TRIBUNE LIBRE : LES ENJEUX DE LA RECHERCHE ET DU TRANSFERT TECHNOLOGIQUE DANS LA PROBLÉMATIQUE DU RISQUE INCENDIE

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Le contexte

Les aléas qui menacent les forêts et les espaces naturels terrestres sont considérés comme des risques lorsqu’ils touchent directement les intérêts de la société. Ainsi, les incendies constituent une menace importante pour l’environnement, l’activité socio-économique et la sécurité des personnes. L’évolution des activités touristiques et les changements climatiques favorisent ce phénomène dont la fréquence et l’ampleur des conséquences sont de plus en plus dévastatrices.

En zone méditerranéenne, le problème des incendies est particulièrement aigu car les conditions climatiques sont favorables à la propagation du feu. Ainsi, durant les périodes estivales, les incendies progressent très vite sous l’influence combinée des vents et de la sécheresse.

Les feux de forêt ont aussi un impact considérable sur l’écosystème naturel et contribuent également à l’augmentation des gaz atmosphériques qui sont soupçonnés d’être un facteur aggravant des changements climatiques. Dans la plupart des pays européens, l’exode rural et l’augmentation de la densité des habitations individuelles en périphérie des grandes villes durant le 20ème siècle ont eu comme conséquence d’augmenter la vulnérabilité des forêts.

La Corse est une région très touchée par ces phénomènes du fait de sa végétation particulière et de ses nombreux terrains accidentés. Elle est la plus boisée des îles de la Méditerranée. En effet, elle possède une surface de bois et forêts de 401 817 hectares, soit 46% de sa superficie.

Ainsi, la problématique du risque incendie avec la mise en place d’ouvrages sur le territoire afin de minimiser ce risque et la détection rapide des mises à feu doit être une priorité pour les personnes en charge de l’aménagement de notre territoire et de la lutte contre les incendies. De ce fait, la nécessité d’obtenir des modèles simples et robustes adaptés et optimisés pour une végétation de type maquis et pour un climat méditerranéen dans le but de fournir aux opérationnels, à court ou moyen terme, un outil complet d’aide à la décision susceptible d’aménager le territoire de façon plus optimale doit être mis en avant. De même, le développement d’outils de détection des départs des feux doit être encouragé.

Caractéristiques du climat méditerranéen

Le climat méditerranéen est un climat tempéré caractérisé par des étés chauds et secs et des hivers doux et humides (Di Castri et Mooney, 1973). Les températures moyennes annuelles varient entre 14 et 20 °C. Les températures minimales ne descendent que très rarement sous la barre des 0 °C et les températures maximales sont inférieures à 50 °C. La présence des mers et des océans exercent un effet d’atténuation des températures. Ainsi, l’écart entre les plus élevées et les plus basses est moins important que pour les climats continentaux. Les précipitations sont concentrées dans la période hivernale et atteignent des valeurs annuelles de 250 à 1300 mm. En ce qui concerne la saison chaude, ces précipitations sont faibles ou presque nulles (Salis, 2007). Cependant, il y a une forte variabilité suivant les années en ce qui concerne ces valeurs. Ces conditions climatiques caractérisent cinq régions différentes du monde : le Bassin Méditerranéen (2 300 000 km2), la Californie aux Etats-Unis (324 000 km2), la zone centrale du Chili (140 000 km2), l’Afrique du Sud (90 000 km2) et l’Australie du Sud-Ouest (90 000 km2) (Blumler, 2005).

Les zones mentionnées ci-dessus occupent donc 2 966 260 km2 ce qui correspond approximativement à 2 % de la superficie des terres émergées du globe (149 400 000 km2). Le climat méditerranéen est un facteur déterminant en raison de son importance dans l’établissement, l’organisation et le maintien des écosystèmes. De plus, l’environnement méditerranéen présente une végétation très hétérogène.

Ces différentes caractéristiques font qu’il est très difficile de définir un type unique de couvert végétal qui puisse être représentatif pour l’ensemble des régions ayant un climat Méditerranéen. En effet, cette diversité des milieux dépend de la topographie, de l’exposition au vent, de la distance du site étudié à la mer, ou encore de l’altitude, ou encore de l’occupation par l’homme. Cette diversité de couverts représente une particularité forte de cette zone climatique par rapport à d’autres grandes zones du globe disposant d’une végétation plus uniforme.

Le contexte climatique est donc fortement propice aux feux de forêts dans ces régions. En effet, quel que soit la zone, les températures élevées et l’absence de précipitations augmentent la dessiccation des végétaux et de ce fait le départ et la propagation des incendies. De plus, le vent facilite la propagation du front de flammes. En général, la définition d’un feu de forêt dépend du pays et est fonction de celle de la forêt. En France, est considéré comme feu de forêt, tout feu qui atteint des forêts, des landes, des garrigues ou du maquis d’une superficie d’au moins un hectare d’un seul tenant (Colin et al., 2001).

La recherche sur la problématique incendie en Corse

En 1994, l’étendue des dégâts provoqués par les incendies forestiers (30 000 hectares boisés dont 16 000 en Corse) a conduit les législateurs et les opérationnels de lutte et de prévention à solliciter le CNRS afin d’obtenir des outils scientifiques d’aide à la décision sur la gestion du risque feux.

Le projet « feux de forêts » de l’UMR CNRS SPE[1] 6134 de l’Université de Corse Pasquale Paoli rassemble une vingtaine de membres (statutaires et contractuels). Cette équipe pluridisciplinaire étudie différents domaines. Ses membres sont repartis en trois sous-groupes relevant des champs de compétences suivants :

  1. L’analyse thermique, chimique et écophysiologique pour les feux de végétation
  2. La métrologie appliquée aux feux de végétation
  3. La modélisation et la simulation des feux de végétation

La majeure partie du travail consiste à concevoir et valider des modèles (Morvan and Dupuy, 2004) afin d’être intégrés comme cœur de simulateurs. Le but final assumé étant d’obtenir un logiciel complet de comportement des feux de végétations utilisable par les opérationnels, tant lors des phases d’aménagement du territoire que lors des phases de lutte.

Un exemple concret de cette recherche et des possibilités en ce qui concerne le transfert technologique est donné par le logiciel DIMZAL. Ce simulateur développé pour des tablettes transportable sur site est capable de prédire les dimensions d’une ZAL[2]. Il est le fruit de travaux qui se sont orientés sur l’évaluation de la quantité de chaleur susceptible d’impacter une cible donnée (Rossi et al., 2011 ; Rossi et al., 2010). Logiciel qui a donné lieu à un dépôt auprès de la SATT Sud-Est (www.sattse.com). Ce produit est encore à l’état de prototype opérationnel : la majorité des fonctions étant implémentées et couplées avec les données existantes (modèle de terrain, vent, végétation). Une séquence animée expliquant le fonctionnement de ce produit est disponible à l’adresse : https://youtu.be/NaYUYm8NOPA.

À ce jour, les chercheurs sont donc en capacité de développer de nouveaux logiciels afin de faciliter et d’améliorer les conditions de travail des opérationnels et des décideurs.

Un groupe de chercheurs du projet « Feux » de l’université de Corse développe tout particulièrement depuis 2007 des modèles qui prédisent le comportement d’un incendie. Ces modèles sont maintenant capables de fournir la plupart des caractéristiques d’un front de flammes (Balbi et al., 2007, 2009 et 2010).

Une partie du travail a servi de coeur à un algorithme de simulation efficace puis à concevoir un logiciel et ses interfaces. Le logiciel ForeFire est encore à l’état de prototype opérationnel mais une version de démonstration est disponible sur le net : http://forefire.univ-corse.fr.

Des comparaisons avec un certain nombre de feux de surface à des échelles réduites et quelques feux de terrain ont démontré que les résultats obtenus lors de la modélisation étaient en adéquation avec les mesures réalisées.

Néanmoins, avant de considérer qu’un l’outil proposé est fiable, de nombreuses comparaisons avec des expériences seront nécessaires dans l’optique de valider les résultats théoriques et révéler les points faibles du simulateur. Ces phases de tests seront primordiales et nécessiteront une métrologie spécifique car l’échelle du terrain devra être privilégiée.

Ainsi, les techniques de vision 3D et l’utilisation de drones sont des pistes que les chercheurs de l’Université explorent avec succès depuis un certain temps et dont les travaux sont détaillés sur le site : www.firevision.fr.

L’outil proposé devra impérativement être utilisé par des personnes en charge de la lutte ou de l’aménagement du territoire connaissant ses limites de fonctionnement.

Le caillou dans la chaussure : la décision de ne plus positionner le risque incendie comme axe prioritaire du FEDER 2014-2020

La mobilisation des fonds européens dans la nouvelle génération de programme, devient un exercice encadré par l’Union européenne (UE) dont les exigences se renforcent pour la période 2014-2020. Ainsi, contrairement aux programmations passées, les marges de manœuvre sont très limitées et s’inscrivent dans un contexte de changement profond de la réglementation comme de la méthodologie d’élaboration (Règlement Général UE n° 1303/2013 et les Règlements Spécifiques FEDER[3] FSE[4]) n° 1301/2013 et 1304/2013 du Parlement et du Conseil du 17 décembre 2013).

La recherche sur la problématique des feux qui est menée à l’UMR SPE, reconnue internationalement, est sur le point de donner ses fruits en termes de transfert technologique et ainsi être au plus près des préoccupations locales. La décision prise par l’ancienne majorité de l’Assemblée de Corse de retirer cette thématique (Risque Incendie) des axes prioritaires pour le prochain FEDER[5] (2014-2020) met en danger la survie même de cette recherche. En effet, la plupart des ressources permettant une recherche de qualité émanaient de ces fonds européens.

Prévoir le plus exactement possible, le comportement d’un incendie est devenu indispensable dans le but d’améliorer les politiques de prévention, de surveillance et de lutte contre les ravages des feux. Sans financements conséquents, il est illusoire d’espérer obtenir des résultats à la hauteur des attentes de notre Région !

Plan de relance pour la thématique « Risque Incendie »

Financement des activités de R&D

La particularité de la fonction R&D[6] est qu’elle nécessite de mobiliser énormément de capitaux, de temps et également de personnel pour des résultats qui sont aléatoires. La question du financement de ces activités se pose donc de manière récurrente. Cette caractéristique est encore plus problématique pour un tissu économique comme celui de notre Île qui est composé en majorité de PME ou TPE ne disposant pas des capitaux nécessaires.

L’innovation est un pari trop risqué pour elles ; même si des aides venant de l’État (telles que le crédit d’impôt) existent. En effet, ces aides s’avèrent souvent insuffisantes.

Ces structures ont donc l’obligation de trouver des capitaux ailleurs. Certaines banques développent des activités de « capital-risque » en prêtant de l’argent et en conseillant quelques PME très prometteuses. Mais ce phénomène reste encore marginal en France et ne concerne que très rarement une thématique telle que le Risque Incendie. Il faut donc le développer massivement !

Définir une Stratégie d’Innovation Régionale !

Définir une Stratégie d’Innovation Régionale sur la thématique des incendies est donc un impératif si l’on ne veut pas courir le risque d’un éparpillement des efforts et donc d’un échec de cette dernière.

L’Assemblée de Corse doit encore plus développer des outils pouvant piloter et coordonner les projets R&D en relations étroites avec les différents partenaires impliqués (universitaires, entreprises, laboratoires privés, etc.).

Par exemple, les services de l’ADEC[7] pourraient piloter une plateforme regroupant tous les partenaires et impulser une véritable politique de transfert technologique des laboratoires universitaires vers les opérationnels et décideurs. Cette plateforme définirait les projets prioritaires devant être aidés financièrement.

Conclusion

Beaucoup de théories sur la recherche appliquée et son éventuelle influence sur le développement économique sont répandues. Sur le plan économique, l’apport de la fonction Recherche & Développement pour un territoire est évident ! Une île comme la nôtre est en mesure de prendre le pari de miser davantage encore sur la plus-value que peut amener des projets innovants.

En ce qui concerne le Risque Incendie, l’apport de la fonction Recherche & Développement est une nécessité. Structurée et encadrée, cette stratégie Régionale d’Innovation peut porter ses fruits et conduire à moyen terme à munir les opérationnels et les décideurs d’outils fiables, robustes, adaptés à notre territoire et en capacité de :

  1. Prédire le comportement d’un feu au préalable sur une zone donnée afin de mettre en place des ouvrages de lutte ou de prévention.
  2. Identifier des départs de feux afin de les traiter plus rapidement car lorsqu’un feu prend de la puissance il est quasiment impossible de le stopper.
  3. Prédire le comportement d’un feu en temps réel sur une zone donnée afin de mettre en place les dispositifs de lutte en garantissant la sécurité des opérationnels.

Il n’y a qu’en agissant ainsi que l’Assemblée de Corse peut être en mesure de mettre en œuvre de façon efficiente une politique d’innovation pour amener des réponses concrètes et fiables à ce problème complexe que représente le Risque Incendie !

Jean-Louis Rossi

Références

Balbi J.H., Rossi J.L., Marcelli T., Chatelon F.J. (2010) Physical Modeling of Surface Fire Under Nonparallel Wind and Slope Conditions. Combustion Science and Technology. 182, 922–939.

Balbi J.H., Filippi J.B., Morandini F., Rinieri F., Silvani X. (2009) A physical model for wildland fires. Combustion & Flame. 156(12), 2217-2230

Balbi J.H., Rossi J.L., Marcelli T. and Santoni P.A., (2007) A 3D physical real-time model of surface fires across fuel beds. Combustion Science and Technology, 179 (12), 2511-2537

Blumler M. A. (2005) THREE CONFLATED DEFINITIONS OF MEDITERRANEAN CLIMATES, Middle States Geographer, 38, 52-60

Colin P.Y., Jappiot M., Mariel A., Cabaret C., Veillon S., Brocchiero F. (2001) Protection des forêts contre l’incendie, Fiches techniques pour les pays du bassin méditerranéen. Cahier FAO Conservation 36

Di Castri F., Mooney H.A. (eds), 1973. Mediterranean-Type Ecosystems. Origin and Structure. Ecological Studies 7. Springer, Berlin

Morvan D., Dupuy J.L. (2004) Modeling the propagation of a wildfire through a Mediterranean shrub using a multiphase formulation, Combustion and FIame, 138, 199–210

Rossi J.L., Simeoni A., Moretti B., Leroy-Cancellieri V. (2011) An analytical model based on radiative heating for the determination of the safety distances for wildlandfire. Fire Safety Journal, 46 (8), 520–527

Rossi J.L., Chetehouna K., Collin A., Moretti B., Balbi J.B. (2010) Simplified flame models and prediction of the thermal radiation emitted by a flame front in an outdoor fire. Combustion Science and Technology, 182, 1457–1477

Salis M.(2007) Fire behavior simulation in mediterranean maquis using Farsite (Fire area simulator). PhD thesis. Dipartimento di Economia e sistemi arborei, Universita degli studi di Sassari

[1] UMR SPE : Unité Mixte de Recherche Sciences Pour l’Environnement

[2] ZAL : Zone d’Appui à la Lutte

[3] FEDER : Fonds Européen de Développement Régional, Rapport : STRATEGIE REGIONALE DE GESTION DES FONDS EUROPEENS (FEDER ET FSE) 2014-2020, COMMISSION DES FINANCES, DE LA PLANIFICATION, DES AFFAIRES EUROPEENNES ET DE LA COOPERATION

[4] FSE : Fond Social Européen

[5] FEDER : Fonds Européen de Développement Régional

[6] R&D : recherche et développement

[7] ADEC : Agence de Développement Économique de la Corse

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