Une étude explore les impacts à long terme du traitement de restauration du pin ponderosa

En 1996, un groupe de chercheurs de l’Institut de recherche écologique (ERI) de la NAU s’est lancé dans une mission ambitieuse visant à étudier la restauration de 5 224 acres de forêts denses de pins ponderosa sur l’Arizona Strip, une région sèche du nord de l’Arizona située entre le Grand Canyon et la frontière de l’État de l’Utah.

Après plus de 20 ans d’enquête pratique, de surveillance du paysage sec avec des technologies de travail sur le terrain en constante évolution et des taux de rotation élevés du personnel, ces mêmes écologistes ont réussi à réduire la densité des arbres de la région et sa vulnérabilité aux incendies de forêt.

Ils ont récemment publié leurs conclusions sur les effets à long terme de l’effort dans la revue La restauration écologique.

L’ERI a mené d’innombrables expéditions de recherche pour revitaliser et protéger les écosystèmes locaux contre les incendies de forêt artificiels. Dans le passé, le temps limité, les efforts humains et les restrictions en matière de collecte de données spécifiques à l’étude ont limité ces expériences à des études portant sur moins de 1 000 acres.

Alors que les incendies de forêt dans l’ouest des États-Unis sont devenus plus intenses et que les mesures d’exclusion des incendies contreproductives ont conduit à des forêts trop denses exposées à un risque accru de sécheresse, de concurrence, d’agents pathogènes et d’incendies qui se propagent au sommet de la canopée forestière, l’ERI a vu la nécessité d’étendre ses recherches sur la restauration des forêts à des milliers d’acres supplémentaires.

« En 1996, il y a eu quelques incendies qui ont ravagé une superficie d’environ 10 000 acres, ce qui était considéré comme énorme à l’époque », a déclaré John Paul Roccaforte, chercheur associé à l’ERI et auteur principal de l’étude. « Quelques années plus tard, nous parlons de plusieurs millions d’acres. Notre approche était de faire passer nos études à une plus grande échelle également. »

L’opportunité d’élargir leurs recherches s’est présentée lorsque le Bureau of Land Management (BLM) a proposé une étude collaborative : appliquer des brûlages dirigés et éclaircir mécaniquement les arbres sur un site d’étude de forêt de pins ponderosa et de chênes de Gambel dans le monument national du Grand Canyon-Parashant.

En collaboration avec les membres de l’équipe du BLM, les chercheurs de la NAU ont installé 221 parcelles permanentes dans la zone au début de l’expérience en 1996, en réservant environ 1 200 acres comme zone témoin non traitée. Ils ont ensuite aidé à former des unités de lutte contre les incendies supplémentaires et des opérateurs de machines pour réaliser des éclaircies et des brûlages dirigés jusqu’en 2005.

L’ERI a utilisé une technique d’éclaircissage unique conçue pour protéger les arbres plus anciens et restituer au paysage monumental ses conditions d’ouverture historique. Au lieu d’éclaircir un nombre constant d’arbres par acre, l’ERI a identifié des pins ponderosa d’avant la colonisation, identifiables en fonction de leur couleur jaune unique, et des pins dont le diamètre à hauteur de poitrine était supérieur à 70 centimètres. Ces arbres ont ensuite été protégés pendant l’éclaircissage et le brûlage.

De plus, conformément aux principes de restauration de l’ERI, les équipes ont conservé un à trois arbres de remplacement supplémentaires partout où elles ont rencontré des preuves de la disparition d’un arbre historique.

« Le feu est un sujet très amusant », a déclaré Roccaforte. « On peut planifier les choses sur papier, mais c’est vraiment passionnant de se rendre sur le terrain de temps en temps et de participer pleinement à la mise en œuvre. Le simple fait d’allumer des incendies et de regarder les combustibles se consumer, c’est comme si on aidait la restauration à se dérouler sous nos yeux. »

Jusqu’à la conclusion de l’étude en 2018, les chercheurs ont régulièrement suivi la structure de la forêt, la régénération, la mortalité des vieux arbres et la croissance des arbres dans la région. Deux équipes de cinq chercheurs chacune se rendaient sur le site par étapes pendant huit jours à la fois, collectant des mesures et comparant des photographies pour identifier les changements marquants du terrain.

Les chercheurs ont constaté que les traitements ont réduit la densité de la forêt de plus de 50 % tout en doublant presque le taux de croissance des arbres individuels, ce qui témoigne d’une nouvelle résilience face aux incendies de forêt et d’une variation de la couverture de la canopée bénéfique pour la faune. Ils ont également observé des parcelles supplémentaires de feuillus à la place des pins après le traitement, un phénomène courant dans les forêts sèches de conifères où les concurrents en ressources sont moins nombreux.

Pour garantir l’efficacité à long terme des stratégies de restauration dans des climats secs similaires, l’étude indique que les gestionnaires forestiers devraient systématiquement adopter le feu comme outil de restauration au lieu de dépendre d’autres mesures préventives. De cette façon, les parcelles de feuillus denses ou les vieux chênes vulnérables qui réagissent aux brûlages dirigés peuvent être identifiées et surveillées en fonction des objectifs de chaque forêt.

« Avant la mise en place de mesures d’exclusion des feux à la fin du XIXe siècle, les incendies faisaient rage très fréquemment dans ces zones », a déclaré Roccaforte. « Les incendies maintenaient et empêchaient la régénération des arbres. Si nous ne poursuivons pas les brûlages fréquents de faible intensité, nous pourrions nous retrouver au même point où nous étions au début en termes de peuplements trop denses, qu’il s’agisse de pins ponderosa ou de feuillus. »

Bien qu’aucun projet de recherche supplémentaire sur le site n’ait été confirmé, Roccaforte a déclaré que les parcelles permanentes établies dans le cadre de cette étude pourraient être utilisées pour des recherches supplémentaires. L’ERI et le BLM mèneront des enquêtes conjointes à l’avenir.