Des températures élevées, de faibles précipitations, la foudre, des comportements irresponsables ou des personnes qui commettent directement des délits. Ce sont là quelques-uns des facteurs qui se combinent pour faire des incendies de forêt une situation pénible. Un cauchemar capable de carboniser l’équivalent d’un terrain de football par seconde.
Il existe cependant une aide qui s’avère très utile : les systèmes de détection des incendies de forêt. S’appuyant sur différentes technologies (capteurs, satellites, etc.), ils permettent de détecter les incendies à un stade précoce. Arantec a eu l’occasion de déployer une telle solution en Extremadura.
Pourquoi les incendies de forêt se produisent-ils et quels sont les problèmes qu’ils causent ?
Nombreux sont ceux qui ont suivi avec angoisse et stupeur les incendies qui ont ravagé les Etats-Unis en septembre 2020. Des lieux emblématiques comme le Golden Gate Bridge de San Francisco, se découpant sur un ciel orangé, sont entrés dans l’imaginaire collectif.
Cependant, ces images ne sont pas en mesure de rendre compte de l’impact profond d’un incendie de forêt. En effet, comme nous l’avons expliqué dans notre article sur l’internet des objets et les incendies de forêt, les effets négatifs du feu persistent après l’extinction des flammes. Et pas seulement dans le cas des ressources en eau ou de l’approvisionnement en eau. Du point de vue de la santé, l’exposition à la fumée génère des conséquences qui mettent du temps à guérir, voire qui se terminent de manière fatale.
Les conséquences sur l’environnement naturel sont également souvent énormes. À cet égard, il convient toutefois de préciser que ce n’est pas l’incendie lui-même qui pose problème. Les problèmes surviennent surtout lorsque les incendies se propagent de manière incontrôlée dans des zones négligées et envahies par la végétation, ce qui attise les flammes. C’est, par exemple, l’une des raisons qui expliquent l’ampleur de certains incendies dans des pays comme les États-Unis, qui n’utilisent guère de stratégies telles que le brûlage dirigé.
Et puis, bien sûr, il y a le changement climatique. À cet égard, plusieurs études suggèrent un lien étroit entre les incendies et le changement climatique (1). Ainsi, une atmosphère chaude agit comme une éponge qui absorbe l’eau jusqu’à saturation. Ces conditions sèches, associées à des précipitations changeantes, ouvrent la voie à des saisons d’incendie de plus en plus longues, les projections suggérant une augmentation des grands incendies brûlant des milliers d’hectares.
Le rôle de la technologie dans la lutte contre les incendies de forêt
La situation décrite dans la section précédente rend nécessaire le développement de mécanismes de défense et de prévention, en particulier dans le cas des méga-incendies. Il ne fait aucun doute que la technologie est appelée à jouer un rôle très important. Cependant, les outils technologiques ne peuvent à eux seuls résoudre le problème. D’autres facteurs tels que les politiques forestières, les aspects économiques et les éléments socioculturels doivent également être pris en compte dans le traitement de cette question (2).
Mais si l’on se concentre sur l’aspect technologique, qui est la question qui nous occupe, comment exploiter au mieux les avantages de la technologie dans la lutte contre les incendies ? Bien qu’elles soient adaptées à la situation des États-Unis, les recommandations suivantes offrent des enseignements intéressants applicables à d’autres pays :
- Une technologie de lutte contre les incendies plus performante et plus accessible. Les satellites ont fait leurs preuves dans de nombreux incendies. En effet, des programmes de surveillance tels que Fire Maps de la NASA fournissent des informations précieuses.
- Coordination des équipes et partage des données. L’objectif de cette recommandation est de donner la priorité aux incendies qui présentent le plus grand risque pour la vie humaine, les infrastructures ou les services écosystémiques.
- Financement et participation des entreprises privées. L’innovation menée par les entreprises privées au profit du public devrait être un aspect essentiel.
- Créer des communautés résilientes. Cette recommandation implique le zonage du territoire et l’amélioration des codes de construction afin de rendre les bâtiments plus résistants aux incendies.
Placer un capteur dans la forêt
Aujourd’hui, de nombreuses technologies peuvent être utiles pour lutter contre les incendies de forêt. Certaines administrations, comme le gouvernement de la Nouvelle-Galles du Sud, en Australie, ont par exemple jeté leur dévolu sur des robots pour aider les équipes de lutte contre les incendies, sur des drones pour faciliter l’évacuation et sur l’imagerie satellite pour prédire la progression des flammes.
Ces systèmes présentent toutefois certains inconvénients. Le nombre de passages de satellites, par exemple, est limité, tandis que les variables atmosphériques peuvent conditionner l’utilisation des drones. De même, d’autres méthodes comme la surveillance visuelle peuvent s’avérer insuffisantes dans les zones au relief accidenté (3).
Ainsi, pour être efficaces, les systèmes de détection des incendies de forêt doivent prendre en compte différentes sources d’information qui, le moment venu, se complètent et peuvent faire face à d’éventuelles éventualités. Des réseaux de capteurs combinant des dispositifs d’identification de la variable chimique (émissions de fumée, CO, CO2, CH4, etc.) et de la variable physique (rayonnement infrarouge, chaleur, etc.) doivent faire partie de ces systèmes.
Comme le souligne Hernández-Hostaller (4), les systèmes de capteurs permettent d’introduire le concept de suivi continu et en temps réel dans la forêt, et les projets utilisant ce type de dispositif sont beaucoup plus faciles à mettre à l’échelle. Le tableau suivant présente les avantages et les inconvénients de leur utilisation :
Expériences basées sur des capteurs
Ces dernières années, les forêts sont devenues un scénario idéal pour tester différents systèmes de détection des incendies de forêt. L’émergence de technologies telles que l’intelligence artificielle augmente également les possibilités d’analyse des informations recueillies par ces réseaux. Cela a été démontré, par exemple, par un essai pilote réalisé aux États-Unis, où des capteurs de particules, des compteurs de qualité de l’air, des dispositifs de détection optique, l’imagerie thermique et l’échantillonnage photoélectrique ainsi que des algorithmes de détection ont été combinés, avec des résultats très prometteurs.
Un autre projet intéressant à cet égard est Ofidia 2. Développée dans les Pouilles (Italie) et en Épire (Grèce), cette plateforme permet de prévoir les risques d’incendie à l’aide de capteurs et de prévisions météorologiques.
Des recherches de ce type ont également été menées en Espagne. Curieusement, c’est le Plan Forestier Espagnol 2002-2032 qui, dans une certaine mesure, couvre ce type de développement. En effet, parmi les mesures envisagées, il est recommandé d’améliorer les systèmes de suivi. C’est pourquoi des projets tels que Prometeo, qui comprend le déploiement de réseaux de capteurs sans fil pour mesurer les variables environnementales et transmettre l’information en temps réel, ont été entrepris.
La solution installée par Arantec en Extremadura
En janvier 2021, le gouvernement régional d’Extremadura a lancé un appel d’offres pour la fourniture et l’installation d’équipements destinés à la création et à la modélisation intégrale d’un système de prévention des risques d’incendie de forêt. L’entreprise Arantec a remporté l’appel d’offres.
L’objectif du projet est de développer des systèmes de détection des feux de forêt qui optimisent et réduisent le temps de réponse. Les moyens de collecte d’informations, les capteurs qui recueillent des informations sur l’environnement et les stations météorologiques qui permettent, par exemple, de prévoir le comportement du feu en fonction des vents dominants.
Caractéristiques de base de la fourniture
La solution installée par Arantec comprend :
- Une station météorologique avec des capteurs de température, d’humidité relative, de pression atmosphérique, de vent, de précipitations, de rayonnement, une caméra de vision diurne et nocturne, un enregistreur de données et un panneau solaire, ainsi que les éléments d’ancrage et de protection nécessaires.
- Un réseau de capteurs répartis en 10 points et situés au sol, sur des mâts ou sur les arbres eux-mêmes. Il est composé de capteurs de température et d’humidité du sol, d’humidité des feuilles et de gaz (CO et CO2), ainsi que des protocoles de communication permettant la transmission des informations (4G, LoRaWAN, etc.). Le système est configuré pour envoyer des informations toutes les 10 minutes, bien qu’en cas d’urgence le rythme puisse être augmenté.
La dotation comprend également des tablettes à utiliser en cas d’urgence, un routeur portable avec 4G ainsi qu’une station météorologique portable.
Dans la galerie d’images suivante, vous pouvez voir l’installation des différents éléments.
Conclusion
Le feu n’est pas étranger à la forêt. Son utilisation comme moyen de gestion de la croissance de la végétation remonte à plusieurs millénaires. Le problème se pose lorsque les conditions environnementales changent, que l’interface entre les zones urbanisées et forestières s’estompe, que l’environnement rural est abandonné et que le déboisement est négligé.
Les systèmes de détection des incendies de forêt peuvent contribuer à atténuer les risques posés par ces situations. L’identification précoce des foyers permet d’éviter de brûler de vastes zones qui pourraient mettre en danger des zones habitées, des infrastructures critiques ou des zones qui fournissent des ressources précieuses.
Il est de notre ressort d’éviter cela en mettant en œuvre diverses stratégies telles que l’utilisation de capteurs.
Sources consultées :
- (1) Goss, M., Swain, D., Abatzoglou, J., Sarhadi, A., Kolden, C., Williams, A., & Diffenbaugh, N. (2020). Climate change is increasing the likelihood of extreme autumn wildfire conditions across California. Environmental Research Letters, 15(9), 094016. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab83a7
- (2) Stavros, E., Iglesias, V., & Decastro, A. (2021). The wicked wildfire problem and solution space for detecting and tracking the fires that matter. https://doi.org/10.1002/essoar.10506888.1
- (3) Araña Pulido, V. A., Cabrera-Almeida, F., Pérez Mato, J., Grillo Delgado, F., Dorta-Naranjo, B. P., Quintana-Morales, P. J., … & Mendieta-Otero, E. (2017). Desarrollo de nuevas técnicas para detección y seguimiento de líneas de fuego en incendios forestales basado en sensores térmicos móviles de despliegue rápido (SeLIF). Proyectos de investigación en parques nacionales, 2012-2015. Madrid: Organismo Autónomo Parques Nacionales, 2017, colección Naturaleza y parques nacionales. Serie Investigación en la red. p. 339-358. Disponible en https://www.miteco.gob.es/images/es/17-desarrollodenuevastecnicas339-377_tcm30-445446.pdf
- (4) Hernández-Hostaller, N. (2017). Evaluación de tecnologías de sensores para la detección temprana de incendios forestales. Revista Tecnología En Marcha, 29(4), 123. https://doi.org/10.18845/tm.v29i4.3043
