Grâce au changement climatique, les forêts de haute altitude dans les montagnes Central Cascade du nord-ouest du Pacifique brûlent plus fréquemment et plus largement que dans un passé récent, incitant les chercheurs et les gestionnaires des incendies à se demander si les forêts seront en mesure de se remettre de ces modèles de feux émergents et s’ils auront besoin d’une assistance humaine pour le faire.
Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université d’État de Portland caractérise le rôle des refuges contre les incendies – les îlots verts d’arbres vivants qui subsistent après les incendies de forêt – dans la régénération des forêts à la suite d’incendies importants et graves dans les montagnes des Hautes Cascades de l’Oregon et de Washington.
Les résultats de cette étude peuvent aider à déterminer quand l’intervention humaine sous forme de replantation d’arbres est justifiée, quand elle ne l’est pas, où les efforts de replantation doivent être ciblés et quelles espèces doivent être prioritaires. Il est important de le savoir car la replantation peut être coûteuse et les forêts surpeuplées avec une densité d’arbres anormalement élevée et/ou avec des espèces d’arbres disponibles dans les pépinières peuvent réduire la qualité de l’habitat ou poser un risque d’incendie futur aggravé.
Sebastian Busby, ancien PSU Ph.D. étudiant et chercheur postdoctoral actuel au US Forest Service, et Andrés Holz, professeur agrégé de géographie, ont mené l’étude, qui a été publiée dans Frontières dans les forêts et changement global.
« Dans une large mesure, ces schémas de feu dans les forêts de haute altitude se produisent en raison du changement climatique », explique Holz. « Après les incendies, ces îles vertes que nous appelons refuges sont peut-être le dernier espoir que nous ayons pour que les forêts se rétablissent naturellement. »
Les forêts des Hautes Cascades peuvent n’avoir brûlé historiquement qu’une fois par siècle (ou même moins fréquemment) en raison d’un climat humide et froid. Alors que le climat a continué de se réchauffer, certaines zones ont brûlé deux fois ou plus au cours des vingt dernières années, avec des incendies individuels et/ou répétés suffisamment graves pour anéantir la grande majorité des arbres sur de vastes étendues de forêt.
Une fois brûlées, les forêts des Cascades se régénèrent principalement à partir de la dispersion des graines d’arbres vivants dans les refuges d’incendie. S’il n’y a que quelques arbres vivants qui ensemencent une zone, il peut être difficile pour la forêt de se régénérer naturellement et ces zones peuvent se transformer en un type d’écosystème différent comme des prairies, des arbustes ou un type de forêt différent.
Dans cette étude, Busby et Holz ont utilisé une combinaison d’imagerie satellitaire et de travail sur le terrain pour déterminer comment différentes caractéristiques des refuges contre les incendies affectaient leur capacité à régénérer les terres forestières environnantes.
Les chercheurs ont découvert que certaines caractéristiques des refuges entraînaient une régénération accrue des arbres. Par exemple, les refuges avec des arbres plus grands et vraisemblablement plus vieux et plus grands ont augmenté la régénération des arbres et certaines espèces, comme la pruche subalpine, ont pu disperser une plus grande quantité de graines plus loin dans les zones brûlées, entraînant une régénération des arbres beaucoup plus élevée par rapport à d’autres espèces, comme sapins subalpins et sapins argentés du Pacifique. « Cela nous indique que la composition et la structure des refuges à petite échelle sont importantes et peuvent stimuler des réponses de régénération forestière très différentes après un incendie », déclare Busby.
Busby et Holz ont également utilisé leurs données pour créer des mesures de disponibilité des sources de semences.
« Ceux-ci nous donnent une idée, pour n’importe quel endroit du paysage, du nombre approximatif de graines qui y arrivent et de la quantité de régénération des arbres susceptible de se produire », explique Busby.
Lors de la prévision de la régénération naturelle des arbres dans les paysages brûlés, les chercheurs ont constaté qu’il était extrêmement important de prendre en compte à la fois la proximité et la densité des refuges d’incendie, ainsi que la manière dont ces attributs interagissaient avec les conditions environnementales et climatiques locales. En particulier, des conditions plus fraîches et plus humides (mésiques) après les incendies ont amélioré la régénération des arbres tandis que des conditions plus chaudes et plus sèches (arides) ont inhibé la régénération.
« Cela signifie que dans des conditions particulièrement mésiques, comme celles observées dans de nombreuses régions des Hautes Cascades, la replantation artificielle d’arbres après un incendie peut non seulement être un gaspillage inutile de ressources, mais peut conduire à des forêts trop denses qui présentent un risque de mortalité plus élevé. de la sécheresse, des insectes et des incendies, surtout sous un climat qui se réchauffe », dit Busby.
En fait, les résultats de cette étude suggèrent que certains efforts de replantation antérieurs n’ont peut-être pas été nécessaires, comme une replantation en 2010 sur le site de l’incendie de Gnarl Ridge en 2008 sur le mont Hood. « C’était probablement inutile », dit Busby. « Ce que nous avons vu sur le terrain et les travaux de modélisation que nous avons effectués suggèrent que la régénération naturelle dans cette zone était suffisante, et il est possible que la replantation ait aggravé la densité des arbres de manière négative pour la résistance de la forêt au feu, à la sécheresse, aux insectes et aux agents pathogènes. »
Les résultats et les techniques de cette étude peuvent maintenant être utilisés par les aménagistes forestiers comme un nouvel outil pour déterminer où la régénération naturelle des arbres est susceptible ou non de se produire après les incendies. Cela empêchera la surplantation, qui peut être inutilement coûteuse et exposer les forêts à un risque accru d’incendies futurs.
« Ne pas y penser peut entraîner des conséquences négatives imprévues », déclare Busby. « La forêt peut devenir super dense et si un incendie se déclare, il est plus susceptible de se propager rapidement et de brûler gravement. »
Sebastian U. Busby et al, Les interactions entre les refuges d’incendie et les conditions climat-environnement déterminent le rétablissement de la forêt subalpine mésique après des incendies de forêt importants et graves, Frontières dans les forêts et changement global (2022). DOI : 10.3389/ffgc.2022.890893