Marc Parisien 1, Victor Kafka 2, Bernie Todd 1, Kelvin Hirsch 1, Cordy Tymstra 3, Paul Maczek 4 et Suzanne Lavoie 1 1 Service canadien des forêts 2 Agence Parcs Canada 3 Alberta Sustainable Resource Development 4 Saskatchewan Environment BURN-P3: un outil pour évaluer l’inflammabitité du paysage

KOOTENAY NATIONAL PARK 2003

Bonne connaissance des facteurs qui influencent l’inflammabilité du paysage Cependant, il est difficile d’obtenir une bonne prédiction de la probabilité d’incendie Cette prédiction est encore plus difficile à calculer dans la forêt boréale de l’Amérique du Nord Presque toute la superficie brûlée est le résultat de quelques très grands feux Importantes variations spatiales dans le régime de feu Introduction

Ce qu’on veut Une méthode d’évaluation quantitative de l’inflammabilité du paysage (c.-à-d., la probabilité d’incendie) Ce qu’on sait Il est possible de prédire le comportement des feux à partir des facteurs physiques qui affectent leur propagation (météo, combustibles, topographie) Les aspects du régime de feux observés à grande échelle spatiale sont mieux modélisés de façon probabiliste (ex., allumages, météo quotidienne) Ce qu’on a Des modèles de propagation des feux qui simulent leur propagation physique Des données historiques des feux Introduction

Évaluer la probabilité d’incendie d’un paysage à l’aide d’une approche qui combine:  Les composantes physique de la propagation des feux (c.-à-d., déterministe)  Les aspects probabilistes du régime de feu BURN-P3 (Probabilité, Prédiction, et Planification) paysage actuelconditions actuelles variabilité historique Cartographie la probabilité d’incendie du paysage actuel avec les conditions actuelles soumises à la variabilité historique Objectifs

Supeficie: 15 M ha Étude de cas en Saskatchewan

Nombre d’itérations (n) Module du nombre d’incendies Module des jours de propagation Module de localisation des allumages Module météo Grilles d’allumages Règles d’allumage Proportion des feux échappés dans chaque zone (ex., écorégion) Module de Propagation des feux Carte finale de probabilité d’incendie No. de feu par itération No. de jours de propagation pour chaque feu Liste horaire des données météorologiques BURN-P3 Localisation des allumages Modules probabilistes Module déterministe Produits des modules

Module de localisation des allumages Module du nombre d’incendies Module des jours de propagation Module de localisation des allumages Module météo Localisation des allumages No. de feu par itération No. de jours de propagation pour chaque feu Liste horaire des données météorologiques 3 catégories d’information: 1.Grilles d’allumage

Données historiques: les feux de 1981 à 2002 Julian Day Number of fires PrintempsÉté Study area

1 Données historiques: les feux de 1981 à 2002

1 Study area Données historiques: les feux de 1981 à 2002

Printemps; allumages de cause humaine valeur = 2 où il y a eu un feu dans le passé valeur = 1 où il n’y a pas eu de feu mais il y a une route

Module de localisation des allumages Module du nombre d’incendies Module des jours de propagation Module de localisation des allumages Module météo Localisation des allumages No. de feu par itération No. de jours de propagation pour chaque feu Liste horaire des données météorologiques 3 catégories d’information: 1.Grilles d’allumage 2.Règles d’allumages Basées sur des opinions d’experts et sur des résultats d’études Exemple: pas d’allumges de foudre dans les combustibles décidues 3.Proportion des feux échappés dans chaque zone (ex., écorégions)

Écorégions du centre de la Saskatchewan Mid-boreal Upland Mid-boreal Lowland Boreal Transition

Module de localisation des allumages Module du nombre d’incendies Module des jours de propagation Module de localisation des allumages Module météo Localisation des allumages No. de feu par itération No. de jours de propagation pour chaque feu Liste horaire des données météorologiques 3 catégories d’information: 1.Grilles d’allumage 2.Règles d’allumages 3.Proportion des feux échappés dans chaque zone (ex., écorégions) Lorsque les taux allumages sont différents des taux de feux échappés Basées sur des données historiques de feux Exemple: la transition entre la prairie et la forêt boréale a le plus grand nombre d’allumages, mais très peu de ces feux deviennent des grands feux

Basse-modérée Sévère *Provenance: base de données des grands feux du SCF * Module du nombre d’incendies Module des jours de propagation Module de localisation des allumages Module météo Localisation des allumages No. de feu par itération No. de jours de propagation pour chaque feu Liste horaire des données météorologiques

Jour de propagation: une journée pour laquelle le feu a brûlé une superficie importante (ex.,  4% de sa superficie finale) Provenance: rapports quotidiens de SE Module des Jours de propagation Module du nombre d’incendies Module des jours de propagation Module de localisation des allumages Module météo Localisation des allumages No. de feu par itération No. de jours de propagation pour chaque feu Liste horaire des données météorologiques

Module météo Module du nombre d’incendies Module des jours de propagation Module de localisation des allumages Module météo Localisation des allumages No. de feu par itération No. de jours de propagation pour chaque feu Liste horaire des données météorologiques Données météo quotidiennes (des stations météo) et leur Idices forêt-météo (IFM) régions météoLe secteur d’étude est divisé en régions météo

Modèle cellulaire Basé sur la théorie du système canadien d’évaluations des incendies forestiers Données pour WILDFIRE Météo horaire Combustibles forestiers Topographie Sera remplacé par Prometheus Le modèle de progagation des feux WILDFIRE Module de propagation des feux

Nombre d’itérations (n) Module du nombre d’incendies Module des jours de propagation Module de localisation des allumages Module météo Grilles d’allumages Règles d’allumage Proportion des feux échappés dans chaque zone (ex., écorégion) Module de Propagation des feux Carte finale de probabilité d’incendie Localisation des allumages No. de feu par itération No. de jours de propagation pour chaque feu Liste horaire des données météorologiques BURN-P3

feux No. de fois brulées

feux No. de fois brulées

feux No. de fois brulées

feux No. de fois brulées

feux No. de fois brulées

feux No. de fois brulées

feux No. de fois brulées

feux No. de fois brulées

feux No. de fois brulées

feux No. de fois brulées

feux No. de fois brulées

feux No. de fois brulées

Probabilité d’incendie (%) Carte de probabilité d’incendie pour 2003 feux

1.Évaluation des facteurs qui influencent la distribution spatiale de l’inflammabilité Applications

Quels facteurs contrôlent l’inflammabilité du paysage? La structure et la composition forestière Les taux d’allumages La récurrence de météo extrême Le montant et la configuration spatiales i.Des combustibles forestiers ii.Des zones ininflammables (ex., lacs, terres agricoles, routes, etc.) Projet exploratoire: Objectif Examiner les relation spatiales entre les grands brûlis et leur effet sur l’inflammabilité du paysage Applications

Réduction de la probabilité d’incendie à l’extérieur du périmètre des brûlis récents 1. Les brûlis récents interrompent le trajet des feux 2. La chance d’un allumage à proximité est réduite

Réduction de probabilité d’incendie

500 iterations Paysage hétérogène (réel) Causes de la réduction périphérique de la probabilité d’incendie: 1.Combustibles forestiers différents 2.Le montant et la configuration des zones ininflammables 3.La direction des vents dominants 73,000 ha

Réduction de la probabilité d’incendie en fonction de: La forme des brûlis La superficie des brûlis 1000 ha 10,000 ha 100,000 ha Tous les facteurs sont constants sauf: La météoLa météo Les jours de propagationLes jours de propagation Brûlis (ininflammable) 100,000 ha Combustible: pessière boréale (le plus inflammable) Étude exploratoire: paysages homogènes

Zone 1-km Zone 2 à 5-km Zone 1-km PI moyenne = 1.5% Zone 2 to 5-km PI moyenne = 2.0% Pourcentage de différence de PI entre: Les 2 zones: 25% Les 2 zones: 25% La Zone 1-km et l’extérieur des deux zones: 42% La Zone 1-km et l’extérieur des deux zones: 42% 1000 iterations 100,000 ha

1.Évaluation des facteurs qui influencent la distribution spatiale de l’inflammabilité 2.Gestion des feux Optimisation des ressources de suppression Planification stratégique (c.-à-d., long-terme) Brûlages dirigés 3.Gestion des forêts Applications

25 km Forest B Forest A Burn probability (%)

1.Évaluation des facteurs qui influencent la distribution spatiale de l’inflammabilité 2.Gestion des feux Optimisation des ressources de suppression Planification stratégique (c.-à-d., long-terme) Brûlages dirigés 3.Gestion des forêts 4.Intégration de la gestion des feux et la gestion des forêts Planifier les coupes en fonction des feux Identifier les zones optimales pour les traitements des combustibles Applications

1.Intégration de Prometheus à BURN-P3 Propagation des feux plus réaliste Plus de fonctions Élargissement potentiel du groupe d’utilisateurs 2.Création d’une interface graphique BURN-P3 BURN-P3 deviendra un des premiers outils de planification stratégique spatial pour la gestion des feux Disponible gratuitement, sur l’internet (bientôt…) Un outil flexible et facile à utiliser Processus de développement continu Ouverts aux suggestions, commentaires L’avenir…

Questions?

Kootenay Park Lodge 2003 fire 2001 fire

Reduction in Landscape Flammability Fires 1945 to 2002 Present FBP fuels (LANDSAT) Non fuel

SELECTION OF FIRE WEATHER RECORDS (DAYS) Determine ISI for HFI  4000 kW/m for C-2, C-3, and C-4 12 years of historical daily fire weather data (40 wx stations) Store by season (2) and weather region (8) TOTAL = 16 weather files Retrieve days with high/extreme fire weather (ISI  8.6)

Fire Size Distribution Historical firesSimulated fires

Scenarios Scenario #1 Time: present Input: Fuels: current Scenario #2 Time: present Input: Fuels: current but fires from last 10 years as non-fuel Scenario #3 Time: 1993 Input: Fuels: current