trop de feu dégrade Chaparral

Chaparral est très résistant aux incendies périodiques, dans la plage naturelle de variabilité, et les communautés post-feu sont remarquables dans leur capacité à revenir à la composition préfire dans une décennie ou deux après le feu, avec l’Assemblée communautaire finement équilibrée avec les espèces resprouting et ensemencement. Néanmoins, compte tenu de l’augmentation de la fréquence des incendies, cette résilience peut être interrompue., « Conversion de type » est le terme donné aux changements de type de végétation causés par des changements dans l’environnement extérieur, et l’une des perturbations les plus courantes est la fréquence accélérée des incendies. Lorsque, comme la plupart des espèces de Ceanothus, les espèces arbustives trapézoïdales Non resproutes (semis obligatoire) subissent des incendies très espacés, leurs populations sont souvent décimées et effectuent une conversion de type en un chaparral moins diversifié et dominé par le resprouting (Zedler et al., 1983). Ces peuplements deviennent plus ouverts et sont souvent envahis par des espèces herbacées non indigènes., Il a été démontré que les intervalles de retour de feu de moins de 6 ans sont très préjudiciables à la persistance des espèces chaparrales non resprouting (Jacobsen et al., 2004); en fait, de multiples incendies dans un intervalle de 6 ans ont même réduit les espèces qui réapparaissent, ouvrant davantage l’environnement chaparral (Haidinger et Keeley, 1993).

Il est évident que cette conversion de type est un processus continu depuis l’arrivée des humains en Californie (Wells, 1962). Le processus est complexe et dépend de l’historique des incendies, de la composition de la communauté et des facteurs du site., La perte de la couverture arbustive et l’invasion d’herbes combustibles créent un processus de rétroaction positive (Keeley et al., 2005a) par lequel l’Assemblée communautaire change, augmentant encore la fréquence des incendies et provoquant une conversion de type supplémentaire par rapport à la composition originale du peuplement. La vitesse du processus de conversion de type peut être considérablement augmentée par de nombreuses variables telles que la sécheresse, les incendies de saison fraîche (Knapp et al., 2009), le pâturage du bétail, le type de sol, la perturbation du sol et les activités de dégagement mécanique (Bentley, 1967).,

pendant de longues périodes de sécheresse, le succès des semis d’Arbustes à semis obligatoires, comme de nombreuses espèces de Ceanothus, est réduit après un incendie. En fait, il a été démontré que les températures excessives du sol résultant de la réduction de la canopée induite par la sécheresse après la mort des adultes entre les incendies provoquent la germination prématurée des plantules de Ceanothus megacarpus juste avant la période de sécheresse saisonnière (Burns et al., 2014). La survie des semis dans de telles conditions est discutable et le processus épuise la Banque de graines.,

les conditions de sécheresse Record après un incendie augmentent également la mortalité des arbustes chaparraux qui réapparaissent comme la chamise (Adenostoma fasciculatum) et l’écorce verte (Ceanothus spinosus). Les espèces arbustives en Resprouting épuisent probablement leurs réserves de glucides pendant le processus de resprouting, ce qui les rend particulièrement vulnérables à la sécheresse en raison de la nécessité de transpirer de l’eau pour acquérir du dioxyde de carbone qui est utilisé pour fournir de l’énergie à un grand système racinaire respirant (Pratt et al. 2014). Un feu supplémentaire dans une fenêtre de 10 ans ajoute encore plus de stress aux espèces de réapprovisionnement.,

Il ne fait aucun doute que des conversions de types se produisent et que des conversions de types sévères de chaparral à feuilles persistantes à des prairies dominées par des extraterrestres ont considérablement modifié le paysage californien dans le passé (Wells, 1962, Keeley, 1990), mais l’étendue de cette menace contemporaine est un problème important. Talluto et Suding (2008) ont constaté que, sur une période de 76 ans, 49% des broussailles de sauge d’un comté du Sud de la Californie avaient été remplacées par des graminées annuelles et qu’une grande partie de ce phénomène pouvait être attribuée à la fréquence des incendies.,

Au cours des dernières années, le sud de la Californie a connu des réémissions assez étendues à des intervalles anormalement courts (Keeley et al., 2009b), ouvrant potentiellement la voie à la perturbation des processus écosystémiques naturels et à la conversion de ces zones arbustives en une mosaïque d’espèces exotiques et indigènes. Cela a déjà été clairement documenté pour un certain nombre de sites (Keeley et Brennan, 2012), où des incendies à court intervalle ont fait disparaître certaines espèces indigènes et ont grandement amélioré les espèces exotiques., Comme indiqué plus haut, dans les quatre forêts nationales méridionales et centrales/côtières de Californie, la plupart des zones arbustives—les communautés végétales dominantes au sein de ces réserves fédérales—sont menacées par des incendies excessifs, tandis que les forêts de montagne du Sud de la Californie présentent un déficit global en incendies (Figure 7.7).

la Figure 7.7., La plupart des chaparral en Californie sont menacés par trop d’incendies, comme le montrent les variations de couleur de la carte représentant les pourcentages de départ de l’intervalle de retour du feu (PFRID) pour les terres forestières nationales en Californie. Notez les différences de couleur entre les forêts nationales du Sud de la Californie, dominées par chaparral (jaunes), et les forêts dominées par les conifères de la Sierra Nevada (bleues). Les couleurs chaudes identifient les zones où l’intervalle de retour de feu actuel est plus court qu’avant la colonisation européenne (pourcentages PFRID négatifs)., Les couleurs froides représentent des intervalles de retour de feu actuels qui sont plus longs que ceux avant la colonisation européenne (pourcentages PFRID positifs) (photo: R. W. Halsey).

de Safford et Van de Water (2014).

quantifier combien de chaparral a été compromis ou complètement converti est une question de recherche difficile, car une grande partie des dommages ont probablement été causés avant que des registres précis de la couverture végétale ne soient conservés., Cooper (1922) a émis l’hypothèse que de vastes zones de chaparral ont été éliminées et converties en prairies, y compris le sol de la vallée de Santa Clara, de grandes parties des vallées de Sacramento et de San Joaquin, et de nombreuses régions herbeuses des chaînes côtières et des contreforts de la Sierra occidentale. De vastes zones le long de L’Interstate 5 dans la région du col Cajon, les contreforts au-dessus de San Bernardino et les collines Chino au sud de Pomona semblent également être des paysages convertis en types.,

L’accent mis sur la conversion complète des types en prairies a conduit certains à ignorer les premières étapes du processus: la simplification de l’habitat par la perte de biodiversité (Keeley, 2005). Par exemple, dans une lettre de commentaires sur le projet de 2010 California Fire Plan, le comté de San Diego a affirmé que chaparral a brûlé lors des incendies de forêt de 2003 et 2007 « est resté chaparral et se rétablit” (Steinhoff, 2010)., En fait, une grande partie du chaparral en question ne se rétablissait pas bien du tout en raison de la perte de plusieurs espèces d’arbustes clés, et il montrait une invasion importante par des herbes non indigènes (Keeley et Brennan, 2012) (Figure 7.8).

la Figure 7.8. L’impact d’un incendie excessif sur chaparral. Toute la zone montrée a été brûlée en 1970. La zone centrale/gauche a brûlé à nouveau en 2001 et revient avec un complément complet d’espèces indigènes chaparral., Dans la partie droite, qui a brûlé à nouveau en 2003, les espèces d’ensemencement obligatoires sont absentes, le nombre d’espèces de réapprovisionnement a été réduit et les mauvaises herbes non indigènes ont envahi. L’intervalle entre les deux derniers incendies était trop court, entraînant une réduction spectaculaire de la biodiversité et conduisant à une conversion de type. L’emplacement sur la photo est près de Alpine, Comté de San Diego, Californie.

(photo: R. W. Halsey)

Meng et coll., (2014) a récemment soulevé un certain scepticisme quant à la capacité du feu répété à effectuer une conversion de type en soulignant la difficulté des gestionnaires de gamme du début du XXe siècle à utiliser le feu pour « améliorer” des gammes censées être en proie à chaparral. Ces gestionnaires comptaient généralement sur les herbicides et la destruction mécanique pour remplacer en profondeur les arbustes afin de créer des pâturages plus utiles., Comme L’ont souligné Keeley et Brennan (2012), cependant, les gestionnaires n’utilisent le feu que dans des conditions de prescription étroites, qui ne sont généralement pas capables de provoquer des incendies répétés à de courts intervalles de retour d’incendie—d’où leur difficulté à atteindre leur objectif. En revanche, les feux de forêt brûlent généralement en dehors de la prescription, souvent avec des rafales de vent de 100 km/h (environ 60 mile/h) et une humidité relative inférieure à 5%.

utilisation de la télédétection, Meng et al. (2014) ont tenté de répondre à la question de savoir dans quelle mesure la conversion de type étendue est causée par des incendies répétés survenus au cours de la dernière décennie., Bien que la technique ne puisse pas traiter les changements dans la diversité et la composition des espèces qui sont connus pour se produire avec des incendies à court intervalle, elle a un certain potentiel pour observer des changements plus bruts dans les types fonctionnels tels que les arbustes et les plantes annuelles., Bien que ces auteurs aient conclu que la conversion de type généralisée n’est pas une menace immédiate dans le sud de la Californie, cette conclusion mérite un examen plus approfondi car documenter les changements de végétation liés aux incendies dans de grands paysages sur une période de 25 ans à l’aide de la télédétection est lourd d’erreurs potentielles et ne peut,

une des raisons de l’erreur est que de nombreux facteurs humains et biophysiques spatialement et temporellement différents peuvent influencer le processus de récupération après le feu; ces facteurs doivent être contrôlés avant que l’attribution puisse être déterminée. Dans L’article de Meng et al. (2014), les zones de contrôle et de chevauchement étaient situées sur des parties du paysage quelque peu adjacentes, mais très différentes, qui variaient selon des facteurs tels que l’aspect, le terrain ou le type de sol. Les régions pourraient également avoir connu différentes histoires de perturbation du paysage., Cela est particulièrement possible compte tenu de la complexité topographique de la région et de l’utilisation par les chercheurs de la base de données sur l’Historique des incendies (FRAP) du programme californien de ressources et D’évaluation des incendies (Fire History Database) pour discerner les âges précis des peuplements. Cette base de données est largement utile pour la planification de la gestion, mais doit être utilisée avec soin dans un contexte de recherche. Par exemple, Keeley et coll., (2008) ont constaté que dans 250 sites, la base de données FRAP ne décrivait pas avec précision l’âge du peuplement (tel que déterminé par le dénombrement des anneaux) pour 47% des sites, probablement en raison de l’échelle à laquelle les incendies sont cartographiés et en ignorant généralement les incendies de moins de 40 ha.

Une autre préoccupation est que la méthode de Documentation des changements de végétation utilisée par Meng et al. (2014) ne sont peut-être pas assez sensibles pour résoudre les changements graduels de composition qui se produiraient probablement après une seule répétition d’un incendie., Ils ont utilisé un indice de végétation dérivé d’images captées à distance à partir d’un satellite pour évaluer la « couverture” de la végétation, ou la « verdeur”, de chaque pixel d’image de 30 m. Étant donné que différents pigments sont stimulés par différentes parties du spectre lumineux, cet indice évalue essentiellement la teneur en chlorophylle, qui est corrélée à la biomasse et supposée représenter la couverture relative des arbustes à feuilles persistantes. Il ne tient toutefois pas compte des différences entre les espèces de chaparral, dont la composition dans les parcelles était inconnue., En outre, différentes espèces de chaparral ont des sensibilités variables à répéter les feux, et donc plusieurs feux répétés d’intervalles différents pourraient être nécessaires pour discerner suffisamment de changements de végétation pour être détectés par cet indice.

étant donné que le changement de végétation est probablement un processus graduel et cumulatif, les résultats rapportés par Meng et al. (2014) sont en fait compatibles avec un potentiel de conversion chaparrale généralisée—contrairement à leurs conclusions. Plus de la moitié de la zone qui a brûlé deux fois dans leur étude avait une couverture inférieure, telle que définie par l’indice, que la zone témoin., Étant donné qu’il y a suffisamment de feu dans le paysage sur une période suffisamment longue, des changements graduels peuvent entraîner des changements et des impacts importants.