Feux de forêt : en Alaska et dans l’ouest du Canada, un impact climatique opposé

Les feux de forêt dans le Grand Nord ne se contentent pas d’émettre de la fumée et du dioxyde de carbone. De nouveaux travaux indiquent qu’ils peuvent modifier le climat pendant des années, allant parfois jusqu’à engendrer un refroidissement transitoire.

Toutefois, cet équilibre varie selon l’endroit où les incendies se déclarent. Une vaste analyse portant sur les feux en Alaska et dans l’ouest du Canada met en évidence une séparation nette : en Alaska, les feux tendent à accentuer le réchauffement à long terme, tandis qu’au Canada, de nombreux incendies exercent aujourd’hui une influence globale plutôt refroidissante.

Ces résultats proviennent d’une étude menée par des scientifiques de la Northern Arizona University (NAU) et de plusieurs institutions internationales. En combinant des observations satellitaires, des archives historiques d’incendies, des données climatiques et des méthodes d’apprentissage automatique, l’équipe a suivi les impacts climatiques des feux nordiques entre 2001 et 2019.

L’étude suggère surtout que ce qui se joue sous la surface - en particulier dans les sols riches en pergélisol - peut décider de l’issue finale : refroidissement ou réchauffement.

Effets climatiques cachés des feux de forêt

Lorsqu’on associe feux de forêt et climat, on pense le plus souvent aux gaz à effet de serre et aux ciels chargés de particules. Ici, les chercheurs s’intéressent à une chaîne d’effets plus large.

Un incendie modifie la végétation, les sols et la manière dont les surfaces terrestres absorbent ou renvoient la lumière du Soleil. Il peut aussi fragiliser le pergélisol, ce sol gelé qui renferme d’immenses réserves de carbone. Selon la zone touchée, cette combinaison conduit à des bilans climatiques très différents.

Au Canada, l’analyse montre que les terrains brûlés peuvent, une fois recouverts de neige, renvoyer davantage de rayonnement solaire. Avec le temps, cette hausse de la réflectivité peut refroidir le climat local.

En Alaska, le facteur déterminant se situe davantage sous la forêt : le pergélisol peut dégeler après un feu et libérer du carbone auparavant piégé depuis des siècles, voire davantage. Cette « traîne » d’émissions dans le temps peut faire pencher le bilan vers le réchauffement.

L’objectif n’est pas de qualifier certains feux de « bons ». L’étude met plutôt en évidence que les conséquences climatiques dépendent d’interactions multiples, et que certaines des influences les plus fortes apparaissent après l’extinction des incendies.

Des décennies de recherche sur les feux de forêt

Les principaux auteurs sont Max Van Gerrevink, doctorant à la Vrije Universiteit Amsterdam, et son directeur Sander Veraverbeke. Mais l’histoire du projet est bien plus ancienne.

Le concept a pris forme il y a une vingtaine d’années au sein d’un petit groupe de scientifiques de l’environnement, puis il a été transmis au fil des collaborations - entre collègues, postdoctorants et étudiants - à mesure que les données et les outils gagnaient en qualité.

Pour estimer l’impact climatique net, l’équipe a agrégé plusieurs jeux de données, avant de cartographier les résultats à l’échelle de l’ensemble de la région étudiée.

Le verdict est sans ambiguïté sur les différences géographiques : en moyenne, les incendies en Alaska contribuent plutôt au réchauffement, alors que ceux du Canada s’orientent généralement vers un effet refroidissant.

Le refroidissement inattendu des feux au Canada

Si le Canada se distingue, c’est en partie en raison de ses paysages et de son passé géologique. Une grande partie du territoire a été façonnée par les glaciers, et l’on y trouve de vastes zones de toundra.

La toundra brûle moins fréquemment que la forêt boréale, et ces contrastes influencent l’ampleur des perturbations du pergélisol provoquées par le feu.

Les auteurs précisent que, même lors de saisons d’incendies record au Canada, le moteur climatique principal n’était pas le carbone du pergélisol.

La fumée et les dégâts environnementaux restent importants, mais le dégel du pergélisol ne domine pas autant le signal climatique à long terme qu’en Alaska.

La neige joue également un rôle central. Après un incendie, la surface peut être davantage à nu. Lorsque la neige recouvre ces terrains brûlés, une plus grande part de la lumière solaire est renvoyée vers l’espace au lieu d’être absorbée par des sols et des végétaux plus sombres. Cette augmentation de la réflectivité contribue à un refroidissement net dans certaines zones du Canada.

Les chercheurs soulignent néanmoins que cet effet refroidissant n’est pas garanti dans la durée : il dépend d’une couverture neigeuse suffisamment présente et durable pour peser sur le bilan.

Pourquoi les feux en Alaska réchauffent le climat

En Alaska, le bilan se déplace vers le réchauffement parce que le pergélisol y est plus vulnérable. Les incendies peuvent enlever les couches isolantes de végétation et de matière organique, permettant à la chaleur de pénétrer plus profondément dans le sol.

Dès que le pergélisol commence à dégeler, du carbone stocké depuis très longtemps peut passer dans l’atmosphère, alimentant le réchauffement bien après les émissions initiales liées aux flammes.

Cette libération de carbone associée au pergélisol constitue l’une des raisons majeures pour lesquelles les feux en Alaska affichent, à long terme, un effet de réchauffement net.

L’étude contient aussi un avertissement plus large. Les scientifiques indiquent que l’Alaska pourrait annoncer, de façon préoccupante, ce qui pourrait survenir dans une fraction bien plus vaste de l’Arctique.

Ils rappellent qu’environ 70 % de l’Arctique terrestre se situe en Sibérie et en Eurasie, une région qui ressemble davantage à l’Alaska qu’au Canada.

Si de grands incendies y deviennent plus fréquents, le même mécanisme - dégel du pergélisol puis émissions de carbone - pourrait amplifier le réchauffement à une échelle encore supérieure.

Un effet refroidissant appelé à s’estomper

Même dans les zones où les feux semblent aujourd’hui refroidir le climat au total, l’étude estime que cette situation pourrait ne pas durer.

Avec le réchauffement des hautes latitudes, la couverture neigeuse devrait diminuer et persister moins longtemps. Si la neige devient moins fiable, l’effet de refroidissement lié à la réflectivité pourrait perdre en importance.

« Bien que la majorité des feux de forêts nordiques en Amérique du Nord exercent actuellement une influence de refroidissement du climat, cela est susceptible de changer à mesure que les forêts nordiques continuent de se réchauffer », a déclaré Van Gerrevink.

« Le réchauffement continu devrait réduire la couverture neigeuse et en raccourcir la durée, ce qui pourrait modifier sensiblement les impacts climatiques nets des feux futurs, car cela diminue la principale source de refroidissement liée à l’augmentation de la réflectivité due à la neige. »

C’est l’un des enseignements clés de l’étude : le refroidissement observé dans certaines régions du Canada n’est pas un « avantage » stable. Il s’agit plutôt d’un équilibre provisoire, conditionné par un climat suffisamment froid pour maintenir la neige.

La stratégie face aux feux pourrait devoir évoluer

Un point important de l’étude est que de nombreux incendies nordiques ne sont pas déclenchés par l’être humain. L’augmentation des impacts de foudre et l’éloignement de nombreux secteurs font que nombre de feux se déclarent loin des populations et des infrastructures, rendant une suppression généralisée improbable dans de vastes zones.

Les auteurs estiment toutefois que ces résultats impliquent une adaptation des stratégies. Si certains paysages présentent des risques climatiques beaucoup plus élevés, les efforts de gestion pourraient se concentrer prioritairement sur ces zones.

« C’est un appel à vraiment prendre cela au sérieux - plus il y aura de feux, plus rapidement le pergélisol va dégeler », a déclaré la coautrice Michelle Mack, professeure d’écologie des écosystèmes à la NAU.

« Peut-être devons-nous envisager de ralentir ces feux naturels. Cela nous ferait gagner du temps pendant que nous trouvons d’autres solutions pour décarboner l’atmosphère. »

Les chercheurs indiquent que les régions riches en pergélisol pourraient mériter d’être prioritaires lors des actions de suppression, car elles renferment de grandes quantités de carbone vulnérable.

Quand les feux consument des sols organiques, ils provoquent une forte impulsion d’émissions de dioxyde de carbone, et le dégel ultérieur du pergélisol peut continuer à relâcher du carbone pendant des années.

Il ne s’agit pas de conclure que chaque incendie doit être arrêté. L’étude montre plutôt que les impacts climatiques sont très inégaux : certains feux peuvent entraîner des dommages bien plus importants à long terme, en raison du carbone qu’ils libèrent sous terre.

Les feux de forêt adressent un avertissement climatique clair

Le message de l’étude est contrasté. Il est plutôt rassurant, dans un sens limité, que de nombreux feux au Canada puissent aujourd’hui se traduire par un effet net de refroidissement lorsque la neige entre dans l’équation.

Mais elle montre aussi à quel point ce refroidissement peut être facilement supplanté par les émissions de carbone issues du pergélisol, en particulier en Alaska, et potentiellement dans une grande partie de l’Arctique en dehors de l’Amérique du Nord.

L’idée centrale des chercheurs est que les feux de forêt ne sont pas seulement une urgence saisonnière. Dans le Grand Nord, ils peuvent devenir un mécanisme climatique lent, dont les effets se prolongent pendant des années.

À mesure que la région se réchauffe, l’équilibre pourrait basculer davantage vers le réchauffement, rendant les décisions sur les lieux d’intervention de plus en plus déterminantes.

L’étude a été publiée dans la revue Nature Geoscience.