Comité dOrientation Scientifique du G.I.S. « Incendies de Forêt » Montpellier, 18 mars 1999 Ordre du Jour 09h30 : Accueil 09h45 : Etat davancement projet

Comité d’Orientation Scientifique du G.I.S. « Incendies de Forêt »Montpellier, 18 mars 1999

Ordre du Jour09h30 : Accueil09h45 : Etat d’avancement projet 199710h30 : Etat d’avancement projets 199811h00 : Pause café11h30 : Programme 1999 et Télédétection12h30 : Priorités 1999-200013h15 : Repas


Impacts des incendies

Convention MAP-DERF 61.21.14/97 du 12 décembre 1997

Partenaires

Tous les membres fondateurs du GIS

Montant : 330000



• Une question :

Quel est le devenir des peuplements incendiés?

• Une réponse collective :

Etat des connaissance sur l’impact des incendies, mise en place de protocoles expérimentaux pour le suivi des incendies de forêt et de la reconstitution des écosystèmes forestiers



• Etat de l’art– état des besoins des gestionnaires– état des méthodes de caractérisation des incendies– état des méthodes de suivi des impacts des

incendies– état des connaissances sur la cicatrisation et la

reconstitution des écosystèmes



• Elaborer des méthodes et des protocoles expérimentaux types– pour connaître les conditions qui régnaient juste

avant l ’incendie– pour caractériser l’incendie lors du passage du

front– pour observer et mesurer au fil du temps

l’évolution des impacts



• Appliquer ces méthodes et de ces protocoles sur une zone incendiée

• Elaborer des bases de données et des bases de modèles en vue de la réalisation d ’un outil d ’aide à la décision

• Synthétiser les résultats acquis et définir les besoins futurs pour élaborer un véritable outil de prédiction du devenir des écosystèmes forestiers incendiés


Méthodes de caractérisation des incendies1: Les paramètres physiques étudiés

TempératurePuissance du front de feuIntensité de réactionVitesse de propagationLongueur de flammeProfondeur de flamme

2 : Conclusion3 : La sévérité4 : Protocole


Température Définition : hauteur

Mesures : thermocouples, éléments thermo-sensibles

Calcul : néant

Observations : mesures techniquement très difficiles à réaliser sur des incendies réels. La signification des résultats partage la communauté scientifique


Puissance du front de feu Définition : quantité d’énergie émise par unité de

temps et par unité de longueur du front de feu

Mesures : pas de méthode fiable

Calcul : équation « de Byram » : Pf = H w r

Observations : fonction de la distance à laquelle le rayonnement de la flamme est supportable au visage


Intensité de réaction Définition : quantité d’énergie dégagée par unité de

surface dans la zone en combustion vive

Mesures : méthode de «perte d’eau» (boîtes peintes en noir remplies d’eau)

Calcul : équation de Mc Arthur : Tc = H w / t

Observations : néant


Vitesse de propagation Définition : vitesse à laquelle un feu progresse tout

en accroissant soit sa superficie, soit son périmètre

Mesures : chronométrer le temps écoulé entre deux points de repère dont la distance est connue

Calcul : modèle fonction de la vitesse du vent, la pente, la nature et la quantité de combustible, sa teneur en eau,...

Observations : néant


Longueur de flamme Définition : distance entre la base de la flamme et

le point le plus haut

Mesures : estimation visuelle

Calcul : en fonction de la puissance l = 0.0775 Pf0.46

Observations : estimation possible à partir de la hauteur de carbonisation des troncs


Profondeur de la flamme Définition : distance qui sépare l’avant de l’arrière

du front

Mesures : estimation visuelle

Calcul : P = tr v

Observations : relation directe avec les dommages occasionnés par le feu sur le feuillage, les assises cambiales et le système racinaire


Conclusion Il est extrêmement difficile d’appréhender

directement la plupart de ces paramètres pendant le feu, voire après le feu.

Ces paramètres sont interdépendants. Aucun de ces paramètres ne suffit à lui

seul pour caractériser complètement un feu.


La sévérité Principe : caractériser les incendies par les

dommages occasionnés

Définition : nombreuses

Mesures : quantité de biomasse brûlée (g.m-2), diamètre moyen des extrémités imbrûlées (mm), hauteur des premières branches vertes (m)

Calcul : néant

Observations : une synthèse des méthodes faites par Ryan


Protocole proposéPrincipes

• Considérer seulement les paramètres physiques du feu (vitesse de propagation, puissance du front de feu)

• Limiter le protocole aux mesures réalisées après le feu• N’utiliser les mesures sur la végétation que pour

retrouver de façon indirecte (par le calcul) un paramètre physique impossible à appréhender directement

• Considérer à part les paramètres « surfaciques »


Type de données utilisables Méthodologie Mains courantes des centres de secours ou du

CODISEnregistrements des communications radio

(bandes magnétiques)Photos ou films pris par des professionnels

(recherche systématique) ou des particuliers(annonces à faire paraître)

Informations diverses sur la vitesse depropagation

Replacer les informations sur un fond de cartetopographique

Distinguer les vitesses moyennes calculées surdes distances de l’ordre du kilomètre (mainscourantes) de celles calculées sur desdistances de l’ordre de l’hectomètre (photos,films)

Faire attention aux effets du relief (une vitessemoyenne peut être le résultat d’une moyenneharmonique entre vitesse sur pente ascendanteet vitesse sur pente descendante)

Recaler les résultats sur des modèles depropagation

Protocole proposéExemple : vitesse de propagation


APPLICATION DES PROTOCOLES

SUR UNE ZONE INCENDIEEIncendie du 1er juillet 1998

Feu de 15 ha sur la commune de Chateauneuf-le-Rouge

Zone incendiéePetit relief (contreforts sud Ste Victoire)Garrigue à Chêne Kermès

Réunion de tous les membres du GIS

le 10 novembre 1998 sur le site brûlé


Trois grands types de protocoles

Caract. incendie

Végétation, sol

Site incendiéZone témoinDonnées exogènes

Météo, écosystèmes


Exemple : protocoles « écosystème » et « caractérisation de l’incendie »

Marnes avec colluvions

Versant Nord Versant Sud

Terra rossa sur calcaire dur

- vitesse : 0,3 km/h

- puissance : 2300 kW/m

- vitesse : 0,1 km/h

- puissance : 920 kW/m

Haut de versant


Conclusions Difficulté d’appréhender directement la plupart

des paramètres pendant et après le feu Difficultés d’application des protocoles de

chaque disciplineNécessité d’un protocole type


Métrologie des incendies de forêts

Vers un Modèle Conceptuel de Données

dédié à l ’expérimentation terrain

ARMINES / CINDY en collaboration avec :

INRA, Avignon

UNSA, Nice

A. Napoli & F. Guarnieri


Déroulement de l’étude

Etat de l’art (bibliographie)Entretiens avec INRA / UNSA Suivis d’expérimentationsElaboration d’un Modèle de donnéesValidation par INRA / UNSASynthèse des travaux des équipes du GIS


Suivi d’expérimentations

Mesure de la vitesse de

propagationLigne d’arrivée

StationAutomatique

Mesurede vent manuelle

Caméra

Vent

Y m

X m

Ligne de départLigne demise à feu

Thermocouples

Site expérimental

Pente

Expérimentations


Elaboration d’un modèle conceptuel de données

Dispositif de mesure

Données Vidéo

Données sur le combustible

Données sur le feu

Expérimentation

Parcelle expérimentale

Données météo

Données géographiques


(1, n)

Num. CaracGPenteAltitudeExpositionNature du solCoordonnées X Lambert 3Coordonnées Y Lambert 3

Caractéristiques géographiques

Donnée Météo Manuelle

Num Météo ManuelleNum. CapteurMDate / Heure mesurePosition / Parcelle expérimt.Mesure Météo

Document Papier

Num. DocPType ZoneDimensionEchelle

Données Météo Station Automatique

Num. Météo_SANum réseauCDate / Heure installationDate / Heure désinstallationNum CaracGDistance / parcelleNom fichier Station Automatique

Dimensions

Num. DimFormeLongueurLargeurRayon

(1, n)

(1, 1)

(1, n)

(1, 1

)

(1, 1)

Num Météo_AnémoVNum. CapteurMDate/ Heure débutDate / Heure FinPosition / ParcellePas de tempsNom du fichier Vitesses de vent instantanées

Données Vitesse Vent

Num. SiteDéptCommuneLieu-ditSurfaceCommentairesNum. CaracGNum. DocPNum. DocNNum. Parcelle

Site expérimental

Document Numérique

Num. DocNType ZoneFormatDimensionRésolutionEspace Disque

Dispositif

Parcelleexpérimentale

Num. Parcelle.DescriptionNum. CaracGNum. DimNum. DocPNum. DocNNumSite

Série

NuméroObjet de la sérieNum. Expérimentation

Expérimentation

Num. ExpérimentationDescriptionNum. SérieNum. AllumageNum. vidéoNum. CombustibleNum. MétoManuelleNum. MétéoAnémoVNum. Météo SANum. ParcelleNum. CarcacF

(1, n)

(1, n)

(1, 1

)

(1, n)(1, n)

(1, n)(1, 1)

(1, n)

(1, n)

(1, n

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, n)

(1, 1)

(1, 1)

(1, 1)

(1, 1)

(1, n

)

(1, 1

)

(1, n

)

(1, 1)

(1, n

) (1, n

)

(1, 1)(1, n)

(1, n)

(1, 1)

(1, n)

(1, n)

Dispositif(1, 1)Retour


10h30 : Etat d’avancement projets 1998 Efficacité des coupures de combustible Cartographies du risque Potentialités d ’inflammation des formations

végétales méditerranéennes

Retour


Evaluation de l’efficacité des coupures de combustible

Convention MAP-DERF 61.2105/98 du 3 novembre 1998

Partenaires

INRA-URFM-PIF et INRA-Ecodéveloppement

STIRONF

Pôle Cindyniques

Université - IUSTI

Montant : 844000

INRA : 483000 IUSTI : 361000


Evaluation de l’efficacité des coupures de combustible

Avancement des travaux

21 décembre 1998 : Répartition des tâches entre les partenaires

26 janvier 1999 : Réunion du comité de pilotage au SERFOB de Marseille

26 février 1999 : Visite de coupures de combustible dans le Lubéron, Le trou du rat et La Font de l ’Orme

Retour projets 1998


Titre Cartographie du risque. Recherche

méthodologique pour la mise en adéquation des besoins, des méthodes et des données.

PartenairesCemagref, Armines, Agence MTDA

FinancementMAP - DERFMATE - DPPR


Objectifs et tâches Clarifier les notions de risque d’incendie (T1) Inventorier les méthodes mises en œuvre (T2) Lister les besoins en évaluation et

cartographie du risque (T3) Identifier les données utilisées (T4) Synthèse (T5)


Etat d’avancement Liste des termes à définir

Environ 20 termes Termes limités au risque et à ses composantes Exemple : aléa, vulnérabilité, éclosion, propagation

Bibliographie des études antérieures Recherche au sein des 3 partenaires Différents types d’études (PPR, PZSIF, PIDAF, statistiques,

atlas, …) Recherche systématique auprès des DDA, DDE, Préfectures


Etat d’avancementGrille d’analyse de ces études

Cadre de l’étude, échelle de travail, ... Paramètres pris en compte, constitution d’un

indice, ... Format des données, mode de saisie, précision, ...

Identification d’acteurs à interroger Besoins émergents Producteurs potentiels de données


Réunion du comité de pilotage Date fixée au 1er avril 1999 Participants

Membres du GIS SRFB PACA et LR DRONF, CRPF DPFM MAP, MATE


Calendrier prévisionnel

Bilan

M ois 10 à 12

M ois 4 à 9

M ois 2 à 3

M ois 1

Définitionet exem ples

Liste de term es

CO NCEPTDE RISQ UE

Analyse des études

G rille définitived'analyse

Liste des étudesG rille d'analyse

ETUDESANTERIEURES

Entretiens

Liste de personnesà interroger

G rilles d'entretien

ELARG ISSEM ENT

Synthèse / coupleTypologie

SYNTHESE

Comité de pilotage

Retour projets 1998


Programme 1999Nouvelle version

des trois projets de rechercheprévus au financement 1999

1. Analyse spatiale et fonctionnelle de la réponse des écosystèmes et de la régénération du pin d’Alep après incendie en Basse Provence calcaire

2. Instrumentation et mesures de données sur les incendies de forêt

3. Stratégies de croissance des espèces arbustives et arborées de la garrigue méditerranéenne

Retour


Analyse spatiale et fonctionnelle de la réponse des écosystèmes et de la régénération du pin d’Alep après

incendie en Basse Provence calcaire

Partenaires :

Institut Méditerranéen d ’Ecologie et de Paléo-écologieThierry TATONI, Marcel BARBERO,

Nicole POINSOT-BALAGUER,Jérôme CORTEL, Philippe ROCHE, Véronique BONNET

CemagrefMichel VENNETIER, Christian RIPERT,Eric MAILLE, Marielle JAPIOT




Objectifs : 1.Comprendre les mécanismes de cicatrisation

des phytocénoses après incendie

2. Evaluer le facteur « dimension de la zone perturbée » par rapport aux patrons de recolonisation




Démarche : 1. Analyser les réponses des communautés végétales

- inventaires floristiques exhaustifs sur placettes 400 m²- analyse fine de quadrats de 1 m²- synthèse sur les groupes fonctionnels

2. Apport de la banque et de la pluie de graines- échantillonnage et piégage- analyse des germinations




Sites d ’étude : 1. Plateau d ’Arbois, vers le Petit Arbois

2. Chaîne de la Nerthe, entre Le Rove et La Vesse

3. Massif de l’Etoile, Marseille, Plan de Cuques, Allauch

4. Massif des Calanques, au dessus de Callelongue



incendie en Basse Provence calcaire Résultats attendus :

1. Etat initial pour une typologie des zones brûlées

2. Suivi de la biodiversité végétale

3. Suivi des potentialités de recolonisation (banque et pluie)

4. Suivi spatial et temporel de la dissémination et de la germination du Pin d’Alep

5. Réflexion sur l ’organisation fonctionnelle des communautés



incendie en Basse Provence calcaire Aspects innovants :

1. Interpréter les patrons de végétation

2. Approfondir l’interprétation à l’aide des attributs vitaux et des groupes fonctionnels

3. Utiliser comparaison banque / végétation pour évaluer l’intensité des perturbations des écosystèmes

4. Mettre l’accent sur le rôle des pluies de graines



incendie en Basse Provence calcaire Calendrier des travaux :

1999. Réaliser l’état initial, mettre en place les protocoles de

suivis des communautés et de la pluie de graines

2000. Deuxième année de lecture, échantillonnage de la banquesuivi des semences et de la pluie de graines

2001. Troisième année de lecture, suivi de la pluie et des semis,analyse des données et interprétation des résultatsremise du rapport final



incendie en Basse Provence calcaire Budget sur trois ans :

Coût total : 600 000

Conseil Général 13 : 100 000

Conseil Régional PACA 200 000

Demande 300 000

Cemagref 197 000

IMEP 403 000Retour projets 1999


Instrumentation et mesures de donnéessur les incendies de forêt

Partenaires :

Centre d’Etudes et de Recherches de l’Entente

Laboratoire d’Energétique et de Mécanique Théorique et Appliquée

Service Départemental d’Incendies et de Secoursdes Bouches du Rhône



Objectifs :

Mettre au point un capteur destiné à mesurer les flux énergétiques dégagés et les températures atteinteslors des incendies afin de

- valider les modèles de comportement et de propagation de feu

- mesurer la température et l’hydrodynamique



Cahier des charges du capteur :

1. Son échelle caractéristique est adaptée au volume élémentaire représentatif

2. Il identifie les flux de chaleur plutôt que les températures

3. Il permet d’évaluer les grandeurs moyennes pour l’hydrodynamique



Caractéristiques technologiques du capteur :

1. Son coût doit être le plus faible possible

2. Il doit être simple et commode d ’emploi

3. Il ne doit pas y avoir de lien physiqueentre le capteur et la centrale d’acquisition



c uivre c uivre

iso lant

sup p o rt métalliq ue



Tâches

Modélisation du capteur LEMTA/LEPTRéalisation pratique du prototype LEMTALiaison capteur – centrale d’acquisition CERENEssais d’évaluation du capteur CERENCalculs validation du modèle

de propagation de feu LEMTAAcquisition de données sur feux réels CEREN/SDIS 13



Financement sur trois ans : 850 kF

LEMTA CEREN SDIS 13 Total- Thèse 400 400

Personnel 135 60 195Equipements 150 150Déplacement sur site 50 40 90Frais de gestion 15 15

- Equipement et fonctionnement 450

Retour projets 1999


Stratégies de croissance des espèces arbustiveset arborées de la garrigue méditerranéenne

Equipe : CIRAD-amis

Yves CARAGLIO, S JAFFUEL, Y GUEDON



Objectifs

1. Constituer une banque de données sur le mode de développement architectural du Romarin et du Ciste de Montpellier

2. Intégrer les connaissances déjà acquises sur d’autres espèces de la garrigue dans les modèles de comportement du feu



Complémentarités

1. Le romarin et le ciste de Montpellier n’ont pas encore étéétudiés par le CIRAD et leurs structures architecturalesnécessitent de nouvelles réflexions théoriques

2. Le romarin est l’objet de l’étude sur la libération de substances inflammables (projet CEREN / IMEP)

3. Le ciste de Montpellier est un des bio-indicateurs de l’état hydrique de la garrigue



Démarche

1. Connaître les espèces :descriptif de la morphologie,analyse architecturaleschéma de développement de l’espècecomparaison entre milieux favorable et défavorable

2. Estimation de la croissanceramification, mortalitéencodage et traitement des données



Résultats attendus

1. Stratégies de développement enrichir la banque de donnéesétablir des ponts avec des études existantes

2. Quantification de la croissance et du développement

3. Cartographie du combustibleet maquettes numériques en 3 dimensions



Tâches Organisme Personnes impliquésConnaissancede l’architecture des espèces Cirad-amis Y. Caraglio ; S. JaffuelEstimation des paramètresde croissance Cirad-amis Y. Caraglio ; S. Jaffuel

Y. Guédon; 2 stagiaires



année 1 année 2Personnel permanent CIRAD 2 hommes/mois 2 hommes/moisStagiaire 3 mois 3 moisDéplacement 10 missions 10 missions

année 1 année 2Personnel permanent CIRAD 99322 99322Stagiaire 5400 5400Déplacement 10000 10000Frais généraux 11472 11472

Coût total de l’étude : 252.388 F

Retour projets 1999


TELEDETECTION

Conclusion de la réunion du 4/11/98

démontrer la valeur ajoutée au système actuel de prévision quotidienne du risque d'incendie

apport de la télédétection significatif dans les territoires de faible étendue faiblement anthropisés ou faiblement équipés


TELEDETECTION Conclusion de la réunion du 4/11/98

Il n’existe pas de consensus sur le type de recherche à engager : Recherche «amont» / démarche déterministe :

causalité entre l’état de la végétation et l’information enregistrée

Recherche «aval» / démarche probabiliste : corrélation entre événements feux et information

enregistrée

Les actions 1 et 3 ont été engagées, l’action 2 a été présentée au PNTS

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Comité dOrientation Scientifique du G.I.S. « Incendies de Forêt » Montpellier, 18 mars 1999 Ordre du Jour 09h30 : Accueil 09h45 : Etat davancement projet