Effet du changement climatique sur l'évolution de l'aléa incendie de forêt en France métropolitaine au 21ème siècle

par Hélène Fargeon

Thèse de doctorat en Sciences forestières et du bois

Sous la direction de Jean-Luc Dupuy.


  • Résumé

    Le risque feu de forêt en France est actuellement localisé pour l'essentiel dans le Sud du territoire métropolitain, principalement en Méditerranée et en Aquitaine. Les projections climatiques sur le territoire français pour le 21ème siècle posent la question de l'effet du réchauffement climatique sur l'aléa d'incendie de forêt. Nous considérons en particulier deux questions : Comment le niveau de danger et le régime de feux (fréquence, saisonnalité) pourraient évoluer dans les régions déjà confrontées au risque ? Quelle pourrait être l'extension de la zone à risque dans le futur ?L'effet du changement climatique a d'abord été déterminé à partir de projections sous climat futur d'un indice empirique de danger climatique d'incendie (le FWI), calculées selon cinq modèles climatiques contrastés et deux scénarios d'émission de gaz à effet de serre. Ces projections montrent une augmentation très importante du danger dans les zones déjà concernées par les incendies de forêt, en particulier la Méditerranée, avec un bon accord entre modèles climatiques. L'amplitude de l'augmentation du danger au Nord et à l'Ouest, bien qu'existante, est plus difficile à quantifier, compte-tenu des incertitudes des modèles climatiques.Cette première approche est limitée par le fait que le FWI ne représente qu'imparfaitement l'activité des feux de forêts. Nous avons donc développé un modèle probabiliste d’activité d'incendie dans le but de projeter le nombre de feux et les surfaces brûlées sous climat futur. L'approche considère les feux comme résultant de processus aléatoires sous-jacents qui déterminent l'occurrence et la taille des feux, en fonction du FWI et de différents facteurs spatio-temporels. Le modèle a été ajusté selon une approche bayésienne à partir de la base de données Prométhée, qui recense les observations de feux en région méditerranéenne. Les projections de ce modèle sur la période historique et dans le futur ont permis de montrer que les différents facteurs de la relation feu-climat (localisation, saison, continuité de la forêt) affectent fortement les patrons spatio-temporels d'activité des feux. Par ailleurs, nous avons montré que les projections de FWI sous-estiment les augmentations d'activité de feu, principalement du fait de la non-linéarité de la relation feu-climat. Ainsi, les augmentations attendues en période estivale en Méditerranée en 2080 (scénario pessimiste) sont nettement moins importantes pour le niveau de danger climatique (FWI, de 25 à 59%), que pour les surfaces brûlées (de 48 à 202%).Cette approche ne permet pas d'aborder l'évolution de l'activité des feux dans les régions où les incendies sont aujourd'hui peu nombreux et ne bénéficient pas d'un suivi fiable (moitié Nord de la France). Nous avons cependant réussi à extrapoler le modèle établi pour la région méditerranéenne au reste de la moitié Sud, où les données sont suffisantes. Parmi les difficultés liées à l'extrapolation à l'échelle du territoire national, se pose notamment la question des variations de structure du combustible. Ce facteur n'a pour l'instant pas été intégré dans les projections, mais ses implications sont discutées.

  • Titre traduit

    Impact of climate change on future wildfire danger and activity in France


  • Résumé

    Wildfires impacting French forests are currently concentrated in the South, especially in the Mediterranean and Aquitaine regions. Climate projections for the 21st century in France question the impact of climate change on wildfire hazard. We focus on two particular issues: the evolution of the fire danger and fire regime in regions already facing frequent wildfires today, and the potential extension of the risk to new regions in the future.Climate change effect was first determined using projections of an empirical fire danger index (FWI) under future climate, computed for five contrasted climatic models under two greenhouse gases emission scenarios. These projections highlight a very strong increase in fire danger levels in the areas already facing wildfires, especially in the Mediterranean, with a very good agreement between climate models. The range of the increase in the North and the West, though existing, is more challenging to quantify, because of climate model uncertainties.This first approach was limited by the ability of FWI to represent fire activity. Therefore, we developed a probabilistic model for fire activity, aiming at projecting fire numbers and burnt areas under future climate. The approach considers that fires result from underlying random processes that determine the occurrence and the fire size based on the FWI and various spatiotemporal factors. The model was fitted following a Bayesian approach using the Promethee database, which records fire observations in the Mediterranean area. Model projections under historical and future conditions demonstrated that FWI projections underestimated projected fire activity increases, mainly due to the non-linearity of the fire-climate relation. Thus, fire danger increases projected in summer in the Mediterranean in 2080 (pessimistic scenario) are considerably lower (25 to 59%) than those for burnt areas (48 to 202%).This approach does not apply to regions where wildfires are currently sparse, and unreliably recorded, especially in Northern France. Yet we extrapolated the model, established over the Mediterranean area, to the rest of Southern France where data were sufficient. Among the difficulties encountered while extrapolating to the national scale, the variation of fuel structure is a critical issue. It was not included in the projections, but its implications are discussed.


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