La saison des incendies de cette année en Australie semble imprévisible. Une semaine apporte des pluies torrentielles, la suivante une explosion de chaleur, suivie d'une forte vague de froid.
Ce type de « coup du lapin climatique » – des alternances rapides entre des conditions humides et sèches – rend plus difficile de savoir quand le paysage est sûr et quand il est prêt à brûler.
Les dernières prévisions officielles reflètent cette même incertitude. Alors que de vastes zones connaîtront probablement des conditions plus humides que la normale pour le reste du printemps, certaines parties de l'intérieur de l'Australie occidentale, de l'Australie méridionale et de Victoria sont confrontées à un risque élevé d'incendie en raison de la sécheresse persistante du sol et des températures supérieures à la moyenne.
Même les régions affichant des perspectives « normales » ne sont pas à l’abri ; des incendies catastrophiques peuvent encore se produire avec un bon mélange de chaleur, de vent et de sécheresse du combustible.
Mais et si nous pouvions voir à quel point la végétation est sèche presque en temps réel avant que les incendies ne se déclarent ? C'est désormais possible grâce à un outil accessible au public mis en œuvre par Geoscience Australia.
Cet outil s'appuie sur plus d'une décennie de recherche qui a commencé lorsque j'étais doctorant. étudiant en Espagne et a évolué grâce à des collaborations avec des collègues de l'Université nationale australienne et des services d'urgence.
C'est un aperçu de l'avenir de la gestion des feux de brousse, où les satellites et autres technologies agissent comme un système nerveux pour le continent, détectant et réagissant constamment aux changements du paysage bien avant que la fumée ne remplisse le ciel.
Alors que l’Australie est confrontée à des saisons d’incendies plus longues et plus irrégulières, des outils comme celui-ci pourraient nous aider tous à garder une longueur d’avance sur les flammes.
Comment mesure-t-on le risque d’incendie ?
La teneur en humidité du carburant est le pourcentage d’eau contenu dans les feuilles et les brindilles par rapport à leur poids sec. Lorsqu’elle descend en dessous d’un certain niveau, la végétation s’enflamme plus facilement, brûle plus et se propage plus rapidement.
C'est l'un des principaux indicateurs du risque d'incendie car, par exemple, il influence fortement le fait qu'une source d'inflammation telle qu'un coup de foudre reste petite ou se transforme en un incendie de forêt se développant rapidement.
Traditionnellement, la mesure de la teneur en humidité du carburant consiste à prélever des échantillons sur le terrain et à les peser humides et secs. Il s’agit d’une méthode précise mais longue qui ne peut couvrir que de petites zones.
Des estimations satellitaires existent depuis des années et fournissent des données précieuses à l’échelle du continent sur les perspectives saisonnières des feux de brousse.
Mais leur résolution grossière signifie qu'elles sont trop larges pour guider les décisions locales telles que la planification prescrite ou les brûlages culturels et seules quelques-unes de ces approches antérieures ont été rendues opérationnelles.
Transformer les mesures de lumière satellite en cartes d'humidité
Le nouvel outil de gestion des feux de brousse que mon équipe a aidé à développer résout ce problème.
Il utilise un modèle d’apprentissage automatique formé sur les estimations de la teneur en humidité du carburant développé dans le cadre d’un outil précurseur : le système australien de surveillance de l’inflammabilité.
Cet ancien système produisait la teneur en humidité du carburant continental à une résolution de 500 mètres tous les quatre jours depuis 2001 en utilisant les données du capteur satellite MODIS de la NASA. Il a été validé et calibré à l’aide de mesures approfondies sur le terrain et de données de référence biochimiques.
Cela a fourni une base solide pour le nouveau modèle, qui fournit des cartes en temps quasi réel, avec une résolution de 20 m, montrant l'état humide ou sec de la végétation sur tout le continent. Pour ce faire, il s'appuie sur les images satellitaires des satellites Sentinel-2 de l'Agence spatiale européenne, mises à jour tous les cinq jours avec une couverture historique à partir de 2015.
La nouvelle version applique les mêmes principes physiques aux images à plus haute résolution.
L'eau contenue dans les feuilles absorbe fortement le rayonnement dans la région infrarouge à ondes courtes. Cela signifie que la végétation sèche reflète plus de lumière que les plantes vertes hydratées. Pendant ce temps, à mesure que les plantes perdent de l’humidité, la quantité de rayonnement visible et proche infrarouge qu’elles réfléchissent change également. La chlorophylle se décompose, la structure des feuilles se détériore et les signaux lumineux rouges et infrarouges s'affaiblissent.
En apprenant de ces modèles, le modèle peut déduire la quantité d’eau présente dans la végétation. Cela transforme efficacement les mesures de lumière satellite en cartes de l’humidité du carburant actif à travers l’Australie.
Pour calibrer les indicateurs culturels d’inflammabilité, tels que la couleur, l’odeur et les signaux saisonniers des plantes, avec les observations satellitaires, nous avons collaboré avec des praticiens autochtones du feu.
Des enquêtes de terrain menées par des autochtones dans toute la Nouvelle-Galles du Sud ont confirmé un fort alignement entre ces indicateurs traditionnels et les résultats satellitaires.
Cet apprentissage bidirectionnel renforce la compréhension scientifique et culturelle. Il garantit que les systèmes nationaux de surveillance s’appuient sur des générations de connaissances autochtones sur la santé des paysages. Il améliore également la pratique des incendies et la résilience des communautés grâce à des outils d’observation de la Terre de pointe.
Voir le danger bien avant qu'il ne s'enflamme
À chaque mise à jour, l'outil fournit un aperçu à l'échelle du continent du degré d'inflammabilité de la végétation australienne.
Grâce à sa résolution spatiale plus élevée, il peut révéler de subtils gradients de sécheresse de la végétation que les capteurs plus grossiers manquent tout simplement. Cela aide les services d’incendie et les communautés autochtones à déterminer où les brûlages dirigés ou culturels peuvent être effectués en toute sécurité et où les combustibles restent trop humides pour s’enflammer.
Les données sont également utilisées dans l'assurance et la modélisation des risques pour de nouveaux développements afin de quantifier le nombre de « jours inflammables » dans une région donnée.
Parallèlement, le CSIRO collabore également avec le Bushfire Research Center of Excellence pour mieux représenter les conditions changeantes du combustible dans les modèles de comportement des incendies. Dans le cadre de cet effort, notre nouveau produit sur la teneur en humidité du combustible est intégré au modèle de simulation de propagation du feu du CSIRO.
Dans la gestion des feux de brousse, l’avantage réside dans le fait de détecter le danger bien avant qu’il ne se déclare. À mesure que les saisons des incendies en Australie s'allongent et que les conditions météorologiques oscillent entre les extrêmes, savoir à quel point nos paysages sont humides ou secs peut devenir aussi important que prévoir les vagues de chaleur ou les tempêtes.
Cela marque le passage de la réaction aux incendies à leur anticipation et à leur prévention. D'autres projets, tels qu'OzFuel, accéléreront ce processus en comblant d'autres lacunes cruciales dans la surveillance soutenue et à haute résolution des conditions de carburant à travers l'Australie.
