La menace des incendies en Europe et le dégel du pergélisol : au-delà du dépassement climatique

Le système climatique ne revient pas toujours en arrière lorsque les températures baissent.

Cela importe car une grande partie de la politique climatique repose sur l'idée qu'un dépassement temporaire peut être corrigé par la suite - les émissions peuvent diminuer, les températures se stabiliser, le carbone être retiré de l'atmosphère. Mais les écosystèmes ont leur propre mémoire physique. Une forêt peut brûler plus vite qu'elle ne peut se régénérer. Un sol gelé peut conserver la chaleur longtemps après que l'atmosphère se refroidit.

La question n'est plus seulement de savoir à quelle vitesse l'humanité peut arrêter le réchauffement. Elle est de savoir quelle partie du système continuera à changer après cela.

Un incendie peut effacer la forêt qui existait auparavant

L'un des exemples les plus clairs provient d'une étude portant sur environ 3 500 incendies de forêt au Canada et aux États-Unis entre 2012 et 2023.

Des chercheurs de l'Université Western Colorado, de l'Université d'État du Colorado, du Service forestier américain et d'autres institutions ont analysé des données satellitaires couvrant plus de 33 000 jours d'activité de feu. Ils ont comparé la vitesse à laquelle les incendies se sont propagés à travers les forêts avec l'ampleur et la gravité des brûlures qui en ont résulté.

La relation était frappante. Les incendies les plus rapides n'étaient pas simplement plus étendus. Ils avaient aussi tendance à brûler les forêts plus sévèrement.

Jonathan Coop, professeur à l'Université Western Colorado et auteur principal de l'étude, a déclaré que les incendies les plus explosifs pouvaient brûler de vastes zones à très haute sévérité, modifiant les conditions écologiques laissées derrière.

Cela change le sens d'un incendie de forêt.

Une forêt détruite par le feu n'est pas nécessairement une forêt qui attend de repousser. Dans les zones les plus gravement brûlées, les arbres survivants qui fourniraient normalement des graines peuvent être trop éloignés. De grandes lacunes apparaissent dans le paysage, et la régénération devient difficile.

Le résultat peut être un écosystème complètement différent : un autre type de forêt, des arbustes ou des prairies.

Il existe déjà des preuves de ce à quoi cela peut ressembler. Coop a cité d'anciens incendies au Colorado, y compris des parties de la zone brûlée par l'incendie de Hayman en 2002, où il a déclaré qu'il n'y avait effectivement aucune perspective de retour de la forêt originale de pins ponderosa même après deux décennies.

« Quand nous allons dans certaines de ces brûlures un peu plus anciennes, on dirait vraiment qu'il n'y a pas d'avenir pour les forêts ici », a-t-il déclaré.

C'est une distinction importante dans le débat climatique. Tous les changements écologiques ne sont pas nécessairement une catastrophe. Une prairie peut être mieux adaptée à un climat plus chaud et plus sec que la forêt qui occupait le même sol auparavant.

Mais pour les populations, les coûts de ces transitions peuvent être considérables. La perte de forêts affecte les loisirs et la santé des bassins versants et peut augmenter les émissions de carbone. Elle peut aussi laisser les communautés confrontées à des paysages pour lesquels les pratiques de gestion existantes ont été conçues dans des conditions qui ne s'appliquent plus.

Coop est direct sur les limites de ces outils. Les brûlages dirigés et l'éclaircie des forêts peuvent réduire la sévérité des incendies, dit-il, mais il existe des conditions dans lesquelles les méga-feux submergent simplement ce qui peut être fait sur le terrain.

« Ces incendies portent les empreintes du changement climatique partout sur eux », a-t-il déclaré.

Ce même problème apparaît maintenant à une échelle européenne beaucoup plus grande.

L'Europe approche des limites de la gestion des incendies

Une étude menée par l'Institut de Potsdam pour la recherche sur l'impact du climat prévoit que la superficie brûlée annuellement en Europe pourrait augmenter de 39 % d'ici la fin du siècle, même dans un scénario de faibles émissions.

Dans le scénario à fortes émissions SSP3-7.0, l'augmentation atteint 192 % par rapport à la période de référence modélisée 2000-2030.

La géographie compte. À environ 1,8 °C de réchauffement, l'activité des incendies devrait augmenter dans toute l'Europe. À environ 3,6 °C, l'augmentation devient particulièrement prononcée autour de la Méditerranée et dans une grande partie de l'Europe occidentale et centrale, y compris des régions qui ont historiquement connu moins d'incendies.

Maik Billing, chercheur au PIK qui a dirigé l'étude, a déclaré que les résultats indiquent des augmentations généralisées de la superficie brûlée même avec un réchauffement relativement faible.

Il y a une deuxième partie à la recherche qui est moins fataliste. Une meilleure prévention, détection et lutte contre les incendies pourraient réduire considérablement la superficie brûlée. Les modélisations estiment qu'une meilleure gestion des incendies pourrait réduire la superficie brûlée de 92 % dans un futur à 1,8 °C et de 72 % à environ 3,6 °C.

Mais ces chiffres sont accompagnés d'un avertissement.

Thomas Hickler, scientifique au Senckenberg et co-auteur, a déclaré que l'Europe aurait besoin d'investissements plus importants dans des équipes formées, des équipements et une coordination. Il a cependant également mis en garde que des incendies de plus en plus extrêmes pourraient éventuellement dépasser la capacité des services d'urgence à les contenir.

Les récents incendies en France illustrent le problème : l'expérience devient un guide moins fiable pour les incendies auxquels les intervenants seront confrontés.

Kirsten Thonicke du PIK a formulé le dilemme stratégique plus directement. Il pourrait y avoir un point où la gestion locale des incendies atteint simplement ses limites.

L'implication n'est pas que la prévention est futile. C'est que l'adaptation a un plafond.

Ensuite, il y a ce qui se passe sous terre

L'histoire des incendies de forêt devient plus conséquente dans l'Arctique et le subarctique, où le feu ne détruit pas seulement la végétation.

Il peut retirer la couche qui maintient le sol gelé au froid.

Le pergélisol couvre environ 21 millions de km² dans l'hémisphère nord. Ses sols contiennent environ 1 100 à 1 500 gigatonnes de carbone organique accumulé sur des milliers d'années.

L'hypothèse selon laquelle ce réservoir de carbone répondra proprement aux changements de température mondiale est maintenant sous pression.

Une étude japonaise publiée dans Earth System Dynamics le 17 août a constaté que si la superficie totale du pergélisol peut répondre au réchauffement et au refroidissement ultérieur, la structure physique plus profonde du sol ne suit pas nécessairement le même chemin.

La raison est la physique de base. Lorsque le sol gelé se réchauffe, une partie de sa glace devient de l'eau. Lorsque les températures baissent ensuite, les couches plus profondes ne reviennent pas instantanément à leur état gelé précédent. La chaleur se déplace lentement à travers le sol, tandis que l'énergie impliquée dans la transformation de l'eau en glace crée un autre délai.

Le sol conserve donc une mémoire de l'épisode de réchauffement.

Dans la modélisation des chercheurs, cette hystérésis a généré des émissions de carbone supplémentaires pendant la phase de refroidissement équivalentes à entre 0,6 % et 41 % du carbone total libéré par le pergélisol, selon le scénario.

Cette fourchette compte car elle expose une faiblesse dans l'idée de simplement dépasser un objectif de température puis de corriger le tir.

L'atmosphère peut se refroidir. Le sol peut ne pas le faire.

Le feu retire la dernière couche de protection

Le professeur Gustaf Hugelius de l'Université de Stockholm a averti que les vagues de chaleur et les incendies de forêt accélèrent des changements irréversibles dans la zone de pergélisol de l'hémisphère nord.

Le feu est particulièrement dommageable car la couche organique en surface agit normalement comme isolant. Retirez-la, et la chaleur estivale peut pénétrer plus profondément dans le sol, accélérant le dégel.

Cela crée une boucle de rétroaction sans bouton de réinitialisation propre. Des conditions plus chaudes contribuent à des incendies plus graves. Les incendies enlèvent l'isolation. Un dégel plus profond libère des gaz à effet de serre. Ces émissions s'ajoutent au réchauffement.

La Sibérie fournit déjà la preuve que ce n'est pas simplement une chaîne théorique.

Des recherches couvrant 2010 à 2023 ont constaté que les émissions de méthane en Sibérie ont plus que doublé au cours de la décennie, augmentant d'environ 5 % par an. L'augmentation était associée à une hausse des températures de surface, au dégel du pergélisol et à une forte augmentation des incendies de forêt boréale, en particulier après 2019.

Le méthane n'est qu'une partie du problème. Hugelius estime qu'un réchauffement de 1,8 °C à 3,6 °C d'ici 2100 pourrait entraîner 200 à 300 gigatonnes d'équivalent CO₂ d'émissions provenant du pergélisol.

Il ne s'attend pas à ce qu'un point de basculement mondial unique arrive soudainement sous 6 °C de réchauffement. Le danger le plus plausible est une séquence de points de basculement locaux, émergeant dans différentes régions à mesure que les écosystèmes individuels perdent leur capacité à se rétablir.

C'est un problème beaucoup plus difficile à gérer pour les politiques.

Un budget carbone peut être ajusté. Une forêt brûlée et un profil de sol dégelé ne répondent pas nécessairement aux politiques sur le même calendrier.