REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE MENTOURI CONSTANTINE
FACULTE DES SCIENCES
DEPARTEMENT DES SCIENCES DE LA NATURE ET DE LA VIE
Mémoire
En vue de l’obtention du diplôme de Magistère en Ecologie et Environnement
Option : Ecologie Végétale
Bilan des incendies de forêts dans quelques wilayas
de l'Est algérien; cas de Bejaia, Jijel, Sétif et Bordj Bou-Arréridj
Présenté par : MERDAS Saifi
Soutenu le : 30-06-2007
Devant le jury :
Mr. RAHMOUNE Chaabane, Professeur, Université Mentouri Constantine Président Mr. BENDERRADJ Mohamed. H, Professeur, Université Mentouri Constantine Encadreur Mr. ALATOU Djamel, Professeur, Université Mentouri Constantine Examinateur Mr. TAHAR Ali, Professeur, Université Badji Mokhtar Annaba Examinateur
Année 2006-2007 N° Ordre :…………
Je remercie Monsieur le Professeur Ben Derradji Mohamed Elhabib pour son encadrement.
Je remercie Monsieur le Professeur Rahmoune Chaabane président du jury, Monsieur le Prefesseur Alatou Djamel examinateur, Monsieur le Professeur Tahar Ali examinateur.
Je voudrais exprimer ma gratitude pour Monsieur le directeur régional de l'ONM Constantine pour sa disposition et ses encouragements
J'adresse ma profonde gratitude à l'ensemble du personnel de la direction Générale des forêts, surtout le bureau des incendies qui m'ont fourni les données nécessaires pour la réalisation de ce travail
Je remercie Monsieur Guermat Abd Elkarim de la conservation des forêts de OEB, pour ses encouragements.
Merci pour mes amis en Magister, surtout: Salah Eddine, Kamel et Nour Eddine Mes amis de la promotion d'écologie 2001- 2002
Pour Monsieur Faiçal Karboua Pour ma famille
Pour mes amis
A tous ceux qui m'ont aidé à la réalisation de ce travail.
Introduction……… 01
CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA REGION D’ETUDE I- Présentation de la région d’étude ……….. 03
I- 1- Situation géographique ………. 03 I- 2- Ensembles topographiques ……….. 03 I- 3- La géologie ………. 03 I- 4- Le réseau hydrographique ……….. 04 I- 5- Le climat ………. 04 I- 5- 1- Introduction ……… 04 I- 5- 2- Le réseau météorologique ……….. 04 I- 5- 3- Les températures ………. 04 I- 5- 4- Les précipitations ……… 05 I- 6- Synthèse bioclimatique ………. 06
I- 6- 1- Indice xérothermique de Gaussen ………. 06
I- 6- 2- Quotient pluviométrique d’Emberger ………. 07
I- 7- Végétation et étages bioclimatiques ……….. 09
I- 7- 1- Cedrus atlantica ………... 09 I- 7- 2- Abies numidica ………. 09 I- 7- 3- Quercus faginea ……… 09 I- 7- 4- Quercus afares ……… 09 I- 7- 5- Quercus ilex ……… 09 I- 7- 6- Pinus halepensis ……….. 10 I- 7- 7- Pinus maritima ……… 10 I- 7- 8- Quercus suber ………. 10
CHAPITRE II : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE II- Les incendies de forêts ……….. 12
II- 1- Définition ……… 12
II- 2- Les combustibles ………. 12
II- 2- 1- Les combustibles profonds ………. 13
II- 2- 2- Les combustibles de surface ……….. 14
II- 2- 3- Les combustibles aériens (cimes) ……….. 15
II- 3- Les conditions d’ignition ……….. 16
II- 4- Le comportement du feu ……… 16
II- 4- 1- Les feux profonds (sols) ……….. 17
II- 4- 2- Les feux de surfaces ……… 17
II- 4- 3- Les feux de cimes ……….. 18
II- 4- 4- Autres influences sur le comportement du feu ………. 19
II- 5- La propagation des feux ……… 20
II- 6- Les facteurs qui influent sur la propagation ………. 20
II- 6- 3- La densité de la forêt ………. 20
II- 6- 4- La superficie et homogénéité de la forêt ………. 20
II- 6- 5- Quantité, propriété et continuité du combustible ……… 20
II- 6- 6- Les conditions météorologiques ……….. 20
II- 6- 7- Les conditions orographiques ……….. 21
CHAPITRE III : BILAN DES INCENDIES III- Bilan des incendies de forêt ……… 23
III- 1- Introduction ………. 23
III- 2- Variation annuelle des superficies brûlées par rapport au nombre de foyers ………. 23
III- 3- Part des incendies dans chaque wilaya ………. 25
III- 4- Variation des superficies brûlées par station ………. 25
III- 5- Nombre de foyers par compagnie (1985- 2000) dans les quatre Wilayas ……… 26
III- 6- Superficies brûlées par compagnie (1985- 2000) dans les quatre Wilayas ……… 27
III- 7- Superficies brûlées par formations ……… 28
III- 8- Ordre d’importance des nombres de foyers ……….. 29
III- 9- Variation des superficies brûlées selon le nombre de foyers + 50 ha ……… 29
III- 10- Les facteurs climatiques et les feux de forêts ……….. 30
III- 10- 1- La relation entre les incendies et les précipitations ………. 31
III- 10- 2- La relation entre les incendies et les températures maximales ……… 33
III- 10- 3- La relation entre les incendies et l’humidité de l’air ……….. 35
III- 10- 4- La relation entre les incendies et la vitesse des vents ……….. 36
CHAPITRE IV : CAUSES, EFFETS DES FEUX, ET TRAITEMENT DU COMBUSTIBLE IV- 1- Les Causes des feux ……… 39
IV- 2- Impacts des feux ……… 39
IV- 2- 1- Impacts des feux sur les hommes, les biens et les activités ………. 39
IV- 2- 2- Impacts sur l'environnement ………. 40
IV- 3- La sévérité des feux de forêts ……… 40
IV- 3- 1- Effets des feux de cimes ………. 40
IV- 3- 2- Effets des feux de surfaces ……… 41
IV- 3- 3- Effets des feux profonds ………. 41
IV- 4- La prévention des feux de foret ……….. 41
IV- 5- Maîtrise des feux et réhabilitation des forets ……… 42
IV- 6- Traitement du combustible ……… 42
IV- 6- 1- Les feux contrôlés ……….. 43
IV- 6- 2- Les éclaircies mécaniques ………. 44
IV- 6- 3- Les éclaircies et les feux contrôlés combinés ……….. 44
V- Recommandations et perspectives ………. 47
V- 1- Interface milieu urbain et naturel ……….. 47
V- 2- L’éducation ……….. 47
V- 3- Valeurs économique et développement durable ……….. 47
V- 4- Facilitation de l’implication et l’implémentation du public ………. 47
V- 5- Combattre les feux avec les nouvelles technologies ……….. 47
Conclusion ………. 49
Introduction
Les feux de forêt sont présents sur terre depuis le développement de la végétation terrestre, et ont joué un rôle important dans le maintien des cycles bio-géo-chimiques et dans la dynamique des perturbations de certains écosystèmes. Le feu et les écosystèmes sont en interaction dans le temps, et influencent certaines fonctions écosystémiques dont le recyclage des nutriments, la régulation de la succession végétale et de l’habitat faunique; ils maintiennent la diversité biologique, réduisent la biomasse et permettent de contrôler les populations d’insectes et les phytopathologies (CIBT, 1999).
Le facteur de dégradation le plus redoutable de la forêt algérienne et méditerranéenne est, sans contexte, l’incendie qui bénéficie de conditions physiques et naturelles favorables à son éclosion et à sa propagation. La surface parcourue annuellement par le feu varie entre 20.000 et 30.000 hectares. Il en résulte de très lourdes charges pour la société toute entière, pour l’Etat et les collectivités locales en particulier Missoumi et al, (2003).
Notre zone d’étude s’étend sur les régions forestières des wilayas Sétif, Bejaia, Jijel, et Bordj Bou Arréridj; notre travail consiste dans un premier temps à rassembler le maximum de données concernant les feux de forêts enregistrées dans ces régions, associées avec les données climatiques. Dans un second, faire un bilan des incendies, en essayant de mettre l’accent sur les incendies des zones forestières de l’Atlas Tellien aux zones littorales à savoir Jijel et Bejaia, et les zones forestières des Hauts Plateaux Sétif et Bordj Bou Arréridj.
Les données obtenues nous ont permis de faire une étude statistique pour mieux exprimer les résultats ; la corrélation entre le nombre de foyers et les superficies brûlées, la régression linéaire entre ces deux paramètres, pour apprécier la relation entre eux, et la corrélation entre les paramètres climatiques et les incendies de forêts, ainsi qu’une analyse de la variance pour étudier la variation des superficies brûlées dans les quatre wilayas.
I- Présentation de la région d’étude I- 1- Situation géographique
Notre zone d’étude est située au Nord de l’Algérie, elle comprend quatre ensembles géographiques : la chaîne des Babors, chaîne des Bibans, les monts du Hodna et les Hauts Plateaux de Sétif, elle s’étend sur quatre wilayas Bejaia, Jijel, Bordj Bou Arréridj et Sétif sur une superficie globale de (16151,61 Km²). Les coordonnées géographiques sont données comme suit : entre (35° 40’ et 36° 53’) de latitude Nord et entre (4° 00’ et 6° 20’) de longitude Est. Les limites sont : au Nord a mer méditerranéenne, à l’Est Skikda, Mila, Constantine, au Sud-est Batna avec le massif des Aurès, au Sud M’sila avec la Plaine et le Chott de Hodna, à l’Ouest Bouira et Tizi Ouzou, la Grande Kabylie avec le massif du Djurdjura où culmine Djebel Lalla Khadîdja à 2308m figure (01).
Figure N° 01 : Localisation de la zone d’étude. I- 2- Ensembles topographiques
La topographie de notre zone d’étude présente une certaine homogénéité au Nord, Bejaia et Jijel (Petite Kabylie) et des différences au Sud, (Bordj Bou Arréridj et Sétif). Pour ce qui est de la Petite Kabylie elle est représentée essentiellement par la chaîne des Babors située à l’Est de la Grande Kabylie du Djurdjura, cette chaîne est constituée par un grand nombre de chaînons enchevêtrés, le point culminant se trouve à Djebel Babors (1969m).
I- 3- La géologie
La région forestière Kabyle est variée, on y trouve des terrains anciens (précombien et cristallophyllien) généralement sous forme de schistes, occupent de grande étendues, la Kabylie des environs d’El Milia, Skikda. On rencontre aussi des îlots de roches éruptives (gneiss- granites) donnant de bon terrains forestiers, Cap Cavallo (Bejaia), les terrains crétacés dominent dans la région de Bejaia et dans la Kabylie des Babors.
Concernant la région des Hauts Plateaux, elle est constituée d’alluvions quaternaires avec quelques bassins miocènes (Plaines de la Medjana) sur laquelle surgissent dans tous les sens des pointements crétacés,
montagnes isolées. Pour la région montagneuse (chaîne des Bibans) elle appartient au néo-crétacé (cénomanien) avec de puissantes assises de grès à la base et des calcaires marneux sur les crêtes (Guergour).
I- 4- Le réseau hydrographique
Le réseau hydrographique est constitué de plusieurs oueds, d’où l’Oued Soummam qui serpente une vallée, séparant les Babor-Biban du Djurdjura, il est alimenter par plusieurs Oueds, ducoté des Babor-Biban par : O. El-Mhir, O. Sahel, O. guelaa, O. Bousselam, O. Seddouk, O. amassine, O. Amizour, du coté de Djurdjura par : O. Illola, Ighzar Amokrane, O. Roumila. L’Oued El Kébir à Jijel alimenté par O. rhummel et O. Endja, nous avons aussi des dépressions au sud de Sétif, Chott El Beida, sebkhet El Hamiett, Chott El frain, et sebkhet Baker. I- 5- Le climat
I- 5- 1- Introduction
Le climat est un élément important dans l’étude du milieu, il est à la base de la distribution des végétaux et des animaux. C’est un facteur clé de valorisation des milieux naturels, ce qui nécessite une investigation analytique des ses composantes.
Le climat de notre région d’étude n’échappe pas au type méditerranéen, avec des précipitations surtout dans la saison froide (hiver), et une sécheresse estivale longue, les précipitations sont variables, plus importante en zones littorales (1500 mm), la zone tellienne 400 à 800 mm, les hauts plateaux reçoivent 150 à 400 mm et la zone saharienne moins de 150 mm. Les massifs montagneux sont plus arrosés, même au sud entre 400 et 800 mm. Vue son extension en latitude, le territoire algérien présente une variété de zones climatiques, où les pluies sont généralement insuffisantes, irrégulières et inégalement réparties à la fois dans le temps et dans l’espace. On y retrouve tous les bioclimats méditerranéens depuis l’humide au Nord jusqu’au Saharien au Sud.
L’influence de la méditerranée, l’ampleur de la masse continentale et le compartimentage du relief ajoutent encore des nuances aux rythmes des précipitations et aux variations des températures dans différentes zones et régions du pays. Les températures permettent de bien distinguer les saisons. Les amplitudes thermiques sont considérables. Les températures basses et négatives varient entre des valeurs au dessous de zéro degré à dix degré en zone littoral, tandis que les plus chaudes varient avec la continentalité et vont de 28°C à 31°C sur le littoral, de 33°C à 38°C dans les hautes plaines steppiques est supérieure à 40°C dans les régions sahariennes.
I- 5- 2- Le réseau météorologique
Pour l’étude du climat et la définition du bioclimat nous avons utilisé les données climatiques des quatre stations Bejaia, Jijel Port, Bordj Bou Arréridj et Sétif, obtenues au niveau de l’office national de la météorologie (ONM) de Constantine. Les deux premières stations sont situées au bord de la mer, les deux dernières à une altitude moyenne de 1000m. Nous avons pu avoir que les données de ces quatre stations; bien qu’il soit préférable d'avoir les données des stations et de postes météorologiques situés en altitude pour mieux définir le bioclimat, parce qu’il y a des écarts importants du point de vue altitudinal ou distance entre les stations.
I- 5- 3- Les températures
Nous avons porté les données de températures qui figurent dans le tableau (01) sous forme de courbe, pour mieux exprimer les variations des températures moyennes mensuelles est cela sur une période de 23 ans (1981- 2003).
Tableau N° 01 : Température moyenne mensuelles; période 1981 à 2003 (source ONM Constantine 2006).
JAN FEV MAR AVR MAI JUN JUL AOU SEP OCT NOV DEC
Jijel 12,5 12,7 14,2 15,8 18,8 22,4 25,3 26,1 24,1 21,0 16,9 13,8
Bejaia 11,3 11,5 13,4 15,1 18,2 21,9 24,8 25,6 23,2 19,9 15,6 12,4
Sétif 5,1 6,2 8,9 11,5 16,7 22,0 26,0 25,6 20,6 15,5 9,9 6,1
D’après la figure (02), il en ressorte que les valeurs basses sont enregistrées pour les stations de Sétif et Bordj Bou Arréridj avec 5,1C° et 5,7C° respectivement, pour le mois de Janvier. Pour les valeurs élevées de températures, on a 26,1C° pour le mois d’Août dans la station de Jijel, et 26,8C° pour le mois de Juillet dans la station de Bordj Bou Arréridj, toute en constatant la similitude des températures entre les stations de Sétif et Bordj Bou Arréridj d’un coté et entre Jijel et Bejaia.
I- 5- 4- Les précipitations
Les précipitations enregistrées durant la période de 1981- 2003 varient entre 199,1mm (2000), pour la station de Bordj Bou Arréridj, et 1213,6mm (2003), pour Jijel. D’après le tableau (02) et la figure (03) on observe une différence nette entre les précipitations dans les stations situées dans les Hauts Plateaux (Sétif et Bordj Bou Arréridj), et les stations littorales (Jijel et Bejaia), caractérisées par un climat plus humide avec des précipitations plus importantes.
Tableau N° 02 : Précipitations annuelles période 1981 à 2003 (source ONM Constantine 2006).
Jijel Bejaia Sétif Bordj B. A
1981 674,5 561,3 303,7 273,0 1982 1203,3 1100,9 561,5 516,4 1983 486,3 319,2 200,8 159,1 1984 1043,8 1100,6 505,6 342,9 1985 972,6 823,3 408,9 380,3 1986 1069,0 978,6 432,3 383,0 1987 822,9 737,3 320,1 313,5 1988 759,0 767,3 424,6 318,8 1989 713,5 615,3 403,1 306,2 1990 991,3 752,4 398,4 423,3 1991 809,9 772,6 401,2 397,7 1992 1144,1 889,8 505,0 453,5 1993 762,5 593,2 319,1 349,3 1994 285,5 578,6 282,9 326,8 1995 730,2 469,2 422,4 384,5 1996 1105,4 833,4 442,9 396,0 1997 778,2 683,0 401,9 342,1 1998 1059,3 866,9 455,9 312,5 1999 796,3 740,2 384,0 352,0 2000 601,6 382,2 331,3 199,1 2001 743,1 631,3 251,7 258,2 2002 1100,5 908,6 400,1 294,2 2003 1213,6 1099,8 605,3 551,4 0 5 10 15 20 25 30
JAN FEV MAR AVR MAI JUN JUL AOU SEP OCT NOV DEC Mois T e m p é ra tu res (C °) Jijel B ejaia Sétif B o rdj B . A
Figure N° 03 : Précipitations annuelles période 1981 à 2003.
I- 6- Synthèse bioclimatique
I- 6- 1- Indice xérothermique de Gaussen
Cet auteur considère que la sécheresse s’établit lorsque pour un mois donné P< 2T. A partir de cette hypothèse il est possible de tracer des diagrammes ombrothermiques (ou pluviothermiques) dans lesquels on porte en abscisses les mois et en ordonnées la température moyenne et la pluviosité avec une échelle double pour la première ; la saison sèche apparaît nettement sur les diagrammes figure (04).
Tableau N° 03 : Précipitations mensuelles et températures moyennes mensuelles, Jijel données (1981- 2004), Bejaia données (1978-2004), Sétif données (1981-2004), et Bordj Bou Arréridj données (1980-2003).
JAN FEV MAR AVR MAI JUN JUL AOU SEP OCT NOV DEC
P 125,5 98,2 81,0 73,0 45,7 11,7 8,0 9,7 48,2 74,5 137,6 165,2 Jijel T 12,5 12,8 14,1 15,6 18,6 22,3 25,1 25,9 24,0 20,8 16,6 13,7 P 106,9 85,1 77,8 69,1 41,6 12,4 6,3 10,2 44,1 71,0 96,2 134,8 Bejaia T 11,3 11,7 13,3 14,8 18,0 21,8 24,6 25,5 23,1 19,8 15,3 12,3 P 42,6 32,2 33,3 38,3 44,8 20,8 11,0 14,8 39,9 34,1 36,4 52,0 Sétif T 5,1 6,3 8,9 11,5 16,5 22,0 25,9 25,6 20,6 15,6 9,8 6,1 P 39,0 26,5 31,4 35,0 36,7 15,7 7,6 13,6 43,0 29,4 30,9 38,5 Bordj B. A T 5,6 7,0 9,6 12,4 17,3 23,6 26,7 26,3 21,3 16,0 10,4 6,6 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1 9 81 1 9 82 1 9 83 1 9 84 1 9 85 1 9 86 1 9 87 1 9 88 1 9 89 1 9 90 1 9 91 1 9 92 1 9 93 1 9 94 1 9 95 1 9 96 1 9 97 1 9 98 1 9 99 2 0 00 2 0 01 2 0 02 2 0 03 Anné es Pr é ci p it a ti o n s ( m m) Jijel B ejaia Sét if B ordj B . A
Figure N°04 : Diagrammes ombrothermiques représentant les périodes sèches et humides. Jijel données (1978-2004), Bejaia données (1978-2004), Sétif données (1981-2004), et Bordj Bou Arréridj données (1980-2003).
Les diagrammes ombrothermiques de la figure (04) et le tableau (03), présentent une synthèse de l’état climatique des quatre stations d’étude qui se manifeste par deux périodes : sèche et humide. Pour la station de Jijel la période sèche s’étend du mois de Juin à Août avec une température moyenne de 22,3 C° à 25,9 C° et une précipitation de 29,4 mm, la période humide débute le mois de Septembre à Mai avec une température moyenne de 12,5 C° à 24,0 C° et une précipitation de 848,9 mm. La station de Bejaia se caractérise par une période sèche s’étend du mois de Juin à Septembre avec une température moyenne de 21,8 C° à 25,5 C° et une précipitation de 75,5 mm, la période humide débute le mois de Septembre à Mai avec une température moyenne de 11,3 C° à 19,8 C° et une précipitation de 680,0 mm, Pour la station de Sétif se caractérise par une période sèche s’étend du mois de Juin à Septembre avec une température moyenne de 20,6 C° à 25,9 C° et une précipitation de 114,9 mm, la période humide débute le mois de Septembre à Mai avec une température moyenne de 5,1 C° à 16,5 C° et une précipitation de 285,3 mm, et la station de Bordj Bou Arréridj, la période sèche s’étend du mois de Juin à Août avec une température moyenne de 23,6 C° à 26,7 C° et une précipitation de 35,0 mm, la période humide débute le mois de Septembre à Mai avec une température moyenne de 5,6 C° à 21,3 C° et une précipitation de 307,3 mm.
I- 6- 2- Quotient pluviométrique d’Emberger
Cette formule plus élaborée, qui a été créé pour les climats méditerranéens, tient compte de la variation annuelle de la température dont est fonction l’évaporation facteur écologique important. Le quotient
Q2 se calcule selon la formule
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 DEC NOV OCT SEP AOU JUL JUN MAI AVR MAR FEV JAN P ré c ip ita ti on s ( mm) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 T e m p é rat u re s (C °) P T Jijel 0 10 20 30 40 50 60 DEC NOV OCT SEP AOU JUL JUN MAI AVR MAR FEV JAN P ré c ip it a ti o n s ( mm) 0 10 20 30 40 50 60 T e m p é ra tu re s (C °) T P Sétif 0 20 40 60 80 100 120 140 160 DEC NOV OCT SEP AOU JUL JUN MAI AVR MAR FEV JAN P réc ip it a ti o n s ( m m) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 T em p é ra tu res (C °) T P Bejaia 0 10 20 30 40 50 60 DEC NOV OCT SEP AOU JUL JUN M AI A VR MAR FEV JAN P réc ip it a ti o n s ( mm) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 T e m p é ra tu res (C °) T P Bourj B
Sèche Humide Sèche Humide
Sèche Humide
) )( ( 100 2 m M m M P Q − + =
M étant la moyenne des maximums du mois le plus chaud et m la moyenne des minimums du mois le plus froid.
Le quotient pluviothermique est d’autant plus élevé que le climat est plus humide.
Tableau N° 04 : Quotient pluviométrique et étages bioclimatiques des quatre wilayas.
M (C°) m (C°) P (mm) Q2 Etage Bioclimatique Variante
Jijel 29,9 9,8 863,8 108,0 Humide Chaud
Bejaia 30,2 7,5 748,0 87,0 Humide Chaud
Sétif 33,4 1,6 398,4 36,0 Semi-aride Frais
Bordj B. A 38,7 1,6 349,3 23,0 Aride Frais
Le tableau (04) et la figure (05) montrent la situation des quatre stations dans le climagramme d’Emberger et les étages bioclimatiques. Ainsi, la station de Jijel appartient à l’étage bioclimatique humide à hiver chaud avec un Q2 = 108,0, la station de Bejaia fait partie de l’étage bioclimatique
sub-humide à hiver chaud avec un Q2 = 87,0, pour la station Sétif l’étage bioclimatique semi-aride à hiver frais
et un Q2 = 36,0, et la station de Bordj Bou Arréridj figure dans l’étage bioclimatique aride à hiver frais
et un Q2 = 23,0. Q2 20 40 60 80 100 120 140 Sétif Bejaia -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 M (C°) Humide Sub-humide Semi-aride Aride Per-aride
Hiver froid Hiver frais Hiver tempéré Hiver chaud
Figure N°05 : Localisation des quatre wilayas dans le climagramme d’Emberger. Jijel
I- 7- Végétation et étages bioclimatiques
La végétation de notre zone d’étude est typiquement méditerranéenne. Au Nord, on distingue la végétation de l’Atlas Tellien et des zones littorales avec un climat subhumide et humide, où on trouve les plus belles forêts de chênes liège et chênes zeen, surtout les massifs de la Petite Kabylie, Bejaia et Jijel. Dans la zone centrale s’imbriquent les Hautes plaines constantinoises, situées entre l’Atlas Tellien et l’Atlas Saharien caractérisées par un climat semi-aride où on rencontre les forêts de Pin et de chêne vert ; nous allons citer les principales essences forestières dominant l’espace d’investigation.
I- 7- 1- Cedrus atlantica
Le Cedrus atlantica constitue des forêts de montagnes entre 1300- 1400m et 2200m, il se localise dans les étages sub-humides et humides frais et froid. C’est une espèce indifférente à la nature du sol, localisée au Babors et Hodna. Les espèces caractéristiques sont ; Cedrus atlantica, Quercus
ilex, Abies numidica (Babors), Ilex aquifolium, Taxux bacata, Berberis hispanica, Rosa canina, Fraxinus xanthoxyloides, Juniperus oxycedrus, Genista tricuspidata, Crataegus monogyna, Acer monspissulanum , Quercus mirbeckii, Populus tremula . Ces formations ont subies des perturbations de leur équilibre dû à la pression exercée par l’homme et ses troupeaux et aux années climatiquement catastrophiques Barbero et al, (1990), selon la nomenclature de Quezel cette espèce appartient à l’étage de végétation montagnard méditerranéen.
I- 7- 2- Abies numidica
Ces forêts se cantonnement étroitement en bioclimat humide en hautes altitudes sur des substrats dolomitiques. Cette espèce qui appartient à l’étage de végétation montagnard méditerranéen occupe quelques hectares sur les crêtes des Babors. Le cortège floristique est proche de celui des cédraies. Les sapinières du Babors constituent pratiquement les seules localités nord-africaines de Populus tremula, Noettia nidus-avis,
Asperula odorata, Campanula trichocalycia (Quezel, 2000).
I- 7- 3- Quercus faginea
Cette espèce constitue des forêts denses et de hautes montagnes humides et enneigées à des altitudes entre 1000 et 1600m et plus (Babors) dans l’étage bioclimatique humide, le Quercus faginea n’est pas vraiment exigeant en matière de sol, il occupe une place notable en Algérie ( Quézel, 1956), sa localisation est surtout dans les forêts de la Petite Kabylie, les Babors, la forêts de Guerrouch (Ziama Mansouria à Jijel), les espèces caractéristiques sont ; Quercus faginea, Quercus afares, Sorbus terminalia, Acer obtusatum, Quercus suber (basses altitudes), Abies numidica, Cerdus atlantica.
I- 7- 4- Quercus afares
Les forêts de chêne Afares sont très proches des forêts de chêne zeen, le chêne Afares est une espèce qui se développe beaucoup plus en haute altitude que le chêne zeen, c’est une essence montagnarde, qui prospère sur des sols non calcaires. Le cortège floristique se compose de : Quercus afares, Quercus faginea,
Erica arborea, Cytisus triflorus, Genesta tricuspidata, Rubus numidicus.
I- 7- 5- Quercus ilex
Constitue des peuplements plastiques, soit du point de vue froid, chaleur, sécheresse, ainsi il considéré comme indifférent à la nature du sol, c’est une espèce surtout montagnarde peut fréquente en Petite Kabylie, mais surtout elle se localise dans les Bibans et les monts de Hodna. Cette espèce occupe les étages bioclimatiques semi-aride et sub-humide, pour l’étage de végétation, le chêne vert est une espèce de l’étage thermo- méditerranéen et méso- méditerranéen. Les espèces qui l’accompagne sont ; Rosmarinus officinalis,
Pistacia lentiscus, Quercus mirbeckii, Pinus halepensis, Acer monspessulanum, Taxus baccata, Sorbus terminalis, Cytisus triflorus, Juniperus oxycedrus.
I- 7- 6- Pinus halepensis
Le pin d’Alep occupe des espaces notables, c’est l’espèce la plus répandue en méditerranée, il constitue des peuplements très plastiques peu exigeant en matière de pluviosité (300m). Il constitue des forêts xérophiles mais aussi résiste au froid. Cette espèce est abondante en semi-aride, elle peut se développée en altitude jusqu’à 1500m, dans l’Atlas Tellien, c’est une essence très pyrophile vue la résine qui constitue un produit très inflammable. Le cortège floristique est constitué par les espèces suivantes :
Pinus halepensis, Juniperus phoenicia, Pistacia lentiscus, Quercus ilex, Quercus coccefera, Ampelodesma mauritanicum, Juniperus oxycedrus, Stipa tenacissima.
I- 7- 7- Pinus maritima
C’est une espèce qui se développe dans l’étage bioclimatique humide chaud, sur les zones littorales, sur les sols acides, cette espèce est toujours en concurrence avec le chêne liège à Bejaia, Beni Mimoun, Jijel où on la trouve mélangé en Petite Kabylie avec le chêne liège et le chêne zeen en altitude. Cette espèce est souvent accompagnée par Quercus suber, Arbutus unedo, Erica arboria, Cistus salvifoluis, Cistus monspeliensis,
Lavandula stoechas, Calycotome spinosa.
I- 7- 8- Quercus suber
Le chêne liège constitue des forêts acidophiles des étages bioclimatiques semi-aride, sub-humide et humides, il colonise des surfaces importantes au littorale. C’est une espèce thermophile d’où elle appartient à l’étage de végétation thermo- méditerranéen, l’exigence en matière de pluviosité est de l’ordre de 550 à 1150 mm. Cette espèce est concurrencée par le chêne zeen dès qu’elle remonte en altitude, le cortège floristique est constitué essentiellement par : quercus suber, Erica arboria, Calycotome spinosa, Lavandula stoechas, Cistus
salvifolius, Myrtus communis, Quercus faginea (en altitude), Erica arboria. Dans la Petite Kabylie divers genêts
II- Les incendies de forêt II- 1- Définition
On parle d'incendie de forêt lorsque le feu concerne une surface minimale d'un hectare d'un seul tenant et qu'une partie au moins des étages arbustifs et/ou arborés (parties hautes) est détruite. Un incendie est un phénomène qui échappe au contrôle de l'Homme, tant en durée qu'en étendue.
Pour qu'il y ait inflammation et combustion, trois facteurs doivent être réunis, chacun en proportions convenables : un combustible, qui peut être n'importe quel matériau pouvant brûler, une source externe de chaleur (flamme ou étincelle) et de l'oxygène, nécessaire pour alimenter le feu figure (06).
Figure N° 06 : Triangle de feu (trois composants qui donnent naissance au feu).
II- 2- Les combustibles
Le comportement du feu et sa violence dépendent des différentes strates de combustible et de leur continuité horizontale et verticale. Le risque du feu pour les forêts et les paysages peut être caractérisé par le potentiel du combustible qui cause des types spécifiques de comportement du feu et de ses conséquences. Comprendre la structure du combustible et son rôle dans l’initiation et la propagation du feu c’est la clé pour développer une stratégie d’aménagement du combustible.
Selon Sandberg (2001), les combustibles sont classés à six strates :
• Strate des arbres
• Strate des arbrisseaux (petits arbres)
• Strate herbacée (végétation basse)
• Strate des combustibles ligneux
• Strate des mousses et des lichens
• Strate des combustibles de fond
Chacune de ces strates peut être divisée à différentes catégories basées sur des caractéristiques physionomiques (taille…) et sur l’abondance relative (densité).La modification de n’importe strate a des implications sur : le comportement du feu, la suppression du feu et l’intensité du feu figure (07).
Figure N° 07 : Les six strates de combustibles Sandberg et al, (2001).
II- 2- 1- Les combustibles profonds
Sont les horizons du sol organique, les racines, le bois enfoncé dans le sol Sandberg et al, (2001). Souvent les aiguilles qui tombent et l’écorce morte s’accumulent à la base des arbres et éventuellement créent une couche organique profonde Graham et al, (2000). Les combustibles de fond brûlent typiquement par fumée et peuvent brûler des heures, des jours ou bien des semaines, si la teneur initiale en humidité est élevée (Frandsen, 1991, Hungerford et al, 1991). Cette longue durée de fumée peut endommager le sol, cause la mortalité des arbres et aussi les impactes des fumées (gaz nocive) Wells et al, (1979). Le matériel pourri ou les débris morts sur la surface sont particulièrement combustible par les brandons qui tombent à partir des fronts de feu, ce qui augmente la possibilité d’avoir des foyers secondaires.
Strate des arbres Strate des arbustes Strate des herbacées Strate de combustible ligneux Strate des mousses, lichens et litière Strate de combustible profond Humus Mousses Lichens Litière Arbres Bois pourris Chicots Epiphytes Arbuste Bois solide Aiguilles Souches Herbes Andain d’herbes
Catégories
Les strates de combustibles
II- 2- 2- Les combustibles de surface
Constitués d’herbes, arbrisseaux, litière et les débris de bois sur cette couche de combustible ou bien en contacte avec celle-ci. La densité du combustible de surface et la taille des débris ont un rôle déterminant sur le comportement des feux de surfaces. Autres caractéristiques qui déterminent le comportement de ce type de feu, les combustibles profonds, la continuité et la chimie du combustible. Il y a un taux d’énergie important qui se dégage durant la courte phase enflammée (allumage) qui consomme le combustible léger, et ce taux est moins faible dans la phase de fumée et d’incandescence qui prend plus de temps pour consommer les combustibles d’un diamètre plus grand Graham et al, (2004).
Les complexes de combustible de surface avec les quantités importantes des matériaux de bois, tel que les débris d’abattage après les coupes, les opérations d’éclaircie pré commercial, ou les grandes quantités de combustibles issues des évènements naturelles comme les vents les chablis, ont un temps de résistance aux flammes plus long que les combustibles fins comme arbrisseaux et les herbes. Les herbes sont souvent considérées comme un type de combustible universel, à cause de leu distribution extensive, et de leur présence dans différents biomes végétaux de Groot et al, (2005).
Figure N°08 : Les strates de combustibles ont des implications différentes sur les conditions de combustion, la propagation du feu, et les effets du feu. La canopée (A), Combustibles suspendus (B) et la strate des arbustes (C) contribue aux feux de cimes. La végétation basse (D), combustible ligneux (E), et les combustibles profonds (F) contribuent aux feux de surfaces. Le combustible ligneux (E) et le combustible profond (F) sont souvent associés avec les feux de fumée qui peuvent transférer la chaleur aux profondeurs des sols.
L’intensité importante du feu de surface augmente la probabilité d’ignition du combustible du dais (fûts d’arbres), les combustibles de surface qui ont un temps de résistance plus long peuvent contribuer au séchage du combustible aérien (dais) où se produisent des flambeaux issus du feuillage des arbres.
II- 2- 3- Les combustibles aériens (cimes)
Sont les combustibles suspendus au dessus de la surface sur les arbres ou la végétation (mousses, branches, ..), ces combustibles constituent la majorité du combustible fin vivant avec des diamètres peu important (plus petit). Les combustibles de cimes sont la biomasse valable pour alimenter les feux de cimes qui peuvent êtres issus par la propagation des feux de surface via les petits arbres et les arbrisseaux ou d’une cime à une autre. Les arbrisseaux ou bien strate des petits arbres évolue en feux de cimes par augmentation de l’intensité de la ligne du feu de surface et constituent un combustible qui assure la continuité du combustible (surface- cime), ce qui facilite l’initiation du feu de cime, donc il y a une sorte d’un écart ou intervalle entre les deux strates de combustible (surface et cime). La taille de cet écart est critique dans l’initiation des feux de cimes à partir des feux de surfaces.
Van Wagner, (1977) a déterminé deux seuils pour l’activité des feux de cimes, les cimes sont brûlées après que le feu de surface atteigne une intensité critique relative à la hauteur du combustible aérien de la cime par rapport à la base. L’ignition de la cime peut devenir un feu de cime actif si le taux de propagation et important et surpasse le deuxième seuil basé sur la densité de la cime (poids du dais pour un volume donné). Les combustibles aériens séparés de la surface par des écarts importants sont plus difficiles à brûler parce que la distance est plus grande figure (10).
Figure N°09 : Réduire la quantité, et la continuité du combustible de surface, laissés après les activités d’aménagement en utilisant les feux contrôlés et les méthodes mécaniques réduisent la possibilité d’ignition de la canopée durant le feu de forêt Graham et al, (2004).
II- 3- Les conditions d’ignition
L’environnement du feu est composé du : climat, combustible et la topographie, et ces trois facteurs sont constantement en interaction (Agee, 1997). Mais, le rôle respectif de ces facteurs varie selon la région, le type de l’écosystème, et ses évènements historiques (Fryer et Johnson, 1988, Harrington et al, 1991, Johnson, 1992)
La probabilité d’ignition et fortement liée à l’humidité du combustible fin, température de l’air, l’ombrage du combustible de surface (exposition) et l’occurrence d’une source d’ignition (hommes, les éclaires) (Rothermel, 1983). La structure du milieu influence touts ces facteurs. On général il y a un microclimat chaud et sec dans les milieux ouverts comparés aux milieux denses. Les milieux denses avec un feuillage abondant tendent à fournir plus d’ombrage pour le combustible, et garder un taux d’humidité relative plus élevé et une température plus basse de l’air et du combustible comparés aux milieux ouverts. La même remarque faite pour les vents qui vont exercer un pouvoir de dessiccation plus important sur les milieux ouverts que fermés, touts ces facteurs influent sur la probabilité d’ignition et influence aussi l’intensité du feu.
II- 4- Le comportement du feu
En général, le comportement du feu est influencé par le climat, le milieu physique, les combustibles (composition, structure, taux d’humidité contenue dans la végétation, soit morte ou vivante et les débris (Rothermel, 1983, Chandler et al, 1991, Debano et al, 1998, Graham et al, 1999). Tous ces éléments travaillent en harmonie à travers plusieurs échelles spatiales et temporelles pour déterminer comment le feu va se comporter. Cela est du au nombre infinie de combinaisons entre ces éléments.
Les caractéristiques du comportement du feu sont différentes par rapport au froid et l’humidité, par exemples les versants nord sont plus frais et plus humides que les versants sud. Les forêts et la végétation qui se développent en conditions frais et humides, tendent à avoir une longue fréquence des feux (intervalle plus long entre deux feux), dans les forêts où les conditions sont plus sèches, l’intervalle est court entre les deux feux.
Les caractéristiques du comportement du feu incluent, le taux de propagation, l’intensité, le temps de résistance (du feu), transition aux feux de cimes, apparition des îlots (foyers secondaires), le front de flammes
Figure N°10 : Plus la distance entre le combustible de surface (A) et la base de la cime (B) est grande, plus le risque que les feux de surfaces deviennent des feux de cimes est faible.
(Rothermel, 1972, 1983, 1991, Albini 1976, Van Wagner, 1977), selon les caractéristiques du comportement, les feux sont classés en trois classes ; les feux profonds (des sols), les feux de surface et les feux de cimes.
II- 4- 1- Les feux profonds (sols)
Les feux profonds sont importants, mais souvent considérés comme une petite partie des plus grands feux (feux de surface, feux de cimes), malgré leurs dégâts. Il y a trois strates de combustibles qui contribuent à l’initiation de ce type de feu. Le combustible profond, constitué principalement par les horizons du sol organique (humus), contribuant d’une façon majeurs pour donner la matière combustible, ce type de feu brûle lentement pour des jours même à des mois, si le combustible est mouillé.
Les couches profondes de combustible sont aussi trouvées dans les forêts qui n’ont pas été soumises aux feux pendant des décennies, avec des grandes accumulations près des bases des arbres.
Les mousses, les lichens, la litière, qui ont une surface importante, peuvent faciliter dans les conditions de sécheresse la propagation des feux profonds et la transition en feux de surface. Les combustibles ligneux (les bûches enfoncées dans le sol, les racines, les souches d’arbres), sont souvent sous-estimés, mais peuvent brûler pour des semaines à savoir des mois. La combustion des débris ligneux dans le sol contribue à la production de fumée et à des négatifs impactes sur les sols (par exemple, perte de la matière organique, l’érosion, volatilisation des éléments nutritifs (Hungerford et al, 1991, Johansen et al, 2001) Figure (11).
II- 4- 2- Les feux de surfaces
L’intensité et la durée des feux de surface dépendent de la disponibilité du combustible de surface et de ses caractéristiques. Il y a trois strates de combustible (la végétation basse, combustibles ligneux, les mousses, les lichens et la litière) qui contribuent à l’initiation et la propagation des feux de surface. Ces matériaux peuvent être distribués à travers la forêt, ou concentrés dans des lieux donnés par les activités d’aménagement ou par les évènements naturels (vents, neiges). Les combustibles ligneux peuvent augmenter l’énergie dégagée par les feux de surface, et dans quelques cas augmenter la longueur des flammes suffisamment pour brûler le combustible aérien.
Figure N°11 : Des fumées importantes sont produites à partir des combustibles profonds qui brûlent sans flammes, et des quantités de chaleur sont transférées au sol.
Les combustibles de surfaces sont influencés par la présence et la densité du couvert végétal aérien (la canopée). L’humidité du combustible fin, température à la surface, et l’ombrage du combustible de surface, contribuent à l’augmentation du taux de propagation des feux de surface dans les milieux ouverts comparés aux feux qui brûlent dans les milieux denses (Rothermel, 1983, Andrews, 1986). Les milieux ouverts favorisent le développement des combustibles fins (herbes, petits arbrisseaux) figure (12).
II- 4- 3- Les feux de cimes
La continuité spatiale et la densité de la canopée (dais), avec la combinaison du vent et le milieu physique fournissent les conditions demandées pour déclancher les feux qui consomment les cimes (aiguilles et petites branches) des arbres.
La hauteur et la densité ainsi que la continuité de la voûte (canopée), sont des caractéristiques clé de la structure de la forêt qui affectent la naissance et la propagation des feux de cimes (Albini, 1976, Rothermel, 1991). La canopée moins dense, constituée d’unités espacées réduisent la propagation du feu. Les éclaircies par le haut sont plus recommandées pour réduire le taux de propagation des feux de cimes.
Les feux de surfaces peuvent se propager rapidement à travers les différentes strates jusqu’aux cimes des arbres (spécialement des arbres avec des cimes basses). L’humidité de l’air et le vent; ont un effet important sur le comportement du feu, le vent peut transporter les brandons à des distances importantes en sautant les différentes barrières naturelles, berges, oueds, roches (sauts de feu). Au cours de la combustion et avec le temps les fronts du feu peuvent augmenter à la fois de taille et de nombres conjugués avec la disponibilité du combustible, ils peuvent atteindre les cimes des arbres.
Figure N°12 : Avec les combustibles et une longueur de flammes suffisante, les feux de surface peuvent atteindre les branches et les cimes des arbres.
II- 4- 4- Autres influences sur le comportement du feu
Les combustibles, le climat et le milieu physique déterminent le comportement du feu et en particulier déterminent l’intensité du feu (taux auquel le feu produise l’énergie thermique dans l’environnement climat- combustible). Donc la relation structure de la forêt avec l’intensité du feu dépend des conditions du milieu où le feu va avoir lieu, et sur le climat.
Le climat à petite échelle spatiale (massif forestier) et temporelle (heures) régule l’humidité du combustible qui influence la variation de l’inflammabilité du combustible d’une journée à une autre. La température, l’humidité relative et le vent au cours de la saison des feux déterminent le danger de l’incendie et le potentiel d’inflammabilité et la propagation du feu durant l’incendie. Le climat à grande échelle spatiale (région forestière) et temporelle (mois, années), influence la disponibilité du combustible à travers le temps et souvent contrôle le comportement du feu (par exemple, la propagation des feux de cimes) et l’occurrence des grands incendies de forêts (Turner et al, 1994, DellaSala et al, 1995), cette généralisation varie selon les régions biogéographiques.
L’altitude, la pente, la position géographique, influencent le comportement du feu (Agee, 1993). A grande échelle, l’orientation des rivières et des chaînes montagneuses ainsi que les caractéristiques topographiques (exposition); jouent un rôle sur le développement des vents et des précipitations. En général, l’humidité et les précipitations augmentent avec l’altitude et la température diminue, ces facteurs ont des effets sur le comportement du feu dans des milieux à pente faible ou forte.
Figure N°13 : Les feux peuvent progresser d’un seul flambeau ou d’un groupe d’arbre jusqu’au flamboiement des flancs entiers.
II- 5- La propagation des feux
La propagation de l'incendie va être le plus souvent déterminée par des facteurs naturels, mais des facteurs anthropiques peuvent intervenir. Quels qu'en soient les facteurs, la propagation d'un incendie se décompose en quatre étapes. Tout d'abord il y a combustion du matériel végétal, d'où émission de chaleur, puis celle-ci est transférée vers le combustible situé à l'avant du front de flammes. Dans cette zone, les végétaux absorbent la chaleur et s'enflamment. La chaleur générée par un incendie va être transportée vers l'avant des flammes selon trois processus :
• la conduction permet la transmission de proche en proche de l'énergie cinétique (produite par le mouvement);
• le rayonnement thermique correspond au mode de propagation de l'énergie sous forme d'ondes infrarouges. C'est le principal mode de propagation des incendies ;
• la convection, liée aux mouvements d'air chaud, voit son importance augmenter avec le vent et la pente. Ce processus peut contribuer au transport de particules incandescentes en avant du front de flammes et au déclenchement de foyers secondaires (sautes de feu).
II- 6- Les facteurs qui influent sur la propagation II- 6- 1- Type de végétation
Les résineux sont considérés comme les types les plus touchés par les feux de forêt et cela est du à plusieurs causes, leurs composition chimique qui contient des produits résineux (résine) dans leurs feuillage et bois, ce type de végétation a une capacité de renouvellement du feuillage faible (type de feuillage persistant).
Le Pin est le plus touché par les incendies de forêts vue son inflammabilité, et son développement dans les milieux semi-aride et pratiquement il constitue des peuplements purs, par contre les caducifoliés sons moins touchés par les incendies.
II- 6- 2- L’age des arbres
Les feux de forêts touchent les zones forestières qui contiennent des jeunes semis et des arbustes et les arbres qui contiennent des branches à ras du sol. Mais pour les arbres plus âgés, la résistance est plus importante vue la formation de couche du liège et l’élagage naturel.
II- 6- 3- La densité de la forêt
Les forêts qui ont une densité moyenne ont une bonne résistance aux feux de forêts parce que la densité importante augmente la quantité du combustible (débris et branches morts), pour la densité faible, elle stimule le développement des herbes qui sont inflammable constituant le point de départ des feux.
II- 6- 4- La superficie et homogénéité de la forêt
Le danger de l’incendie de forêt augmente avec le taux de la superficie soumise à cet incendie (quantité du combustible), si la forêt contient des espaces différents, oueds, des roches, des cailloux, des lacs la vitesse de propagation de l’incendie va être lente et l’incendie moins dangereux et la lutte contre cet incendie sera plus facile.
II- 6- 5- Quantité, propriété et continuité du combustible
La composition chimique du combustible influe sur la sévérité du feu, les matériaux contenant des produits tels que la résine et certains aromes sont très inflammables. La teneur en eau et le taux d’humidité du combustible ainsi que la température et la continuité du combustible sont des facteurs qui gèrent la propagation des incendies de forêts.
II- 6- 6- Les conditions météorologiques
Les périodes de sécheresse et les épisodes de vents forts, sont favorables à l'éclosion des incendies. Ainsi le vent accélère le dessèchement des sols et des végétaux et augmente les risques de mises à par la dispersion d'éléments incandescents et d'arcs électriques. La direction du vent est un autre variable important
du climat, puisqu’il détermine largement l’orientation de la propagation du feu, et donc influence la mosaïque de la forêt Parisien et al, (2004). La chaleur dessèche les végétaux par évaporation et provoque, lors des périodes les plus chaudes, la libération d'essences volatiles, à l'origine de la propagation des flammes. De même, la foudre est à l'origine des départs de feux, notamment en plein cœur des massifs et lors des mois les plus chauds de l'année.
II- 6- 7- Les conditions orographiques
Dans une zone sans relief, un départ de feu est facilement soumis à l'accélération du vent. En zone de relief irrégulier, la progression du feu est accélérée dans les montées et ralentie dans les descentes, la pente conditionne l'inclinaison des flammes par rapport au sol et ainsi leur vitesse de propagation.
L'exposition a également un rôle indirect sur la progression du feu, car elle conditionne le type de végétation, l'influence des vents et l'ensoleillement. Généralement, les versants sud et sud-ouest présentent les conditions les plus favorables pour une inflammation rapide et pour la propagation des flammes.
II- Les incendies de forêt II- 1- Définition
On parle d'incendie de forêt lorsque le feu concerne une surface minimale d'un hectare d'un seul tenant et qu'une partie au moins des étages arbustifs et/ou arborés (parties hautes) est détruite. Un incendie est un phénomène qui échappe au contrôle de l'Homme, tant en durée qu'en étendue.
Pour qu'il y ait inflammation et combustion, trois facteurs doivent être réunis, chacun en proportions convenables : un combustible, qui peut être n'importe quel matériau pouvant brûler, une source externe de chaleur (flamme ou étincelle) et de l'oxygène, nécessaire pour alimenter le feu figure (06).
Figure N° 06 : Triangle de feu (trois composants qui donnent naissance au feu).
II- 2- Les combustibles
Le comportement du feu et sa violence dépendent des différentes strates de combustible et de leur continuité horizontale et verticale. Le risque du feu pour les forêts et les paysages peut être caractérisé par le potentiel du combustible qui cause des types spécifiques de comportement du feu et de ses conséquences. Comprendre la structure du combustible et son rôle dans l’initiation et la propagation du feu c’est la clé pour développer une stratégie d’aménagement du combustible.
Selon Sandberg (2001), les combustibles sont classés à six strates :
• Strate des arbres
• Strate des arbrisseaux (petits arbres)
• Strate herbacée (végétation basse)
• Strate des combustibles ligneux
• Strate des mousses et des lichens
• Strate des combustibles de fond
Chacune de ces strates peut être divisée à différentes catégories basées sur des caractéristiques physionomiques (taille…) et sur l’abondance relative (densité).La modification de n’importe strate a des implications sur : le comportement du feu, la suppression du feu et l’intensité du feu figure (07).
Figure N° 07 : Les six strates de combustibles Sandberg et al, (2001).
II- 2- 1- Les combustibles profonds
Sont les horizons du sol organique, les racines, le bois enfoncé dans le sol Sandberg et al, (2001). Souvent les aiguilles qui tombent et l’écorce morte s’accumulent à la base des arbres et éventuellement créent une couche organique profonde Graham et al, (2000). Les combustibles de fond brûlent typiquement par fumée et peuvent brûler des heures, des jours ou bien des semaines, si la teneur initiale en humidité est élevée (Frandsen, 1991, Hungerford et al, 1991). Cette longue durée de fumée peut endommager le sol, cause la mortalité des arbres et aussi les impactes des fumées (gaz nocive) Wells et al, (1979). Le matériel pourri ou les débris morts sur la surface sont particulièrement combustible par les brandons qui tombent à partir des fronts de feu, ce qui augmente la possibilité d’avoir des foyers secondaires.
Strate des arbres Strate des arbustes Strate des herbacées Strate de combustible ligneux Strate des mousses, lichens et litière Strate de combustible profond Humus Mousses Lichens Litière Arbres Bois pourris Chicots Epiphytes Arbuste Bois solide Aiguilles Souches Herbes Andain d’herbes
Catégories
Les strates de combustibles
II- 2- 2- Les combustibles de surface
Constitués d’herbes, arbrisseaux, litière et les débris de bois sur cette couche de combustible ou bien en contacte avec celle-ci. La densité du combustible de surface et la taille des débris ont un rôle déterminant sur le comportement des feux de surfaces. Autres caractéristiques qui déterminent le comportement de ce type de feu, les combustibles profonds, la continuité et la chimie du combustible. Il y a un taux d’énergie important qui se dégage durant la courte phase enflammée (allumage) qui consomme le combustible léger, et ce taux est moins faible dans la phase de fumée et d’incandescence qui prend plus de temps pour consommer les combustibles d’un diamètre plus grand Graham et al, (2004).
Les complexes de combustible de surface avec les quantités importantes des matériaux de bois, tel que les débris d’abattage après les coupes, les opérations d’éclaircie pré commercial, ou les grandes quantités de combustibles issues des évènements naturelles comme les vents les chablis, ont un temps de résistance aux flammes plus long que les combustibles fins comme arbrisseaux et les herbes. Les herbes sont souvent considérées comme un type de combustible universel, à cause de leu distribution extensive, et de leur présence dans différents biomes végétaux de Groot et al, (2005).
Figure N°08 : Les strates de combustibles ont des implications différentes sur les conditions de combustion, la propagation du feu, et les effets du feu. La canopée (A), Combustibles suspendus (B) et la strate des arbustes (C) contribue aux feux de cimes. La végétation basse (D), combustible ligneux (E), et les combustibles profonds (F) contribuent aux feux de surfaces. Le combustible ligneux (E) et le combustible profond (F) sont souvent associés avec les feux de fumée qui peuvent transférer la chaleur aux profondeurs des sols.
L’intensité importante du feu de surface augmente la probabilité d’ignition du combustible du dais (fûts d’arbres), les combustibles de surface qui ont un temps de résistance plus long peuvent contribuer au séchage du combustible aérien (dais) où se produisent des flambeaux issus du feuillage des arbres.
II- 2- 3- Les combustibles aériens (cimes)
Sont les combustibles suspendus au dessus de la surface sur les arbres ou la végétation (mousses, branches, ..), ces combustibles constituent la majorité du combustible fin vivant avec des diamètres peu important (plus petit). Les combustibles de cimes sont la biomasse valable pour alimenter les feux de cimes qui peuvent êtres issus par la propagation des feux de surface via les petits arbres et les arbrisseaux ou d’une cime à une autre. Les arbrisseaux ou bien strate des petits arbres évolue en feux de cimes par augmentation de l’intensité de la ligne du feu de surface et constituent un combustible qui assure la continuité du combustible (surface- cime), ce qui facilite l’initiation du feu de cime, donc il y a une sorte d’un écart ou intervalle entre les deux strates de combustible (surface et cime). La taille de cet écart est critique dans l’initiation des feux de cimes à partir des feux de surfaces.
Van Wagner, (1977) a déterminé deux seuils pour l’activité des feux de cimes, les cimes sont brûlées après que le feu de surface atteigne une intensité critique relative à la hauteur du combustible aérien de la cime par rapport à la base. L’ignition de la cime peut devenir un feu de cime actif si le taux de propagation et important et surpasse le deuxième seuil basé sur la densité de la cime (poids du dais pour un volume donné). Les combustibles aériens séparés de la surface par des écarts importants sont plus difficiles à brûler parce que la distance est plus grande figure (10).
Figure N°09 : Réduire la quantité, et la continuité du combustible de surface, laissés après les activités d’aménagement en utilisant les feux contrôlés et les méthodes mécaniques réduisent la possibilité d’ignition de la canopée durant le feu de forêt Graham et al, (2004).
II- 3- Les conditions d’ignition
L’environnement du feu est composé du : climat, combustible et la topographie, et ces trois facteurs sont constantement en interaction (Agee, 1997). Mais, le rôle respectif de ces facteurs varie selon la région, le type de l’écosystème, et ses évènements historiques (Fryer et Johnson, 1988, Harrington et al, 1991, Johnson, 1992)
La probabilité d’ignition et fortement liée à l’humidité du combustible fin, température de l’air, l’ombrage du combustible de surface (exposition) et l’occurrence d’une source d’ignition (hommes, les éclaires) (Rothermel, 1983). La structure du milieu influence touts ces facteurs. On général il y a un microclimat chaud et sec dans les milieux ouverts comparés aux milieux denses. Les milieux denses avec un feuillage abondant tendent à fournir plus d’ombrage pour le combustible, et garder un taux d’humidité relative plus élevé et une température plus basse de l’air et du combustible comparés aux milieux ouverts. La même remarque faite pour les vents qui vont exercer un pouvoir de dessiccation plus important sur les milieux ouverts que fermés, touts ces facteurs influent sur la probabilité d’ignition et influence aussi l’intensité du feu.
II- 4- Le comportement du feu
En général, le comportement du feu est influencé par le climat, le milieu physique, les combustibles (composition, structure, taux d’humidité contenue dans la végétation, soit morte ou vivante et les débris (Rothermel, 1983, Chandler et al, 1991, Debano et al, 1998, Graham et al, 1999). Tous ces éléments travaillent en harmonie à travers plusieurs échelles spatiales et temporelles pour déterminer comment le feu va se comporter. Cela est du au nombre infinie de combinaisons entre ces éléments.
Les caractéristiques du comportement du feu sont différentes par rapport au froid et l’humidité, par exemples les versants nord sont plus frais et plus humides que les versants sud. Les forêts et la végétation qui se développent en conditions frais et humides, tendent à avoir une longue fréquence des feux (intervalle plus long entre deux feux), dans les forêts où les conditions sont plus sèches, l’intervalle est court entre les deux feux.
Les caractéristiques du comportement du feu incluent, le taux de propagation, l’intensité, le temps de résistance (du feu), transition aux feux de cimes, apparition des îlots (foyers secondaires), le front de flammes
Figure N°10 : Plus la distance entre le combustible de surface (A) et la base de la cime (B) est grande, plus le risque que les feux de surfaces deviennent des feux de cimes est faible.
(Rothermel, 1972, 1983, 1991, Albini 1976, Van Wagner, 1977), selon les caractéristiques du comportement, les feux sont classés en trois classes ; les feux profonds (des sols), les feux de surface et les feux de cimes.
II- 4- 1- Les feux profonds (sols)
Les feux profonds sont importants, mais souvent considérés comme une petite partie des plus grands feux (feux de surface, feux de cimes), malgré leurs dégâts. Il y a trois strates de combustibles qui contribuent à l’initiation de ce type de feu. Le combustible profond, constitué principalement par les horizons du sol organique (humus), contribuant d’une façon majeurs pour donner la matière combustible, ce type de feu brûle lentement pour des jours même à des mois, si le combustible est mouillé.
Les couches profondes de combustible sont aussi trouvées dans les forêts qui n’ont pas été soumises aux feux pendant des décennies, avec des grandes accumulations près des bases des arbres.
Les mousses, les lichens, la litière, qui ont une surface importante, peuvent faciliter dans les conditions de sécheresse la propagation des feux profonds et la transition en feux de surface. Les combustibles ligneux (les bûches enfoncées dans le sol, les racines, les souches d’arbres), sont souvent sous-estimés, mais peuvent brûler pour des semaines à savoir des mois. La combustion des débris ligneux dans le sol contribue à la production de fumée et à des négatifs impactes sur les sols (par exemple, perte de la matière organique, l’érosion, volatilisation des éléments nutritifs (Hungerford et al, 1991, Johansen et al, 2001) Figure (11).
II- 4- 2- Les feux de surfaces
L’intensité et la durée des feux de surface dépendent de la disponibilité du combustible de surface et de ses caractéristiques. Il y a trois strates de combustible (la végétation basse, combustibles ligneux, les mousses, les lichens et la litière) qui contribuent à l’initiation et la propagation des feux de surface. Ces matériaux peuvent être distribués à travers la forêt, ou concentrés dans des lieux donnés par les activités d’aménagement ou par les évènements naturels (vents, neiges). Les combustibles ligneux peuvent augmenter l’énergie dégagée par les feux de surface, et dans quelques cas augmenter la longueur des flammes suffisamment pour brûler le combustible aérien.
Figure N°11 : Des fumées importantes sont produites à partir des combustibles profonds qui brûlent sans flammes, et des quantités de chaleur sont transférées au sol.
Les combustibles de surfaces sont influencés par la présence et la densité du couvert végétal aérien (la canopée). L’humidité du combustible fin, température à la surface, et l’ombrage du combustible de surface, contribuent à l’augmentation du taux de propagation des feux de surface dans les milieux ouverts comparés aux feux qui brûlent dans les milieux denses (Rothermel, 1983, Andrews, 1986). Les milieux ouverts favorisent le développement des combustibles fins (herbes, petits arbrisseaux) figure (12).
II- 4- 3- Les feux de cimes
La continuité spatiale et la densité de la canopée (dais), avec la combinaison du vent et le milieu physique fournissent les conditions demandées pour déclancher les feux qui consomment les cimes (aiguilles et petites branches) des arbres.
La hauteur et la densité ainsi que la continuité de la voûte (canopée), sont des caractéristiques clé de la structure de la forêt qui affectent la naissance et la propagation des feux de cimes (Albini, 1976, Rothermel, 1991). La canopée moins dense, constituée d’unités espacées réduisent la propagation du feu. Les éclaircies par le haut sont plus recommandées pour réduire le taux de propagation des feux de cimes.
Les feux de surfaces peuvent se propager rapidement à travers les différentes strates jusqu’aux cimes des arbres (spécialement des arbres avec des cimes basses). L’humidité de l’air et le vent; ont un effet important sur le comportement du feu, le vent peut transporter les brandons à des distances importantes en sautant les différentes barrières naturelles, berges, oueds, roches (sauts de feu). Au cours de la combustion et avec le temps les fronts du feu peuvent augmenter à la fois de taille et de nombres conjugués avec la disponibilité du combustible, ils peuvent atteindre les cimes des arbres.
Figure N°12 : Avec les combustibles et une longueur de flammes suffisante, les feux de surface peuvent atteindre les branches et les cimes des arbres.
II- 4- 4- Autres influences sur le comportement du feu
Les combustibles, le climat et le milieu physique déterminent le comportement du feu et en particulier déterminent l’intensité du feu (taux auquel le feu produise l’énergie thermique dans l’environnement climat- combustible). Donc la relation structure de la forêt avec l’intensité du feu dépend des conditions du milieu où le feu va avoir lieu, et sur le climat.
Le climat à petite échelle spatiale (massif forestier) et temporelle (heures) régule l’humidité du combustible qui influence la variation de l’inflammabilité du combustible d’une journée à une autre. La température, l’humidité relative et le vent au cours de la saison des feux déterminent le danger de l’incendie et le potentiel d’inflammabilité et la propagation du feu durant l’incendie. Le climat à grande échelle spatiale (région forestière) et temporelle (mois, années), influence la disponibilité du combustible à travers le temps et souvent contrôle le comportement du feu (par exemple, la propagation des feux de cimes) et l’occurrence des grands incendies de forêts (Turner et al, 1994, DellaSala et al, 1995), cette généralisation varie selon les régions biogéographiques.
L’altitude, la pente, la position géographique, influencent le comportement du feu (Agee, 1993). A grande échelle, l’orientation des rivières et des chaînes montagneuses ainsi que les caractéristiques topographiques (exposition); jouent un rôle sur le développement des vents et des précipitations. En général, l’humidité et les précipitations augmentent avec l’altitude et la température diminue, ces facteurs ont des effets sur le comportement du feu dans des milieux à pente faible ou forte.
Figure N°13 : Les feux peuvent progresser d’un seul flambeau ou d’un groupe d’arbre jusqu’au flamboiement des flancs entiers.
