Projets des détectives du climat 2022-2023
Titre du projet : Effets d'un incendie de forêt sur l'environnement
L'équipe : 3ºC IES PL AGENCE DU CLIMAT
IES Parque de Lisboa Alcorcón Espagne 31 Âge de l'élève : 14-15 ans
Combien de temps faut-il à un écosystème pour se reconstituer après un incendie ?
Quel est le délai de récupération d'un écosystème après un incendie ?
En juillet de l'année dernière, en 2022, des températures anormalement élevées ont provoqué un incendie dans le "Cerro del Castillo" (zone spéciale de conservation, ZSC) situé entre les villes de Collado Mediano et Becerril de la Sierra, à proximité du réservoir de Navacerrada, près du parc national de Guadarrama. Nous avons étudié le degré de gravité de l'incendie et la mesure dans laquelle il a affecté la qualité de l'air et la quantité et la qualité de l'eau dans le réservoir, ainsi que la biodiversité de la zone, et estimé le temps nécessaire à la régénération d'une forêt et de son environnement typique à ces latitudes. Notre travail sur le terrain a consisté à nous rendre sur place pour observer et prendre des photos afin d'évaluer si les différentes zones de l'incendie ont brûlé avec la même intensité. Pour ce faire, nous avons utilisé la méthode développée par Silva Cardoza et al, 2021 basée sur les pourcentages d'embrasement de la canopée.
Pour notre projet, nous avons analysé les images aériennes du PNOA et les images satellites Sentinel du site EO Browser. Grâce à ces images, nous avons obtenu l'indice différentiel de végétation (NDVI) afin de distinguer les hauteurs et d'étudier la régénération dans la région. Nous avons également utilisé l'outil de mesure inclus dans l'application pour déterminer la zone affectée par l'incendie, ainsi que la concentration de chlorophylle et de sédiments dans le réservoir pour estimer si l'eau du réservoir a été affectée par l'incendie.
Pour estimer les émissions de gaz à effet de serre, nous avons utilisé la formule donnée dans les lignes directrices 2006 du GIEC pour les inventaires nationaux de gaz à effet de serre.
De plus, afin d'étudier la capacité de régénération de la végétation, nous avons pris en compte la pente du terrain, en l'observant in situ et en la calculant à partir d'une carte des courbes de niveau de la zone.
En juillet de l'année écoulée, 2022, des températures anormalement élevées ont provoqué un incendie dans le "Cerro del Castillo", (Zona Especial de Conservación, ZEC) situé entre les localités de Collado Mediano et Becerril de la Sierra, près de l'embouchure de Navacerrada, au cœur du parc national de Guadarrama. Nous avons étudié le niveau de gravité de l'incendie et la mesure dans laquelle il a affecté la qualité de l'air, la quantité et la qualité de l'eau dans le bassin, ainsi que la biodiversité de la zone, et nous avons estimé le temps nécessaire à la régénération d'un parc et de son environnement typique à ces latitudes. Notre travail sur le terrain a consisté à visiter la zone pour observer et prendre des photos afin de pouvoir évaluer si les différentes zones de l'incendie ont été touchées avec la même gravité. Pour ce faire, nous avons utilisé la méthode développée par Silva Cardoza et al. en 2021, basée sur les pourcentages de soflamado dans le corps.
Pour notre projet, nous avons analysé les images aériennes du PNOA et les images des satellites d'observation terrestre de type Sentinel depuis la page d'accueil d'EO Browser. Grâce à elles, nous avons obtenu l'indice de végétation différentiel (NDVI) pour distinguer les altitudes et étudier la régénération de la zone. Nous avons également utilisé l'outil de mesure intégré à l'application pour déterminer la zone touchée par l'incendie, ainsi que la concentration de chlorofila et de sédiments dans le bassin pour estimer si l'eau du bassin a été touchée par l'incendie.
Pour estimer les émissions de gaz à effet de serre, nous avons utilisé la formule indiquée dans les directives du GIEC de 2006 pour les inventaires nationaux de gaz à effet de serre.
En outre, pour étudier la capacité de régénération de la végétation, nous avons tenu compte de l'inclinaison du terrain, de l'observation in situ et du calcul de la pente à partir d'une carte des courbes de niveau de la zone.
Pour calculer les émissions de gaz à effet de serre produites par l'incendie, nous avons mesuré la superficie de la zone brûlée sur les images satellites sentinelles à l'aide d'un navigateur d'observation de la Terre, en divisant la superficie en zones plus petites et en les additionnant pour minimiser les erreurs. Nous avons estimé les pourcentages de forêts et d'arbustes qui ont brûlé à partir de l'observation in situ du terrain. Les valeurs des quantités sont indiquées dans le tableau ci-dessous.
Nous avons évalué la gravité de l'incendie en fonction de la couronne des arbres, en détectant différents niveaux de gravité, comme on peut le voir sur l'image.
Plusieurs facteurs influencent la capacité de régénération de la zone concernée, comme la pente du terrain, l'orientation par rapport au soleil, le fait qu'il s'agisse d'une zone ombragée ou ensoleillée et l'humidité. Le type de forêt prédominant dans la région de Cerro del Castillo est le pin sylvestre. Des études indiquent que la régénération naturelle est favorisée si elle reçoit 35% de rayonnement à l'air libre (González-Martínez et Bravo (1999). Nous avons estimé, à partir d'une carte des courbes de niveau de la zone, la pente du terrain, obtenant une pente de 43% dans une grande partie de la zone affectée (voir figure).
Avec les outils de l'EO-Browser, nous avons obtenu les indices de végétation normalisés (NDVI) présentés dans la figure. Nous avons utilisé des ortho-images de l'IGN pour apprécier la régénération dans la zone depuis qu'il y a eu un autre incendie en 2009 dans la même zone (montré dans la figure).
Grâce au navigateur d'observation de la Terre, nous n'avons observé aucun changement à la surface du réservoir ni aucun changement significatif dans les niveaux de chlorophylle et de sédimentation avant et après l'incendie. Nous pensons, en examinant l'orographie du terrain, que les cendres ont pu atteindre l'eau par le ruissellement des eaux de pluie dans le réservoir.
Pour calculer les émissions de gaz à effet de serre produites par l'incendie, nous avons mesuré la superficie de la zone détruite dans les images du satellite sentinelle avec EO Browser, en divisant la surface en plusieurs autres plus petites et en les additionnant pour minimiser les erreurs. Nous avons estimé, à partir de l'observation in situ du terrain, les pourcentages de bois et d'arbustes qui ont été détruits. Les valeurs des quantités sont indiquées dans le tableau ci-joint.
Nous avons évalué la gravité de l'incendie, en fonction de l'éclatement des feuilles des arbustes, en détectant différents niveaux de gravité, comme on peut le voir sur l'image.
Il existe divers facteurs qui influencent la capacité de régénération de la zone affectée, tels que la pente du terrain, l'orientation par rapport au sol, le fait qu'il s'agisse d'une zone humide ou d'une zone solitaire et l'humidité. Le type de forêt qui prédomine dans la zone du Cerro del Castillo est le pin sylvestre. Des études ont montré que la régénération naturelle est favorisée si l'on reçoit 35% de rayonnement dans un ciel ouvert. (González-Martínez et Bravo (1999). Hemos estimado, a partir d'une mapa de curvas de nivel de la zona, la pendiente del terreno obteniendo una pendiente del 43% en una amplia zona del área afectada (véase figura).
Grâce aux outils de l'EO-Browser, nous avons obtenu les indices de végétation normalisés (NDVI) présentés dans la figure. Nous avons utilisé des images de l'IGN pour apprécier la régénération de la zone, étant donné qu'il y a eu un autre incendie en 2009 dans la même zone (voir la figure).
Avec le navigateur EO, nous n'avons pas observé de changements dans la surface de l'embâcle ni de changements significatifs dans les niveaux de chlorofila et de sédimentation avant et après l'incendie. Nous pensons, en examinant l'image du sol, qu'il a pu se former des cendres dans l'eau à la suite de l'évacuation de l'eau de pluie vers le talus.
Ce projet a permis de sensibiliser aux effets dévastateurs d'un incendie sur l'environnement. Non seulement des gaz à effet de serre ont été émis, contribuant à aggraver le problème du changement climatique, mais une zone spéciale de conservation a été dévastée.
De nombreux facteurs peuvent affecter la régénération de la zone touchée. Les études déjà réalisées sur la régénération forestière et l'analyse des images du Cerro del Castillo montrent qu'une forêt de pins sylvestres peut mettre entre 15 et 50 ans pour se régénérer. La pente du terrain est critique, c'est pourquoi on a incorporé des fajinas dans les zones à forte pente. L'incendie du Cerro del Castillo n'a pas seulement affecté la flore, mais aussi la faune, en particulier les oiseaux (qui contribuent à la régénération de la flore en dispersant les graines). Il est possible, bien que nous n'ayons pas pu l'estimer, que l'incendie ait également affecté la qualité de l'eau du réservoir.
Nous pensons qu'il est nécessaire de renforcer la diffusion par les organismes chargés de l'évaluation et de la restauration d'un environnement touché par un incendie (mairies, communautés autonomes, agents forestiers). Une plus grande prise de conscience des dangers liés à un incendie implique nécessairement une plus grande action préventive de la part de la société dans son ensemble. Nous prévoyons de contacter ces organismes, ainsi que les responsables de la station d'épuration du réservoir de Navacerrada, pour leur demander plus d'informations sur les effets réels de cet incendie sur leur écosystème. Nous contribuerons également à la diffusion de ces informations par le biais de conférences internes à notre école. Nous tenons à remercier ESERO pour nous avoir donné l'occasion de travailler sur ce projet intéressant, ainsi que Lucrecia Pettinari, chercheuse experte à l'université d'Alcalá, pour l'aide précieuse qu'elle nous a apportée dans son développement.
Ce projet a servi à nous faire prendre conscience des effets dévastateurs qu'un incendie peut avoir dans notre environnement. Non seulement nous avons émis des gaz à effet de serre qui contribuent à aggraver le problème du changement climatique, mais une zone spéciale de conservation a également été dévastée.
Nombreux sont les facteurs qui peuvent affecter la régénération de la zone affectée. À partir d'études réalisées sur la régénération des forêts et en analysant des images du Cerro del Castillo, nous constatons qu'une forêt de pins sylvestres peut tarder à se régénérer entre 15 et 50 ans. La pente du terrain est critique, c'est pourquoi on a incorporé des fours dans les zones de grande pente. L'incendie survenu au Cerro del Castillo a non seulement affecté sa flore mais aussi sa faune, en particulier les oiseaux (qui aident à la régénération de la flore en dispersant les semences). Probablement, bien que nous n'ayons pas pu l'estimer, l'incendie a également affecté la qualité de l'eau de l'embouchure.
Nous pensons qu'une plus grande diffusion est nécessaire de la part des organismes chargés d'évaluer et de restaurer un environnement affecté par un incendie (administrations, communautés autonomes, agents forestiers). Une meilleure connaissance des risques liés à un incendie implique nécessairement une plus grande action de prévention de la part de toute la société. Nous envisageons d'entrer en contact avec ces organismes, ainsi qu'avec les responsables de la centrale thermique de l'embouchure de Navacerrada, afin d'obtenir davantage d'informations sur les effets réels que l'incendie a eus sur leur écosystème. En outre, nous aiderons à diffuser ces informations par le biais de congrès internes dans notre centre éducatif. Nous tenons à remercier l'ESERO de nous avoir donné l'occasion de travailler sur ce projet intéressant et la chercheuse experte Lucrecia Pettinari de l'université d'Alcalá pour son aide inestimable dans son développement.
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Ce projet a été traduit automatiquement en anglais.
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