Basse Atmosphère

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Les feux de végétation

Les feux existent naturellement sur la planète: la sécheresse et les éclairs ont depuis toujours engendré des feux, qui permettent à la végétation de se renouveller. Mais, de nos jours, les feux sont essentiellement d'origine humaine, en particulier dans les zones tropicales.

Les feux d'origine humaine peuvent être d'origine accidentelle ou bien des incendies criminels. Mais bien souvent, les feux sont déclenchés volontairement, pour obtenir des terres agricoles. En particulier, dans les tropiques, de grandes parties de la forêt humide sont incendiées pour utiliser cet espace pour l'agriculture.

Des incendies énormes ont détruit de vastes zones de la forêt pluviale indonésienne en 1997:

L'image (à gauche) montre la pollution détectée par le satellite TOMS au dessus de l'Indonesie et de l'océan Indien. En blanc on voit la fumée émise directement par la combustion, qui reste à proximité des feux. En vert, jaune et rouge on voit les quantités croissante de l'ozone troposphérique (smog) transporté vers l'ouest par les vents de haute altitude. L'ozone n'est pas directement formé dans les feux. Il est produit dans l'atmosphère par réaction des composés organiques avec les oxydes d'azote NO et NO₂ qui sont, eux, formés dans les flammes brûlantes.
Ainsi, les feux ne changent pas uniquement l'allure des paysages, ils modifient aussi la composition chimique de l'air.

Qu'est-ce que les feux émettent ?

Les composés chimiques émis par la combustion des forêts sont soit gazeux, voici les plus importants :
le dioxyde de carbone CO₂,
le monoxyde de carbone CO,
les oxydes d'azote NO et NO₂,
le méthane (CH₄),
soit sont des particules.

Si les forêts sont anciennes et contiennent beaucoup de biomasse (c'est à dire que le poids total des matières vivantes est important), beaucoup de CO₂ est émis. Les feux de savane naturels, eux, ne sont pas d'un point de vue global des sources considérables de CO₂ , car le carbone sous forme de particules retombe sur le sol et que les herbes qui repoussent la saison suivante réabsorbent du CO₂. Il y a donc une sorte d'équilibre et il n'y aurait pas de problème si les humains n'y mettaient pas leur grain de sel.

L'exemple du monoxyde de crabone CO

La figure ci-contre montre les sources principales du manoxyde de carbone qu'on trouve dans l'air. Tg= Terragrammes, soit des millions de tonnes. On voit que les feux de végétation dominent.

A: technologique = 400 Tg CO / an
B: feux de végétation = 748 Tg CO / an
C*: Sols à cause de la dégradation
      des débris végétaux = 100 Tg CO / an
D: Océans = 13 Tg CO /an

Environ 20% des émissions totales d'oxydes d'azote sont dues aux feux de végétation. Et comme ces composés contribuent à la formation de l'ozone, on trouve de très fortes concentrations d'ozone dans les fumées des feux.

Changement d'utilisation des sols

Lorsque des forêts centenaires sont remplacées par des terres agricoles, ou par des espaces urbains, la matière qui compose cette végétation détruite est irréversiblement transformée en CO₂. C'est ce qu'on appelle un changement d'utilisation des sols. La situation des forêts humides en Afrique et au Brésil est bien connue... Voyons par exemple ce qui se passe à Rodônia au Brésil.

4. Site de mesures dans la province de Rodônia / Brésil - photo satellite de LANDSAT
photo: Greg Roberts

La flèche sur la photo satellite indique l'emplacement du site de mesures, au centre du Bassin Amazonien, et la déforestation massive de cette région. La déforestation a commencé dans cette zone il y a 25 ans, après la construction de l'autoroute Cuiabá-Porto Velho en 1968. La forêt a commencé à être détruite à partir de la route, ce qui donne une allure typique en "arête de poisson", visible par satellite. 

5. photo de gauche: Jacques Descloitres, MODIS Land Rapid Response Team / NASA visible Earth
Cliquez pour agrandir ! (70 K) 

Les humains déforestent en incendiant la forêt pendant la saison sèche, entre juin et novembre. Les photos de droite comparent la situation en mai 1999 (en haut, saison humide) et en septembre 1999 (en bas, saison sèche). La différence est claire si vous regardez les cartes du Brésil à droite, où le rouge et le jaune montrent les feux. Des scientifiques ont collecté des particules en aspirant de l'air à travers un filtre pendant ces deux saisons. Alors que les filtres de la saison humide sont quasiment propres (en haut à gauche), ils sont noircis par les particules émises par les feux (en bas à gauche).
90% des émissions de CO₂ dues au changement de l'utilisation des sols sont à mettre au compte des feux de forêts.

Photos prises par Greg Roberts du haut de la tour de mesure vue ci-dessus (lieu: S 10° 04', W 61° 58').

A lire aussi

Vous trouverez des infos sur les processus chimiques dans les feux de forêt ici (en anglais pour l'instant) :
Lower Atmosphere - More- Unit 3 - fires 
Et sur les feux de forêt en Europe (en anglais pour l'instant):
Food & Climate - Basics - Unit 3 - Drought and Fire

A propos de cette page:

auteur: Dr. Elmar Uherek - MPI for chemistry, Mainz
relecteurs scientifiques: Dr. Pascal Guyon - MPI for chemistry, Mainz - 2003-02-26 et Dr. Jörg Trentmann, University of Washington, Seattle - 2003-02-21
relecteur pédagogique: Michael Seesing - Uni Duisburg - 2003-07-02
dernière version: 2004-03-31