Plus tôt en 2025, des incendies de forêt du sud de la Californie ont tué 30 personnes, détruit plus de 18 000 maisons et brûlé plus de 57 000 acres. Les incendies étaient des rappels frappants de la menace de l'aggravation du changement climatique et de la probabilité accrue de futurs incendies dévastateurs. Avec ces incendies viennent de la fumée, qui a des effets sur la santé à long terme sur les personnes qui y sont exposées, qu'elles soient proches de la source, ou à plusieurs kilomètres.
Une équipe de modélisation atmosphérique de Harvard a créé une plate-forme en ligne qui pourrait aider les communautés à identifier les domaines qui ont besoin de brûlures contrôlées ou d'autres stratégies de gestion des incendies, dans le but de prévenir les futurs incendies incontrôlés et, plus précisément, la réduction des expositions de fumée.
La recherche est publiée dans Sciences et technologie de l'environnement et est dirigé par Loretta Mickley, chercheuse principale, chercheur de chercheurs en chimie des interactions à la John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (Seas) et leader du groupe de modélisation de la chimie atmosphérique.
Deux anciens du groupe de Mickley ont co-dirigé l'effort: Tianjia (Tina) Liu, maintenant professeur adjoint à l'Université de la Colombie-Britannique, et Makoto Kelp, maintenant boursier postdoctoral à l'Université de Stanford.
« Nous voulons savoir non seulement où les incendies catastrophiques sont susceptibles de se produire, mais que les incendies généreront le plus de fumée et affecteront le plus de gens sous le vent », a déclaré Mickley. Ceci est important étant donné le grand nombre de personnes qui meurent prématurément de respirer la fumée de forêt, en particulier dans l'Ouest, a poursuivi Mickley, même si des décennies de progrès ont été réalisées pour réduire la pollution de l'air urbain sur les côtes.
La gestion ciblée des terres peut réduire les expositions à la fumée
En se concentrant sur la région du nord de la Californie sujette à la forêt, les chercheurs ont estimé qu'en 2020, la gestion des terres ciblée dans les 15 zones les plus à haut risque (environ 3,5% de la région) pourrait avoir réduit les expositions totales de la fumée de 18%.
Ils ont également estimé que, après la saison des incendies de l'Ouest 2020, 36 400 personnes sont mortes de complications associées à la respiration des particules très fines trouvées dans la fumée.
Ces particules, connues sous le nom de PM2.5ont des diamètres inférieurs à 2,5 microns et sont une forme potentiellement toxique de pollution atmosphérique qui a un impact disproportionné de personnes vulnérables, y compris celles souffrant d'asthme, de maladies cardiaques et des personnes âgées.
La nouvelle application conviviale des chercheurs, SMRT-Flames, permet aux gestionnaires de pompiers et aux décideurs politiques d'évaluer une exposition potentielle à la fumée liée à des incendies de forêt entre les régions et à cibler les pratiques de gestion des terres en conséquence. La plupart des outils d'incendie de forêt tentent de prédire le risque d'incendie, mais les flammes SMRT considèrent également explicitement l'exposition à la fumée entre les populations. L'application se concentre actuellement sur la gestion des incendies de forêt dans le nord de la Californie, mais il peut être étendu à d'autres domaines.
« Avec notre méthodologie, vous pouvez envisager des scénarios hypothétiques et planter des incendies prescrits pour réduire l'exposition à la fumée dans une région entière, pas seulement la zone immédiate où ce feu prescrit se produit », a déclaré Liu.
La recherche tire parti d'un modèle informatique développé à Harvard appelé Geos-Chem. Le modèle combine des données météorologiques, chimiques et géophysiques pour prédire comment les incendies se comporteraient dans diverses régions et comment la fumée se mettre en commun et se disperserait.
Les brûlures prescrites sont efficaces
Les flammes SMRT soulignent l'efficacité du brûlage prescrit, une stratégie de gestion des terres qui implique de mettre intentionnellement des incendies plus petits pour empêcher des événements catastrophiques plus grands et catastrophiques à l'avenir. La combustion prescrite n'a pas été largement pratiquée en Occident, mais un ensemble croissant de recherches indique les avantages des brûlures contrôlées pour l'abattage des sous-bois accumulés.
« Cette idée des incendies de forêt étant hors de contrôle est due à une combinaison de facteurs, notamment le climat, mais aussi cet héritage de suppression des incendies où nous avons activement empêché les incendies au cours des 100 dernières années, ce qui a conduit à cette énorme accumulation de carburants », a expliqué le varech.
Des recherches antérieures de l'équipe ont révélé que les brûlures contrôlées dans des zones clés du nord de la Californie, de l'ouest de l'Oregon et de l'est de Washington pourraient avoir un effet démesuré sur la réduction de l'exposition à la fumée de forêt dans tout l'ouest des États-Unis
Le nouveau document de recherche a nécessité des innovations méthodologiques et des décisions sur les facteurs devraient tenir compte du risque de fumée, ce qui est difficile à estimer en raison de facteurs de confusion tels que les conditions météorologiques et les paysages différents.
« Nous avions des décisions à prendre au cours du processus de recherche pour intégrer les connaissances des incendies de forêt de diverses disciplines, du point de vue atmosphérique ainsi que du point de vue de la couverture terrestre », a expliqué Karina Chung, assistante de la recherche de premier cycle.
Parmi les idées les plus surprenantes de l'équipe, il montrait que les personnes qui vivent aux frontières entre les zones urbaines et rurales, connues sous le nom d'interface Wildland-Urban, sont particulièrement vulnérables à l'exposition à la fumée.
« Cela a vraiment éclaté de nos résultats », a déclaré Mickley. « Cette constatation souligne la nécessité de vraiment réfléchir aux traitements de carburant proches ou dans ces domaines. Nous espérons que nos résultats permettent une certaine justification pour considérer les incendies prescrits comme une stratégie de prévention, même près de l'endroit où les gens vivent. »
