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Abstract

Les prairies montagnardes sont un type d’écosystème important dans les paysages du Sud-Ouest, se produisant depuis les frontières forestières du bois de piñon-juniper jusqu’aux écosystèmes subalpins et alpins de haute altitude. Ainsi, elles représentent souvent un élément de mosaïque intégré dans la matrice du paysage forestier, jouant des rôles clés dans le traitement de l’eau et des nutriments, et fournissant un habitat pour des cortèges uniques d’espèces, souvent à des niveaux de diversité plus élevés que ceux trouvés dans les hautes terres environnantes. Les sols, les gradients locaux de température et d’humidité, et les perturbations jouent tous un rôle dans la détermination de la distribution et de l’étendue des prairies montagnardes. Parmi ces facteurs, le feu joue le rôle le plus dynamique dans la régulation de l’emplacement et de la composition de l’écotone prairie-forêt. Dans le cadre de ce projet, nous avons entrepris la première caractérisation à l’échelle du paysage du régime historique des incendies de l’un des principaux complexes prairie-forêt montagnards du sud-ouest de l’Amérique du Nord, le Valles Caldera National Preserve (VCNP), d’une superficie de 36 400 ha (90 000 ac), au cœur des montagnes Jemez, dans le nord du Nouveau-Mexique. Le PNCV est un paysage post-volcanique composé de multiples dômes forestiers résurgents au sein d’une matrice de prairies de vallée de haute altitude. Là où la forêt rencontre la prairie, on trouve une zone écotonale avec une couverture arborée modérée et une productivité herbacée élevée. Nous avons émis l’hypothèse que l’écotone représentait la fréquence d’incendie la plus élevée et servait de voie de propagation du feu parmi les vallées. Pour vérifier cette hypothèse, nous avons recueilli des échantillons de cernes de feu sur plus de 450 arbres de l’écotone forêt-prairie dans toutes les principales vallées du PNVC, ce qui en fait l’une des collections d’histoire du feu les plus complètes des États-Unis. Tous les emplacements des échantillons ont été géoréférencés afin de faciliter les schémas spatiaux et temporels des incendies historiques. Pour permettre une interprétation plus forte de l’enregistrement ponctuel des cicatrices d’incendie en tant qu’indicateur de la propagation du feu, nous avons modélisé le comportement du feu dans le même paysage en utilisant le temps de parcours minimum (MTT) et d’autres capacités du système FlamMap, en utilisant un modèle calibré en fonction des flux météorologiques, des allumages et des combustibles locaux (Finney 2002). L’enregistrement des cernes du PNVC qui en résulte remonte au début de l’année 1418, établissant une période d’enregistrement de 591 ans. Nous avons daté plus de 2000 cicatrices d’incendie, la plus ancienne datant de 1501, ce qui représente 468 années d’occurrence du feu. Notre analyse de l’histoire des incendies montre une fréquence élevée des incendies dans l’écotone forêt-prairie, avec un intervalle moyen entre les incendies (MFI) de 6,9 ans dans les vallées individuelles, et de 1,3 an entre les incendies dans le PNVC dans son ensemble. La fréquence des incendies était la plus élevée dans les plus grandes vallées et l’IFM était significativement associé à la superficie des vallées. Historiquement, les incendies se sont produits lors d’années où l’indice de gravité de la sécheresse de Palmer (PDSI) était significativement bas ; les années d’incendie les plus répandues représentaient des combinaisons contingentes d’années d’incendie à faible PDSI précédées de 2 ou 3 années de PDSI exceptionnellement élevé (conditions fraîches et humides), ce qui indique un contrôle climatique sur la production de combustible fin. Plus de 20 cas d’années d’incendie consécutives se sont produits dans le paysage du PNVC, généralement entraînés par des années séquentielles de faible PDSI ainsi que par la séparation spatiale des zones brûlées. Les simulations de modélisation des incendies ont identifié l’écotone forêt-prairie comme étant la voie optimale pour la propagation des incendies : la forêt fermée plus mésique en amont et les conditions de prairie humide interne mésique des prairies entravent le flux des incendies, tandis que les conditions relativement sèches avec des combustibles fins abondants facilitent la propagation rapide des incendies dans le paysage du PNVC. Ces résultats sont fournis aux gestionnaires du PNVC pour une gestion informelle de l’écosystème, y compris leur programme de gestion du feu.

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