Les incendies de forêt éternels en Afrique alimentés par les réactions des aérosols

L’Afrique est en feu. C’est le cas depuis des milliers d’années. Le continent contient en moyenne plus de 50 % de la superficie totale de la Terre qui brûle, et il n’y a aucun signe que cela s’arrête ; en effet, la saison des incendies de forêt en Afrique, qui se déplacent d’un hémisphère à l’autre, ne cesse d’augmenter.

L’incendie s’auto-alimente essentiellement dans une sorte de boucle de rétroaction puisque les aérosols, induits par l’incendie perpétuel, interagissent avec le climat. Il s’agit d’un processus qui joue un rôle essentiel dans la régulation des écosystèmes africains, renforçant les incendies de forêt et ouvrant la voie à des saisons d’incendies accrues au cours des années suivantes.

Les aérosols sont de minuscules particules qui ont un impact important sur le climat terrestre. Ils comprennent une large gamme de matériaux. Outre la pollution atmosphérique d’origine humaine que nous pouvons observer (le smog brun est l’interaction de la lumière avec les aérosols), il existe de nombreux aérosols naturels : embruns marins salés, poussières minérales, cendres volcaniques et fumée d’incendies de forêt.

En suspension dans l’atmosphère, le rôle des aérosols dans notre climat est complexe. Mais une nouvelle étude par les chercheurs de Georgia Tech démontre le rôle qu’ils jouent dans le cycle de vie des incendies de forêt en Afrique. La recherche, publiée dans la revue iSciencepourrait avoir des implications significatives pour la compréhension des impacts des incendies et du changement climatique en Afrique et dans d’autres régions de la planète sujettes aux incendies de forêt.

« Nous pensions auparavant que les aérosols avaient un impact climatique localisé à court terme et pouvaient être efficacement éliminés par les précipitations en une semaine. Mais dans cette étude, nous montrons que ce n’est pas nécessairement exact », a déclaré Yuhang Wang, professeur à l’École des sciences de la Terre et de l’atmosphère et auteur correspondant d’une nouvelle étude intitulée « Les commentaires positifs sur le climat régional améliorent les incendies de forêt en Afrique ».

Le laboratoire Wang travaille à résoudre les mystères de la pollution atmosphérique, et l’équipe est sur le point de trouver quelque chose avec ses dernières recherches, révélant de nouveaux indices dans son étude des incendies de forêt en Afrique, où l’alternance unique entre saisons sèches et humides le long de l’équateur prolonge la durée de vie des aérosols. .

« Fondamentalement, avec la combinaison des incendies de forêt et des aérosols provoqués par les incendies, l’impact des aérosols peut être à plus long terme, s’étendant au fil des saisons », a déclaré Wang, dont l’équipe a inventé l’outil dont elle avait besoin pour mener à bien son enquête.

Construire un meilleur modèle

Il y a plusieurs années, le laboratoire de Wang a développé le Modèle de rétroaction sur les écosystèmes spécifiques à une région (RESFire) pour augmenter l’existant, accessible au public Modèle de système terrestre communautaire (CESM). Géré par le Centre national de recherche atmosphérique, le CESM est un modèle climatique mondial open source qui fournit des simulations informatiques du système climatique terrestre.

RESFire améliore la capacité de simulation d’incendie du CESM, aidant les chercheurs à mieux comprendre les interactions complexes incendie-climat-écosystème, « qui ne sont pas encore très bien comprises », a déclaré Wang, dont l’équipe a utilisé son modèle CESM-RESFire pour étudier la rétroaction des aérosols en Afrique pour les dernières recherches.

« Nous avons constaté que l’extension de la durée de vie des aérosols en Afrique se produit grâce à un mécanisme de rétroaction positive », a déclaré Wang.

Les aérosols peuvent essentiellement donner aux nuages ​​un grave cas de constipation, en absorbant la vapeur de l’atmosphère et en réduisant la croissance de grosses gouttelettes de nuages, ce qui rend difficile la production de grosses gouttelettes par les nuages.

« Les aérosols du feu sont transportés des régions brûlantes ou sèches vers les régions humides », a expliqué Wang. « Cela conduit à une réduction des précipitations et à un séchage des charges de carburant. »

Le mécanisme de rétroaction

L’identification du mécanisme de rétroaction positive incendie-aérosol en Afrique met en lumière la rétroaction climatique liée aux incendies de forêt à l’échelle mondiale. D’autres études ont montré que dans certaines zones côtières, comme l’ouest des États-Unis, la fumée des incendies modifie les conditions locales en matière d’incendie, ce qui entraîne des réactions positives. Ces régions côtières ont des saisons d’incendie distinctes, et l’escalade causée par les retours d’aérosols ne persiste pas jusqu’à la saison d’incendie suivante.

L’Afrique est différente. Avec les régions de feux changeantes et les vents dominants, la rétroaction positive affecte la saison en cours et amplifie les incendies la saison suivante. Et la saison des incendies a augmenté jusqu’à 40 % en Afrique au cours des quatre dernières décennies, ce qui signifie qu’il pourrait y avoir des changements dans la répartition et la variabilité des zones brûlées.

« La bonne nouvelle est que ce mécanisme est autonome. Il intègre même une certaine résilience », a déclaré Wang. « La question est de savoir ce qui se passe en présence d’un changement climatique mondial persistant. Ce que nous savons, c’est que le mécanisme qui sous-tend ce système naturel d’incendies de forêt dépend de l’état actuel de l’atmosphère. »

Le mécanisme de rétroaction positive implique qu’un climat plus chaud et plus sec conduira probablement à des incendies plus persistants en Afrique à l’avenir, écrivent les chercheurs, concluant : « La rétroaction systématique entre le feu et le climat peut également être présente dans d’autres régions tropicales sujettes aux incendies et a des ramifications significatives pour comprendre les impacts des incendies et du changement climatique sur les humains et la vie végétale.