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Evaluation des dangers d'incendie de forêt aux Etats-Unis


par A.W. LINDENMUTH, JR., et RALPH M. NELSON, Section de recherches sur les incendies du Service forestier des Etats-Unis, Station expérimentale des forêts du sud-est, Asheville (Caroline du Nord)

Il y a en moyenne aux Etats-Unis plus de 182.000 incendies de forêt par an, presque 300 incendies par million d'acres (404.690 ha.). Près des deux tiers de ces incendies, soit environ 700 par million d'acres (1.730 par million d'ha.) se produisent dans le Sud, région qui devrait, un jour, produire plus de la moitié de l'ensemble des ressources en bois du pays, tandis que sur la côte du Pacifique, dans les états du Nord-Ouest, les états de l'Oregon et de Washington seuls, qui possèdent presque 40 pour cent de la totalité des bois de sciage sur pied du pays, il n'y a annuellement que 3.815 incendies de forêt.

Ces incendies sont plus ou moins graves et vont des feux courants au sol, sans danger et aisément éteints, à des cataclysmes qui défient tout moyen de lutte. Des exemples de ce dernier type sont: l'incendie de Miramichi, en 1825, dans le Maine et le Nouveau-Brunswick, qui passe pour avoir dévasté 3 millions d'acres (1.214.100 ha.) et causé la mort de 160 personnes; l'incendie de Peshtigo (Wisconsin) en 1871, qui détruisit plus d'un million d'acres (404.690 ha.) et entraîna la mort de 1.500 personnes. En 1933, l'incendie de Tillamook qui dévasta un des plus beaux peuplements de l'Oregon, détruisant 10 milliards de board feet (45.300.000 m3) de bois, 4 milliards de feet seulement (18.120.000 m3) de moins que la production totale des Etats-Unis pour cette année-là. Plus récemment, en 1947, des incendies ont parcouru 240.000 acres (97.128 ha.) de forêt, détruit 800 habitations dans le Maine et durement éprouvé d'innombrables habitants. Heureusement, de tels incendies sont rares, mais le fait qu'ils peuvent se produire fait ressortir la nécessité de créer des unités de protection bien entraînées et bien organisées.

A cause de ce danger, les forestiers et les propriétaires ou leurs régisseurs, et tous ceux qui sont chargés de l'administration et de la protection de forêts se sont, depuis de nombreuses années, sérieusement préoccupés de la lutte contre les incendies, soit par des mesures préventives, soit par une extinction rapide.

Cette préoccupation a grandement contribué à l'impulsion donnée à l'étude et au perfectionnement des techniques et de l'équipement destinés à combattre les incendies. Le fait que la surface moyenne d'un incendie est tombé de 100 acres (40,47 ha.) - moyenne quinquennale 1926-30 - à 37 acres (14,97 ha.) - moyenne quinquennale 1945-49 - et qu'il y a cinq fois plus d'incendies pour un million d'acres (404.700 ha.) dans les domaines non soumis à une protection organisée que dans ceux qui sont soumis à la protection d'organismes publics ou privés, est une preuve de l'efficacité de techniques bien mises au point. Une part importante de ce succès, dans tout le pays, est due à l'utilisation de systèmes d'évaluation des dangers d'incendie. Ces systèmes sont basés sur l'installation de stations situées en forêt, aux points stratégiques, et où sont mesurés, à l'aide d'instruments, le degré d'humidité des matières combustibles, la vitesse des vents, les chutes de pluie, et autres variables affectant les conditions d'inflammabilité. Les renseignements fournis quotidiennement par l'enregistrement des différents facteurs influant directement sur l'inflammabilité des combustibles forestiers, désignés dans leur ensemble sous le nom de dangers d'incendie, dans des centaines de stations d'observation des dangers d'incendie (300 dans le Sud seul) ont efficacement contribué à réduire l'importance des incendies, et, dans une certaine mesure, à supprimer les incendies causés par l'homme.

Premières recherches concernant la mesure du danger d'incendie

Les premières personnes qui ont eu à combattre des incendies se sont certainement rendues compte que, suivant les conditions atmosphériques et l'état du combustible, les incendies se développent plus ou moins rapidement et sont plus ou moins graves. Des règles empiriques, telles que l'estimation de la vitesse du vent par le mouvement des arbres et les courants de fumée, et le degré d'humidité estimé d'après la courbure que peut subir une aiguille de pin sans se briser, ou la facilité avec laquelle les feuilles d'arbres feuillus s'écrasent dans la main, étaient utiles à un homme expérimenté et travaillant dans une zone qui lui est familière. Il ne pouvait, toutefois, les utiliser pour évaluer avec précision la vaste gamme de conditions qui s'échelonnent entre le moment où les forêts sont hors de danger et celui où elles sont très aisément inflammables.

Reconnaissant la nécessité de meilleures méthodes d'évaluation des dangers d'incendie H. T. Gisborne de la Station d'expériences forestières et pastorales du nord des montagnes Rocheuses, commença, dès 1920, à étudier les variables qui agissent sur la gravité des conditions d'incendies. Il découvrit quatre facteurs déterminants: (1) la saison de l'année - suivant laquelle la végétation susceptible de devenir combustible, était verte, dans un état intermédiaire, ou sèche, (2) le degré d'humidité des combustibles plus compacts, déterminé sur des éprouvettes de ½ inch (1,25 cm) de diamètre; (3) l'état hygrométrique, qui mesure l'inflammabilité des combustibles divisés et (4) la vitesse du vent. Il intégra ces variables dans un indicateur de dangers d'incendie du type règle à calculs, et permit ainsi pour la première fois à un officier chargé de la lutte contre les incendies d'obtenir un indice numérique du danger d'incendie. Les conditions d'inflammabilité pouvaient ainsi être enfin définies. Cet instrument se révéla si utile que d'autres stations expérimentales réalisèrent des systèmes indicateurs de dangers d'incendie, appropriés aux conditions particulières de leurs régions.

Diversités régionales

La diversité des types de forêts, de combustibles, de climats et de topographie dans les principales régions forestières des Etats-Unis a donné lieu à des variantes dans les méthodes de mesure du danger d'incendie. Le caractère, la disposition et le volume des matériaux combustibles, la périodicité et la quantité des précipitations, la vitesse des vents, la température, l'exposition et l'altitude ne sont que quelques-uns des facteurs qui ont dû être pris en considération.

Des montagnes Rocheuses vers l'ouest, la moyenne des précipitations varie de 10 à 20 inches (25,4 à 50,8 cm) et ce sont principalement des pluies d'hiver. Les forêts sont résineuses et la matière combustible comporte principalement une épaisse couche de tourbe et des rémanents d'exploitation. Par suite de la sécheresse des étés et de la compacité des matières combustibles, les effets cumulatifs de la sécheresse sont d'une importance capitale dans la détermination du danger d'incendie. Le taux d'humidité de la matière combustible diminue progressivement pendant les périodes prolongées de sécheresse, et, pour cette raison, on emploie pour mesurer le taux d'humidité des éprouvettes de bois de ½ inch (1,25 cm) qui sont lentes à sécher.

Dans l'autre région forestière principale, celle de l'est, qui s'étend à quelques centaines de milles (100 milles = 160 km) à l'ouest du Mississippi - à l'exclusion de la zone des plaines centrales qui ne contiennent pas de forêts importantes - vers l'océan Atlantique et le golfe du Mexique, une précipitation de 40 à 60 inches (1.016 à 1.524 mm) se répartit à peu près également entre les différentes saisons. Les périodes de sécheresse prolongée sont relativement peu fréquentes. Les forêts comportent un mélange d'arbres à feuilles caduques et de conifères. La matière combustible est généralement formée des graminées dans l'association du long-leaf pine (Pinus palustris) du sud, d'aiguilles de pin dans l'association du loblolly pine (P. taeda) du sud-est, des feuilles provenant des arbres à feuilles caduques dans les forêts feuillues de la zone montagneuse, et de tourbe d'aiguilles de sapins et d'épicéa dans l'extrême nord. Par suite de l'importance des précipitations, les incendies sont surtout du type des feux courants au sol. Les variations quotidiennes du taux d'humidité des herbes sèches ou de la couche supérieure de feuilles ou d'aiguilles sont le facteur déterminant du danger d'incendie. Des lattes de tilleul de 1/8 d'inch (3 mm) sont utilisées pour mesurer le taux d'humidité de ces matières combustibles dans le nord-est et le sud. L'état hygrométrique est utilisé comme indicateur dans certaines régions de l'est.

Au fur et à mesure que la poursuite des recherches permettait d'identifier plus nettement les variables régionales qui interviennent dans le danger d'incendie, et que le personnel chargé de la lutte contre les incendies se familiarisait avec les différentes techniques d'évaluation du danger les instruments servant à mesurer les variables étaient modifiés. Au lieu de ne comporter que quelques larges graduations comme au début, la plupart des types d'instruments expriment maintenant les dangers sur une échelle allant de 0 ou 1 à un maximum de 100 unités. Les graduations les plus élevées et les plus basses ne sont cependant pas normalisées, et les degrés intermédiaires varient suivant les différents types d'instruments. Par exemple, dans les sections du nord, dans les montagnes Rocheuses, le point minimum indique les conditions suivant quelles les incendies ne se propageront pas. La graduation 100 indiquera que même de petits incendies pourront devenir impossibles à maîtriser. Dans la région est, les 50 degrés inférieurs de l'échelle, comprenant 100 divisions, sont divisés en 6 classes indiquant proportionnellement la facilité avec laquelle les incendies pourront se propager. La partie supérieure de l'échelle ne comportera qu'une seule classe qui figurera les conditions de danger extrême.

Utilisations des estimations de danger d'incendie

Il est possible d'établir une corrélation entre l'évaluation numérique du danger d'incendie et un certain nombre de phénomènes, tels que: rapidité de propagation, comportement, probabilité, dommages, à condition que le climat local soit soigneusement étudié par des stations météorologiques munies d'instruments bien étalonnés, utilisés par des observateurs compétents. Le nombre de ces stations et leur emplacement, ainsi que les éléments mesurés, dépendent principalement de la diversité des climats et de l'usage que l'on veut faire des renseignements recueillis.

Dans l'ouest, où le terrain et les matériaux combustibles rendent généralement la lutte plus difficile que dans l'est, plusieurs éléments de danger d'incendie sont intégrés dans un index qui permet de juger du nombre d'hommes qui doivent être envoyés sur le lieu de l'incendie. Par exemple, en Californie, on a réalisé un appareil qui intègre le type de la matière combustible, le degré de pente du terrain, la vitesse du vent et le taux d'humidité de la matière combustible, et combine ces variables avec le facteur vitesse de propagation du feu. Ce facteur, à son tour, pourra être converti en chiffres qui indiqueront le nombre d'hommes nécessaire pour établir la ligne de feu dans des conditions données.

Dans le nord des montagnes Rocheuses, où les prévisions numériques du danger d'incendie sont en corrélation avec le comportement de l'incendie, et où l'effet cumulé de la dessication des matériaux combustibles pendant l'été est un facteur primordial du danger d'incendie, les évaluations sont un guide précieux pour placer des hommes en service d'alerte dans les différents postes de lutte contre l'incendie. Toute cette région ouest est couverte de chaînes escarpées, et de vastes régions sont écartées de tout centre. Il y est donc impossible d'augmenter ou de réduire quotidiennement le nombre des hommes employés comme on peut le faire dans l'est. Pendant l'hiver, le printemps et l'automne, lorsque les matériaux combustibles sont couverts de neige, ou imprégnés d'humidité lorsque vient la fonte, le danger d'incendie est à peu près nul, et très peu des postes de surveillance sont occupés. Mais vers la fin du printemps, lorsque le danger d'incendie s'accroît, lorsque l'index danger atteint 20 à 30 pendant plusieurs jours consécutifs, puis 30 à 40 et ainsi de suite, il devient nécessaire d'engager chaque jour plus d'hommes, jusqu'à ce que l'on ait atteint l'effectif exigé pour une lutte efficace et normale contre les incendies. Tant qu'ils sont employés, ces hommes ne travaillent pas nécessairement d'une manière continue pour les services de lutte contre les incendies. De temps à autre, des averses ou un temps nuageux peuvent temporairement amoindrir les risques d'incendie, et pendant ces périodes, ces hommes sont détachés de leur poste de lutte contre l'incendie dans des services de réparation du matériel, des lignes téléphoniques, ou autres travaux semblables. Ils sont, toutefois, toujours disponibles pour rejoindre leurs postes au piquet d'incendie en cas de nécessité.

Les indices de danger sont en corrélation avec les probabilités relatives de naissance de foyers d'incendie dans les régions populeuses du nord-est, où 99 pour cent des incendies sont allumés par le public; la graduation de l'échelle servant à établir les prévisions est donc fixée en conséquence. On a constaté que les risques d'incendie dépendent principalement du nombre de promeneurs dans la forêt, et du soin avec lequel ils manient ou abandonnent des matières en combustion, éteignent les feux de camps, brûlent les détritus, ou, d'autre part, emploient des matériaux susceptibles de provoquer un foyer d'incendie. Ordinairement le nombre des campeurs ou des visiteurs dans une forêt reste constant pendant une assez longue période. Leurs habitudes ne varient guère non plus, à moins que des mesures énergiques ne soient prises pour les y contraindre.

Qu'une corrélation puisse exister entre des prévisions précises de risques d'incendie et le nombre effectif d'incendies peut être vérifié par l'examen des rapports d'une section où l'effectif et le comportement de la population sont à peu près stables. La région prise pour exemple, d'une étendue d'environ 2.300.000 acres (930.810 ha.) est située dans un des états de l'est. Plus de 3.000 incendies survenus pendant la période triennale 1947-49 ont été comparés avec les prévisions moyennes - fournies par sept stations d'études réparties sur toute la région - pour chaque jour de cette période. Le coefficient de corrélation a été de 0,94, ce qui montre que 88,4 pour cent de la variation quotidienne moyenne dans le nombre des foyers d'incendie avait été prévue par les variations dans les estimations du risque d'incendie.

Ainsi, dans le nord-est, cet appareil peut être utilisé avec une grande certitude pour prévoir le nombre de foyers d'incendie qui éclateront chaque jour. Des prévisions météorologiques, faites 24 heures à l'avance par le Service météorologique des Etats-Unis, on déduit des estimations du taux d'humidité des matériaux combustibles, de la vitesse du vent, des précipitations et de la température, et on calcule le danger d'incendie probable. Le chef du service de lutte contre les incendies, connaissant la valeur du risque et le nombre approximatif des foyers prévus, décidera s'il doit poster des observateurs pour détecter les débuts d'incendiés, combien d'hommes il devra engager afin qu'ils soient prêts à la lutte contre le feu, et l'importance et le type du matériel qui sera probablement nécessaire pendant cette période. Ceci fournit une base pour beaucoup d'autres décisions importantes, essentielles à l'établissement d'un plan efficace de lutte contre le feu. S'il est prévu un nombre considérable de foyers d'incendie, le public peut être prévenu par la radio et les journaux.

Si l'on connaît l'évaluation numérique quotidienne du degré d'inflammabilité, il s'ensuit que les saisons ou les années, pour une unité territoriale donnée, ou pour plusieurs unités, peuvent être comparées. Dans le nord-est, ceci est réalisé en additionnant les prévisions de chaque jour et en déterminant les relations qui existent entre ces prévisions et le nombre d'incendies. Les estimations quotidiennes étant proportionnelles au nombre de feux prévus, la même relation sera valable pour de plus longues périodes. Le rapport des variables entre elles peut être utilisé comme mesure des variations des risques d'incendie. La comparaison entre les risques prévus et les foyers effectivement constatés peut servir à apprécier l'efficacité des mesures préventives contre l'incendie. Ceci est possible parce que, sur de vastes districts, le nombre des usagers de la forêt reste relativement constant. Il ressort de ce qui précède que le nombre des incendies est surtout déterminé par le soin avec lequel les usagers manient et utilisent le feu (un des éléments de risque) et par l'inflammabilité telle qu'elle est mesurée par les indices de danger. Un graphique des rapports entre les risques prévus et les foyers constatés pour une période donnée montre si le nombre des incendies est en croissance ou en décroissance, permettant ainsi de juger de l'efficacité des activités préventives.

Cette comparaison a permis de vérifier que le nombre des incendies par unité de risque d'incendie a été réduit d'environ 21 pour cent dans la région du nord-est pendant ces cinq dernières années. Dans plusieurs états, cette réduction a été extrêmement importante. Dans la mesure où la population de la région n'a pas diminué, la décroissance du nombre de foyers d'incendie ne peut être expliquée que par l'efficacité du programme de mesures préventives. La stricte application des règlements autorisant l'incinération des rémanents, jointe aux avis donnés au public pendant les périodes critiques, sont les mesures qui semblent avoir apporté le meilleur résultat.

La totalisation des unités des indices de combustibilité, pendant un certain nombre de jours ou de semaines, peut fournir d'utiles indications sur l'imminence de situations critiques. Ce fait est illustré par une analyse des conditions de combustibilité qui régnaient avant la période du 21 au 25 octobre 1947, où des incendies causèrent de formidables dommages dans le Maine. Une comparaison des données enregistrées en juillet, août et septembre 1947 avec les moyennes des années 1943-46, ne révèle rien qui ait pu donner de l'inquiétude au personnel chargé de la lutte contre l'incendie. Toutefois, en additionnant les unités des indices de combustibilité par période de cinq jours, en commençant le 1er septembre, ainsi qu'il est indiqué dans le tableau suivant, il apparaît clairement que dès le début d'octobre, il y avait des signes précurseurs d'un danger croissant.

Dates

1947 unités

1943-46 unités

20 septembre

80

80

25 septembre

100

110

30 septembre

160

135

5 octobre

200

160

10 octobre

350

190

15 octobre

555

220

20 octobre

800

240

25 octobre

1140

270

31 octobre

1350

300

Le brusque accroissement des unités de l'indice de combustibilité pendant la période du 5 au 15 octobre, si ces renseignements avaient pû être donnés, aurait dû alerter tous les services de lutte contre les incendies et le public lui-même. A la date du 20 octobre, il eût été clair que la situation était extrêmement critique. Les méthodes actuellement utilisées feraient immédiatement ressortir l'apparition de toute période critique semblable.

Dans le sud, où il a été constaté que les variations du risque sont dues pour plus de moitié aux variations de la vitesse moyenne de propagation, la principale utilité des estimations de risque est de guider l'action de la lutte contre l'incendie. Lorsque les prévisions indiquent une grande vitesse de propagation, un plus grand nombre d'observateurs sont postés pour hâter la détection des foyers d'incendie. des piquets d'incendie. plus importants sont rapidement dépêchés vers les foyers, on utilise au maximum tout le matériel mécanique d'établissement de coupe-feux, et l'on prend toute autre mesure pouvant contribuer à empêcher l'incendie de s'étendre.

A côté de leur utilisation directe comme guides et mesure numérique, les indices de danger sont quelquefois traités comme une variable parmi d'autres qui sont combinées pour calculer d'autres indices. Par exemple, les indices de danger sont l'un des facteurs reconnus dans l'est lorsqu'il s'agit dévaluer les dommages causés par un incendie. Il a été démontré que le nombre d'arbres qui meurent ou sont endommagés par suite d'un incendie, considérés par essence, densité de peuplement et dimensions des arbres, est étroitement associé avec l'indice de danger.

Il eût peut-être fallu faire ressortir plus tôt qu'aucun instrument, tel que l'indicateur de danger d'incendie, ne peut être substitué à un jugement averti dans la lutte contre le feu. Il y a tant de variables qui influent sur le comportement d'un incendie qu'il ne peut y avoir aucune règle fixe déterminant la manière dont un incendie peut être circonscrit. La notion de ce qui peut vraisemblablement arriver à un certain degré de risque peut toutefois éviter des catastrophes. Ainsi, pendant les périodes critiques, lorsque l'on est obligé de confier une certaine responsabilité à des hommes moins expérimentés, un plan de lutte contre le feu, établi d'après le degré de risque prévu, peut apporter une aide appréciable. La lutte contre les incendies de forêt exige de bons ouvriers, munis de bons outils. L'évaluation du danger est l'un de ces outils.


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