À quelques kilomètres au sud du célèbre Glacier Point de Yosemite, entouré de dômes de granit impressionnants, se trouve le bassin d’Illilouette. Cette petite étendue de la Sierra Nevada est devenue une sorte de laboratoire du feu, un endroit où les feux de forêt naturels sont autorisés à brûler depuis 1972. Contrairement au programme de lutte contre les incendies soutenu depuis longtemps qui domine les forêts américaines depuis la fin du XIXe siècle, ce qui a donné lieu à des forêts denses et malsaines, l’histoire du bassin d’Illilouette est celle des avantages que les incendies naturels peuvent apporter au paysage.
Gabrielle Boisramé, écohydrologue et ingénieure environnementale du DRI, étudie la région depuis plus de dix ans. Le projet a débuté pendant son doctorat, lorsqu’un écologue spécialiste des incendies a remarqué que des plantes de zones humides poussaient dans l’empreinte d’une forêt brûlée. Il s’est tourné vers des hydrologues pour l’aider à découvrir comment les incendies de forêt modifiaient la façon dont l’eau se déplaçait dans la région, et Boisramé a rapidement eu son projet de thèse. Elle savait que les implications de ce travail allaient au-delà de la compréhension de la façon dont les incendies modifient la vie végétale qui pousse dans les forêts brûlées, car les montagnes de la Sierra Nevada sont l’une des sources d’eau douce les plus importantes du pays.
« Ce projet est vraiment important car la Sierra Nevada fournit la majeure partie de l’eau de Californie, ce qui permet à l’État de produire de nombreux aliments pour le monde entier », explique Boisramé. « La réduction de la taille des incendies protège la qualité de l’eau. »
Les incendies de suppression ont alimenté les incendies d’aujourd’hui
Les forêts de Californie brûlaient souvent, à cause de la foudre et des communautés indigènes. Ces incendies étaient relativement petits et brûlaient lentement, laissant une grande partie de la végétation intacte. Les forêts se sont adaptées à ces incendies fréquents, de nombreux arbres et autres plantes de l’État ayant besoin du feu pour germer (notamment les séquoias, les séquoias, de nombreux chênes, les cyprès et quelques épinettes). Une étude a estimé qu’avant 1800, plus de 1,8 million d’hectares brûlaient chaque année dans l’État. Pour mettre ce chiffre en perspective, c’est presque la quantité de terres brûlées dans tout le pays entre 1994 et 2004.
Cette tendance a changé à la fin du XIXe siècle, lorsque le gouvernement américain a décidé de lutter énergiquement contre les incendies, pensant que cette politique protégerait l’approvisionnement en bois du pays. Les décennies de lutte contre les incendies qui ont suivi ont donné naissance à des forêts denses recouvertes d’une épaisse végétation de sous-bois. Mais les arbres denses sont plus sensibles aux maladies et à la sécheresse, et les plantes du sous-bois se dessèchent pendant les mois d’été, alimentant les incendies particulièrement importants et chauds que nous observons aujourd’hui. Sur les 20 plus grands incendies de forêt de l’histoire de Californie, un seul s’est produit avant l’an 2000.
Dans les années 1960, les incendies de forêt sont devenus de plus en plus incontrôlables et difficiles à éteindre. Certains chercheurs ont commencé à tirer la sonnette d’alarme sur les méthodes de lutte contre les incendies et à plaider pour une gestion des parcs nationaux axée sur les écosystèmes. Le National Park Service a modifié sa politique en 1968 pour reconnaître le feu comme un processus écologique essentiel, avec des directives sur les moments où les incendies doivent être autorisés à brûler. En réponse, les parcs nationaux de Sequoia, Kings Canyon et Yosemite ont rapidement créé des zones d’expérimentation sur les incendies, notamment le bassin d’Illilouette Creek. Ces laboratoires naturels sur les incendies fournissent aux scientifiques les meilleures informations à long terme sur la façon dont les incendies transforment les écosystèmes.
« Il est très rare que des études puissent se poursuivre pendant plus de quelques années. C’est donc formidable que je puisse travailler ici depuis une décennie maintenant et que nous disposions de données depuis les années 1970, lorsque cette expérience naturelle a commencé », déclare Boisramé. « Ces ensembles de données à long terme sont très importants, car tout cela permet d’avoir une vue d’ensemble, et pas seulement de savoir ce qui va se passer avec l’incendie qui fait rage actuellement. »
Les feux naturels brûlent différemment des feux contrôlés, ce qui entraîne une plus grande « pyrodiversité » ou une plus grande intensité de brûlure. Depuis que le parc a mis en place le programme d’expérimentation sur les feux dans le bassin d’Illilouette, plus de la moitié de la zone a été détruite par des feux de forêt.
Un paysage changé
Pour étudier la fréquence des incendies qui modifient le bassin d’Illilouette, Mme Boisramé et son équipe ont installé des équipements de surveillance pour suivre la profondeur de la couverture neigeuse, le débit des ruisseaux, l’humidité du sol et une série d’autres mesures écologiques. Ils utilisent également l’imagerie satellite pour suivre les changements du paysage depuis l’espace. Toutes ces informations montrent que les incendies ont restauré le bassin d’Illilouette à un degré jamais vu depuis plus d’un siècle. Les forêts denses s’éclaircissent, certaines parties laissant place à des prairies et des zones humides florissantes, ce qui accroît la biodiversité.
Les forêts plus saines se révèlent également plus résistantes à la sécheresse, aux insectes et aux maladies, et moins susceptibles d’alimenter des incendies de forêt graves et destructeurs. La clé de cette transformation réside dans la manière dont les forêts plus clairsemées protègent le manteau neigeux et favorisent un débit plus élevé des cours d’eau.
« J’ai été surpris de constater à quel point l’impact sur le manteau neigeux est important », explique Boisramé. « De nombreuses recherches montrent qu’après un feu de forêt, la neige tombe moins à cause des surfaces sombres et brûlées et des cendres qui font fondre la neige. Mais à plus long terme, des années après l’incendie, la situation semble changer. Je me promenais en raquettes dans le bassin d’Illilouette et je voyais le sol nu dans les endroits où la couverture forestière était dense, puis à 30 mètres de là, dans une zone dégagée et brûlée où il ne restait que des chicots d’arbres, la neige atteignait plusieurs pieds d’épaisseur. »
La végétation a de nombreuses répercussions sur la profondeur, la répartition et la longévité du manteau neigeux. La première est la façon dont les plantes interceptent la neige lorsqu’elle tombe : plus la couverture végétale est importante, plus la neige est arrêtée par les feuilles et les branches. La couverture arborée protège également la neige en dessous du rayonnement solaire. Cependant, les arbres eux-mêmes absorbent les rayons du soleil et diffusent une partie de cette énergie vers l’extérieur dans la neige environnante, ce qui crée les puits d’arbres dont les skieurs se méfient tant. Plus la couverture végétale est importante, plus l’eau transférée du sol vers l’atmosphère par la transpiration est importante.
Selon Mme Boisramé, les petits espaces entre les arbres semblent offrir les meilleures conditions pour une couche de neige plus épaisse et plus durable dans les forêts. Dans les zones où la forêt s’est transformée en zone humide, la couche de neige est encore plus épaisse et plus durable. « Les zones plus ouvertes retiennent la neige plus longtemps, car elle est moins interceptée et le rayonnement à ondes longues provenant des arbres est moins important », explique-t-elle. « Nous commençons à le constater à mesure que nous étudions d’autres zones autour du bassin versant. »
Les températures étant de plus en plus élevées pendant les mois d’été, il est de plus en plus important de protéger le manteau neigeux pour garantir que ce réservoir naturel de montagne puisse alimenter en eau la région environnante jusqu’aux tempêtes de l’hiver prochain. L’USGS dispose de jauges de débit juste en aval du bassin d’Illilouette et dans trois autres endroits à proximité qui mesurent le débit des cours d’eau depuis plus d’un siècle.
La rivière Upper Merced, qui reçoit une grande partie de son débit de l’Illilouette, a connu un débit plus constant que les autres, tous ayant connu des baisses comprises entre 6 et 12 %. Boisramé affirme que cela indique que des brûlages plus fréquents pourraient réduire les besoins en eau de la vie végétale de l’Illilouette par rapport aux forêts plus denses des bassins environnants. Des recherches ont montré que les forêts de conifères de la Sierra Nevada nécessitent jusqu’à quatre fois plus d’eau que les prairies et les zones humides.
La fonte lente du manteau neigeux permet également de maintenir les sols de la région plus humides, ce qui contribue à prévenir les conditions de sécheresse qui peuvent alimenter des incendies de forêt plus extrêmes. Rien qu’en 2015, plus de 10,5 millions de conifères ont été tués par la sécheresse dans le sud de la Sierra Nevada. L’équipement de surveillance de Boisramé a mesuré la manière dont l’humidité du sol est protégée pendant les années où le manteau neigeux persiste plus tard dans les mois d’été, comme l’été qui a suivi les chutes de neige record de 2023.
« L’objectif principal de ce travail est d’éclairer la gestion forestière. Il s’agit de voir, 50 ans après le début de cette expérience naturelle, ce qui s’est passé. A-t-elle atteint les objectifs visés ? »
Les leçons de l’Illilouette
Les travaux de Boisramé sont prometteurs pour les scientifiques et les gestionnaires forestiers qui peuvent travailler ensemble pour lutter contre le risque croissant d’incendies de forêt dévastateurs dans un contexte de changement climatique. Combattre le feu par le feu peut offrir l’occasion de réduire les risques posés par des incendies plus importants et plus graves, tout en soutenant l’équilibre des écosystèmes et en protégeant les réservoirs de neige. Cette stratégie pourrait aider d’autres régions montagneuses de l’ouest qui connaissent des défis similaires, dit-elle.
« Nous espérons que nos résultats donneront aux gestionnaires forestiers une raison supplémentaire d’essayer cette approche dans d’autres régions », déclare M. Boisramé. « Et cela nous permettra de mieux déterminer les domaines dans lesquels la stratégie fonctionne bien et ceux où elle a moins d’impact. Ce projet est un excellent exemple de collaboration entre scientifiques et gestionnaires dans un domaine qui intéresse beaucoup le public. »