Les feux de forêt dans l’Arctique en Alaska dépassent tout sur 3 000 ans, selon les satellites

Les feux de forêt dans l’Arctique en Alaska dépassent désormais tout ce que la région a connu au cours des 3 000 dernières années, d’après une nouvelle reconstitution fondée sur des archives satellitaires modernes.

Cette envolée montre que la toundra arctique n’est plus « protégée » par des sols froids et humides qui rendaient les incendies rares. Elle signale l’entrée dans une ère d’incendies plus chaude et plus inflammable, alimentée par l’assèchement des sols et l’expansion des arbustes.

Histoire des feux de forêt en Alaska

Dans le nord de l’Alaska, des couches de tourbe - des sols épais formés de végétaux partiellement décomposés - ont emprisonné de minuscules traces de charbon. Un nouvel article scientifique explique comment ces signatures permettent de suivre l’évolution des feux de forêt.

En associant les couches de tourbe aux observations par satellite, Angelica Feurdean, chercheuse principale à l’Université Goethe (Allemagne), a mis en évidence l’accélération survenue après 1950.

Des équipes de terrain de l’Université d’Alaska à Fairbanks (UAF) ont prélevé neuf carottes d’environ 51 cm de profondeur le long de la Dalton Highway, en Alaska. Une fois cette longue archive en main, les chercheurs ont trouvé un indice supplémentaire dans l’évolution de l’humidité des sols et de la couverture végétale.

Sur les deux premiers millénaires de l’enregistrement, les feux sont restés peu fréquents dans la toundra située au nord de la chaîne Brooks, dans le nord de l’Alaska.

Les points de charbon contenus dans les couches anciennes indiquaient de longs intervalles entre deux épisodes de brûlage, y compris lors d’un assèchement modéré des sols entre 1000 et 1200 apr. J.-C.

Après ce bref sursaut, le signal s’est à nouveau atténué et est demeuré faible pendant environ 700 ans, ce qui correspond à une longue période d’absence d’incendies.

« Les changements interconnectés à l’échelle des millénaires signifient que les incendies récents sont les indicateurs d’un système en transformation rapide », a déclaré Feurdean.

Pourquoi les sols se sont asséchés

Le réchauffement réduit la capacité du sol à retenir l’eau, et cette sécheresse augmente les chances qu’une étincelle se transforme en incendie. Lorsque le pergélisol - un sol gelé pendant au moins deux ans - dégèle, l’eau s’infiltre plus en profondeur, ce qui assèche les horizons superficiels.

Au milieu du XXe siècle, la surface des tourbières atteignait une sécheresse extrême sur plusieurs sites, puis l’activité des feux a augmenté peu après.

Une fois les surfaces tourbeuses desséchées, la foudre ou une braise emportée peut propager des flammes sur des terrains qui résistaient auparavant à la combustion.

Les arbustes alimentent les feux de forêt en Alaska

La progression des arbustes a transformé certains secteurs de toundra, autrefois dominés par une végétation clairsemée, en zones plus denses et plus ligneuses, donc plus faciles à enflammer.

Dans la zone étudiée, l’envahissement par des espèces ligneuses a avantagé des arbustes éricacés, de petits végétaux ligneux de la famille des bruyères, qui brûlent facilement lorsqu’ils sont secs.

Avec davantage d’arbustes, la quantité de combustible au-dessus du sol augmente, et les carottes de tourbe montrent que leur essor coïncide avec le pic d’incendies.

Cet apport de combustible devient particulièrement déterminant lors des étés chauds et secs, car le feu peut alors courir dans des broussailles qui restaient auparavant trop humides.

Les satellites confirment l’envolée

Les données satellitaires récentes corroborent le signal du charbon et indiquent des brûlages fréquents sur le North Slope de l’Alaska depuis la fin des années 1960.

En s’appuyant sur le jeu de données de l’Alaska Interagency Coordination Center, l’équipe a rapproché les périmètres brûlés des sites de carottage les plus proches.

Plusieurs périodes ressortent nettement des observations satellitaires, avec des groupes d’incendies dans les années 1990, puis à nouveau dans les années 2000 et 2010.

Cependant, les satellites ne couvrent que les dernières décennies : l’archive tourbeuse sert donc de référence pour mesurer à quel point la situation actuelle est atypique.

Quand les feux brûlent plus chaud

La taille des incendies, à elle seule, n’expliquait pas les motifs observés dans les dépôts de charbon, car certains des plus grands feux modernes laissaient des traces étonnamment faibles.

Une forte intensité thermique peut consumer presque entièrement la végétation, transformant une plus grande part de la biomasse en cendres et laissant moins de charbon susceptible de se déposer ensuite. Ce schéma pourrait refléter une évolution du régime d’incendies, avec des feux qui brûlent désormais beaucoup plus chaud.

Ces brûlages plus sévères compliquent aussi la lecture des archives longues, puisqu’un incendie intense peut effacer sa propre signature en charbon.

Le carbone stocké sous terre

Dans l’Arctique, des sols épais peuvent piéger du carbone pendant des siècles : les incendies y ont donc des conséquences à l’échelle mondiale. Certaines zones humides arctiques accumulent du combustible sur de très longues durées, et ces tourbières - des milieux humides faits de végétaux partiellement décomposés - peuvent se consumer lentement sous la surface.

En 2007, l’incendie de l’Anaktuvuk River, en Alaska, a brûlé environ 401 miles carrés (≈ 1 039 km²), libérant près de 4,6 milliards de livres de carbone (≈ 2,09 millions de tonnes).

Des feux de toundra plus fréquents peuvent transformer le carbone stocké dans les sols en pollution atmosphérique et en gaz qui piègent la chaleur, ce qui augmente les enjeux bien au-delà de l’Alaska.

Des risques au-delà de la toundra

La fumée issue des incendies de l’extrême nord peut parcourir des centaines de miles, et les populations sous le vent respirent malgré tout ces particules.

Lorsque le feu pénètre dans des sols organiques épais, il ajoute du combustible, si bien qu’un seul incendie de toundra peut couver et enfumer pendant des jours.

L’isolement des terrains réduit les possibilités de lutte : les équipes protègent souvent les routes, les pipelines et les camps plutôt que de tenter de contenir chaque front de flammes.

Après l’incendie, les surfaces noircies absorbent davantage de rayonnement solaire, ce qui peut accélérer le dégel et maintenir des étés futurs plus secs au même endroit.

Avenir des feux de forêt en Alaska

Les archives de longue durée aident les gestionnaires des terres à cesser de considérer les incendies arctiques comme des exceptions et à se préparer à des saisons régulières.

En combinant les historiques issus des tourbes avec des cartes modernes, les scientifiques de l’UAF peuvent repérer les zones où l’assèchement des sols et la progression des arbustes rendent une prochaine ignition plus probable.

Une surveillance renforcée de l’humidité des sols et de la couverture arbustive peut aussi orienter la planification des effectifs et la protection de sites essentiels lors des épisodes d’orages.

Même avec une planification plus fine, réduire les émissions de gaz à effet de serre reste le seul moyen de ralentir l’assèchement qui alimente cette nouvelle ère d’incendies.

À travers les couches de tourbe et les cartes satellitaires, les incendies de toundra reposent désormais sur des sols secs et un combustible ligneux qui étaient autrefois limités.

De prochains travaux suivront la question de savoir si des feux plus chauds continuent d’atténuer les signaux de charbon, ce qui pourrait masquer l’ampleur réelle des incendies à venir.