrevent
Mise à feu par points
Bien exécutée, une mise à feu sur un réseau de points donne un feu d'une intensité bien plus forte qu'un feu à contrevent, mais un peu moins forte qu'un feu au vent en lignes. Les clefs du succès de cette méthode sont le minutage et l'espacement des mises à feu.
On allume d'abord une ligne de feu à contrevent le long du côté sous le vent de la parcelle, et on la laisse progresser contre le vent sur 3 à 6 m pour accroître la largeur effective de la ligne d'arrêt. On allume ensuite des lignes de points au vent jusqu'à ce que toute la surface ait été mise à feu.
Pour réduire au minimum les brûlures des cimes, on espace les points d'allumage de façon que les taches de feu d'une ligne atteignent l'arrière des taches de la ligne sous le vent avant que les flancs de celles ci ne se rejoignent pour former un front de flammes continu. La fusion des lignes de mise à feu successives se fait ainsi le long de points mouvants plutôt qu'en même temps sur une ligne continue.
Bien entendu, plus l'espacement des mises à feu est faible, plus il y a de points de fusion des feux. Il importe de se souvenir qu'un grand nombre de petits feux brûlant en même temps peuvent produire la même sorte d'énergie convective explosive qu'un seul grand feu. L'équilibre entre espacement et minutage des mises à feu doit donc être constamment corrigé en fonction des réactions du feu aux changements dans le temps et l'espace du combustible et des conditions atmosphériques.
Mise à feu centrale et en cercle
La mise à feu en cercle est utile sur des surfaces exploitées où un feu chaud est nécessaire pour réduire ou éliminer les déchets de coupe avant le semis ou la plantation. Elle donne les meilleurs résultats lorsque le vent est faible et variable, ou nul. Cette méthode ne doit jamais être employée pour le brûlage de sous-bois parce que de graves dommages peuvent être infligés aux arbres et aux animaux sauvages lorsque les fronts de flammes se rejoignent.
FIGURE 2. Brûlage par bandes
FIGURE 3. Feu de flanc
Comme avec les autres techniques de brûlage, la ligne d'arrêt sous le vent allume la première. Une fois cette ligne assurée, on met à feu sur tout le pourtour de la surface à brûler et on laisse les fronts de flammes converger. On allume souvent un ou plusieurs feux près du centre de la surface puis on les laisse s'étendre avant de mettre à feu sur la périphérie. La convention produite par ces feux intérieurs crée un appel d'air qui aide à attirer le feu de l'extérieur vers le centre.
Brûlage en tas et en andains
Les rémanents doivent être brûlés sur place chaque fois que c'est possible. Cependant, le volume de gros matériaux impose parfois un empilage afin de les laisser séjourner plus longtemps sur une surface réduite pour favoriser leur décomposition. Bien qu'un peu plus coûteux à réaliser que les andains, les tas circulaires sont de loin préférables.
L'andainage peut nuire à la qualité de la station en décapant le sol superficiel. La surface qui se trouve sous les andains est souvent perdue pour la production parce que les rémanents sont rarement consumés entièrement et que les restes non brûlés rendent la plantation difficile, voire impossible. Même si des trouées bien espacées y sont ménagées, les andains peuvent être un obstacle gênant pour les machines et pour les animaux sauvages. Les tas circulaires, en revanche, ne gênent pas l'accès, la plantation est plus facile, le brûlage est plus sûr, et les problèmes de fumée sont sensiblement réduits.
Les modalités du brûlage dirigé varient selon la station, les conditions climatiques et les objectifs d'aménagement. On peut toutefois donner quelques directives générales.
FIGURE 4. Mise à feu par points
FIGURE 5. Mise a feu centrale et en cercle
Organisation
La première mesure à prendre pour le succès de l'opération est de faire préparer un plan écrit par un expert pour chaque zone à brûler, de préférence au moyen d'un formulaire avec un espace pour chaque information utile.
Le plan doit indiquer les motifs du brûlage, par exemple préparation du terrain en vue de semis, réduction des risques d'incendie, amélioration du pâturage. En outre, il doit indiquer un objectif précis quantifiable: superficie à brûler, intensité de feu désirée, quantité de litière à maintenir, etc.
Des instructions précises pour la mise à feu et la conduite du brûlage sont un élément essentiel du plan. Elles doivent comporter une partie explicative et une carte détaillée indiquant les limites du brûlis projeté, la topographie, les lignes d'arrêt, la direction présumée du panache de fumée, les zones sensibles à la fumée, l'occupation des terres voisines, l'emplacement des hommes et des équipements, tant pour le brûlage lui-même que pour les secours éventuels.
La partie descriptive doit indiquer la technique de mise à feu, la répartition, le minutage et la durée des allumages, le personnel et les équipements nécessaires pour allumer, contenir, surveiller et conduire le feu, et donner des instructions pour tout le personnel.
Préparation
Elle consiste à prendre toutes les mesures nécessaires pour préparer le terrain en vue de la mise à feu, et assurer que tous les outils et équipements requis soient en bon état et prêts à être utilisés. Une bonne préparation est indispensable pour obtenir un résultat optimal à un coût acceptable. Le travail préalable au brûlage est souvent effectué par une équipe composée d'un chef d'équipe, un conducteur de tracteur et un ouvrier nettoyeur. Il consiste à implanter des lignes d'arrêt de façon à réaliser au mieux les objectifs du plan de brûlage. Pour cela, l'équipe doit disposer d'informations complètes sur les objectifs du brûlage, les conditions de terrain et les facteurs atmosphériques. Les lignes d'arrêt doivent autant que possible utiliser des obstacles naturels tels que routes et champs cultivés. Le labour doit être maintenu au minimum et être fait si possible suivant les courbes de niveau. Les lignes d'arrêt doivent être placées de façon à délimiter des zones logiques de brûlage d'une journée
Tous les matériaux susceptibles de permettre au feu de franchir les lignes d'arrêt, par exemple les plantes grimpantes et les broussailles en surplomb, doivent être éliminés. En outre, les zones de sol à nu en dessous des surfaces à brûler sur terrain en pente doivent être ensemencées pour éviter que le ruissellement accru ne provoque l'érosion après le brûlage. Enfin, l'emplacement de toutes les lignes d'arrêt doit être reporté sur la carte, avec des annotations sur les zones à risque élevé.
Exécution du brûlage
Si le plan d'opération et la préparation sont satisfaisants, le brûlage peut être entrepris dès que les conditions atmosphériques sont favorables. Dans le sud des Etats-Unis, une équipe composée d'un chef d'équipe et de trois à six hommes peut facilement conduire un brûlage couvrant jusqu'à 100 ha. Une telle équipe est souvent composée de deux ou trois porteurs de torches équipés d'outils manuels et d'un conducteur de tracteur avec une charrue pour les interventions d'urgence. Un second véhicule est nécessaire pour les brûlages de grande surface afin de permettre un maximum de mobilité et de sécurité du personnel. Il faut aussi dans ce cas prévoir des communications radio. Des scies à chaîne peuvent compléter utilement l'équipement de base.
L'équipe doit se tenir prête à allumer le feu aussitôt dans la journée que les conditions le permettent, de façon à laisser le maximum de temps pour le nettoiement et la surveillance après le brûlage. Il est habituellement préférable de prévoir le brûlage en un seul jour.
Avant de commencer, le responsable doit s'assurer que ses hommes ont bien les vêtements et les équipements de sécurité voulus, notamment vêtements à manches longues résistants au feu, bottes de cuir à semelles antidérapantes, lunettes protectrices, gants, et une provision d'eau potable. La première étape du brûlage proprement dit consiste à tester le comportement du feu et de la fumée en allumant un petit feu. C'est le moment d'annuler l'opération si ce comportement n'est pas conforme aux prévisions. Si, au contraire, toutes les conditions sont acceptables, le responsable fait démarrer l'opération. Durant celle-ci, l'équipe doit être attentive aux conditions de terrain et être prête à changer de technique de brûlage ou même à arrêter le feu par une ligne labourée en cas de besoin. Le périmètre de la zone doit être patrouillé en permanence pendant l'opération et ensuite, jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de danger d'échappée du feu ou de problème de fumée.
Evaluation
L'évaluation permet de déterminer dans quelle mesure les objectifs prescrits ont été atteints et de rassembler des informations en vue des opérations à venir. Il faut répondre aux questions suivantes: Le travail de préparation a-t-il été bien fait? Les objectifs ont-ils été atteints? Le plan de brûlage a-t-il été respecté? Les changements ont-ils été notés? Les conditions de temps, de combustible, de comportement du feu, de dispersion de la fumée ont-elles été dans les limites prévues? Quels ont été les effets sur le sol, l'atmosphère, la végétation, les eaux, la faune sauvage? Le feu est-il resté à l'intérieur des limites fixées? La technique de brûlage a-t-elle été correcte? Les coûts sont-ils proportionnés aux résultats? Comment les brûlages analogues pourraient-ils être mieux réalisés?
Une première évaluation doit être faite immédiatement après l'opération, par exemple le lendemain matin. Une seconde évaluation aura lieu pendant ou après la saison de végétation suivante.
Le feu n'est ni destructeur ni constructeur par nature; il provoque simplement un changement. Ce changement est souhaitable ou non selon qu'il est ou non compatible avec les objectifs d'ensemble. Dans le sud des Etats-Unis, les responsables forestiers ont appris à manier le feu au moment et avec l'intensité voulus pour provoquer dans les communautés végétales et animales des changements qui répondent à leurs besoins et aux besoins de la société en général d'une manière écologiquement acceptable.
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