Feux de forêt : de quoi est chargée cette fumée toxique ?

Sur une route rurale du nord de la Californie, le pneu d’un vacancier saisonnier a crevé. La jante métallique de sa voiture a éraflé la chaussée. Les étincelles produites dans l’accident ont déclenché un incendie qui s’est propagé dans la forêt aride, ont formé une tornade de flammes, qui à son tour, a traversé des milliers d’hectares, ravageant tout sur son passage. Lorsque cette tornade a traversé le fleuve Sacramento et a pris la direction de la ville de Redding, Keith Bein a mis en place sa nouvelle station : une remorque composée de deux petites voitures électriques, de nombreux tubes et instruments ainsi qu’un engin blanc qui pourrait se confondre avec un phare miniature.

M. Bein est un météorologue de l’université de Californie, située à environ 240 kilomètres de Redding. À l’instant où il a attelé sa remorque chargée à son camion et qu’il s’est dirigé vers le nord de l’État, le Carr Fire de 2018, qui a pris son départ à la suite d’étincelles formées près de la centrale électrique Carr, était déjà l’un des plus importants feux de forêt de l’histoire de la Californie. L’incendie avait déjà fait six morts dont deux pompiers. Il emportait sur son passage les arbres, les prairies, les refuges de montagne, les ponts piétons, les lampadaires, les clôtures et même les voitures garées. Il venait de réduire le quartier résidentiel de Lake Keswick Estates en cendres, situé en banlieue de Redding.

Le Carr Fire laissait derrière lui une épaisse fumée qui flottait, recouvrait et se répandait sur des milliers de kilomètres à la ronde. Parmi toutes les choses qui souillent l’air que nous respirons, c’est la fumée des feux de forêt qui intrigue le plus M. Bein.

Il cherche à savoir ce que cette fumée contient, à quel point sa composition diffère en fonction de l’incendie et quelles sont les conséquences de ces énormes incendies jamais vus auparavant sur la pollution atmosphérique mondiale, et par conséquent, sur la santé humaine. Si l’on en juge par la taille et le nombre de feux de forêt, 2018 a été la pire année de l’histoire pour l'Amérique du Nord, mais 2020 l’a détrônée.

« Autrefois, un tel évènement ne se produisait qu’une fois dans votre vie. Vous n’étiez affecté qu’une seule fois par un énorme incendie de forêt », déclare M. Bein. « Aujourd’hui, il y en a chaque été. C’est devenu un problème de santé publique majeur. »

Il s’est donc retrouvé à Lake Keswick Estates, où le sol avait été carbonisé, les habitants évacués et où il ne restait plus que les fondations encore fumantes des maisons des zones pavillonnaires rasées par les flammes. Il a garé sa remorque et mis son engin en route, qui s’avèrerait en réalité être une pompe à air sophistiquée munie d’un capteur. Il a sorti les tubes et les capteurs de ses voitures électriques qui lui fournissaient une station de recharge électrique mobile pour alimenter toute son installation. Ses yeux et son nez le faisaient souffrir. Imaginez-vous assis près d’un feu de camp, lorsque le vent se lève et pousse la fumée directement vers votre visage. « C’est absolument horrible. »

Horrible, certes, mais parfait pour son expérience. Même si les flammes avaient été balayées, M. Bein et d’autres chercheurs savaient que la combustion lente produit également sa propre fumée, laquelle est extrêmement toxique. La construction de ces nombreuses résidences, au sein de friches sauvages, a généré des agglomérations où la vie est abordable et pittoresque, mais également vulnérable, car le réchauffement climatique assoiffe les forêts et les transforme alors en amadou. C’est ce que les chercheurs ont appelé les interfaces sauvage-urbain. Les incendies géants qui surviennent au milieu des interfaces sauvage-urbain engendrent des fumées considérables : le mélange du feu de l’environnement et de celui des bâtiments forme un cocktail hautement toxique.

Que contient réellement ce mélange ? Quelles sont les conséquences pour les Hommes et les autres animaux qui respirent les émissions de ces incendies titanesques ? Ce sont des questions auxquelles il faut répondre le plus rapidement possible afin de comprendre et réduire la pollution atmosphérique. Toutefois, ces réponses sont plus difficiles à trouver que ce que l’on imagine. Rendez-vous compte de ce que qu’il faut entreprendre pour introduire de la vraie fumée de feu de forêt au sein d’un laboratoire de recherche. Il faut se mettre dans la peau d’un chasseur de tornade, qui se fraye un chemin entre les barrages policiers, comme l’a fait M. Bein. Autre option : équiper un avion-cargo C-130 de tubes de fuselage qui aspirent la fumée et le faire voler directement au-dessus des panaches de fumée. C’est ce qu’a réalisé une équipe de recherche au cours de l’été 2018 au-dessus du Colorado et de l’Idaho.

« Nous transformons l’avion en un laboratoire volant », explique Emily Fischer. Elle est météorologue à l’université d'État du Colorado et c’est elle qui dirigeait l’équipe de chercheurs chargés d’analyser la fumée. Elle se compose notamment de monoxyde de carbone, de cyanure d’hydrogène et de plus d’une centaine d’autres gaz en plus des particules fines très dangereuses (PM2.5).

Tous ces éléments ont été décrits dans l’article de Beth Gardiner. Le danger le plus immédiat, lui, ne fait aucun doute : les feux de forêt polluent, que la fumée provienne des interfaces sauvage-urbain ou qu’elle soit « naturelle ». Quelques jours d’exposition à la fumée suffisent pour envoyer les personnes souffrant d’asthme ou d’autres facteurs de risque aux urgences.

Même si les scientifiques ne considèrent pas les preuves concluantes, il est également possible que l’inhalation de la fumée des feux de forêt puisse induire des modifications dans les cellules qui entraîneraient à leur tour des conséquences sur la santé plus tardives : insuffisance cardiaque, affection pulmonaire ou encore accident vasculaire cérébral. Certains se questionnent également quant aux incidences sur la maladie d’Alzheimer.

La quête de la meilleure méthode pour étudier ces conséquences a été un véritable défi pour les chercheurs. Il n’est pas possible de déclencher un véritable feu de forêt à des fins expérimentales. Les scientifiques doivent prendre en compte le stress physique et émotionnel que les feux de forêt peuvent engendrer, et ce, même pour les personnes qui ne se trouvent pas sur la trajectoire des flammes. En outre, la fumée elle-même change au cours de l’incendie, indépendamment du type d’élément en feu, puisque ses composés chauffent, refroidissent et interagissent.

« La composition chimique de chaque feu peut avoir des conséquences différentes sur la santé », explique Lisa Miller, immunologiste spécialisée dans les voies respiratoires au California National Primate Research Center. « Nous allons mettre un certain temps avant d’y voir plus clair. »

Près de quatre-mille singes vivent dans ce centre, la plupart dans des enclos extérieurs. Lorsque la fumée des incendies de 2008 a atteint le centre, Mme Miller a décidé de lancer une étude pluriannuelle sur les bébés macaques rhésus (Macaca mulatta) dont les premières respirations étaient chargées de la fumée des incendies. Enfermer les groupes de nouveau-nés à l’intérieur n’était pas une option : une telle mesure aurait perturbé les regroupements sociaux car le centre ne dispose pas d’assez d’enclos intérieurs pour l’ensemble des animaux. Son équipe ainsi que les vétérinaires du centre ont surveillé de près les nourrissons exposés jusqu’à aujourd’hui, alors âgés de douze ans, soit l’équivalent de la génération Y chez les Hommes.

Aujourd’hui, le groupe de jeunes singes ne semble pas présenter de problème de santé grave qui justifierait l’administration d’un traitement. Néanmoins, certains signes sont inquiétants. Lorsque les chercheurs exposent les échantillons sanguins des primates à une infection, les réponses immunitaires sont très lentes. Par rapport aux bébés rhésus nés en 2009, lorsque l’air était plus pur, leurs poumons sont plus petits et leurs voies respiratoires semblent endommagées. Si l’on fait le parallèle avec les Hommes, ces résultats sont inquiétants. « En temps normal, les bronchopneumopathies chroniques obstructives ou les fibroses ne se déclarent pas avant cinquante ou soixante ans chez les humains », indique Mme Miller. « Peut-être que ce que nous observons s’avère être les premiers stades d’une maladie pulmonaire chronique. »

LA QUALITÉ DE L’AIR AUX ÉTATS-UNIS CLASSÉE LA PLUS MAUVAISE DU MONDE

En septembre 2020, la côte ouest des États-Unis a connu l’un des pires épisodes de pollution atmosphérique au monde à cause des feux de forêt. On y a retrouvé des niveaux des PM2.5 similaires à certaines grandes villes d’Asie comme Dehli en Inde.

Il convient de rappeler que la majeure partie de la pollution atmosphérique mondiale provient de sources différentes : les pots d’échappement, les fourneaux, les usines industrielles, l’agriculture sur brûlis ou encore les feux domestiques. Toutefois, les feux de forêt sont de plus en plus nombreux et s’étendent de plus en plus rapidement, à tel point que nous avons dû créer un nouveau vocabulaire pour qualifier ces incidents. Par exemple, le terme « méga-feu » n’a pas de définition officielle, mais il est généralement utilisé pour décrire une zone d’incendie dépassant les 40 000 hectares. Il y a quelques années, le journal en ligne Wildfire Today a demandé à ses lecteurs de suggérer des noms pour définir les embrasements encore plus grands. L’un d’entre eux en a immédiatement trouvé un : les « giga-incendies ».

Il va sans dire que les « méga-feux » ne ravagent pas seulement l’air que nous respirons. Les propositions pour tenter de remédier à ces problèmes sont toutes plus décourageantes, coûteuses et déroutantes les unes que les autres.

Décourageantes car il faudrait freiner le réchauffement climatique, qui induit une augmentation de la température ambiante au sein des friches, assèche le feuillage, tue les arbres et engendre des phénomènes météorologiques inhabituels. On citera par exemple les quatorze-mille impacts de foudre qui se sont abattus en Californie en août et qui ont provoqué un « giga-incendie », dévastant plus de 400 000 hectares. « Aujourd’hui on utilise les termes méga et giga, mais ce n’est que le début », déplore Fay Johnston, épidémiologiste à l’université de Tasmanie qui est aussi l’une des plus grandes chercheuses sur la fumée des feux de forêt. « Si rien n’est fait pour lutter contre le changement climatique, nous ne sommes pas au bout de nos peines. »

Coûteuses car il faudrait déblayer les friches des arbres morts et autres débris desséchés qui se sont accumulés après des années de lutte contre les feux de forêt. C’est une tâche considérable. Le coût des engins et de la main-d’œuvre serait extrêmement élevé.

Déroutantes car il faudrait traiter le mal par le mal en utilisant le feu. Il faudrait laisser les petits feux de forêt brûler lorsqu’ils n’endommagent pas les habitations. C’est ainsi que la nature se débarrasse de ses débris et stimule la croissance. Les peuples indigènes ont compris que les flammes, lorsqu’elles sont correctement contenues, sont un outil formidable pour la gestion des terres. Presque toutes les solutions envisagées pour contenir les « méga-feux » demandent davantage de brûlages dirigés, tout en tenant compte de leur impact sur les locaux et du vent. Certes, ces petits feux produisent de la fumée, mais pas autant que ces embrasements colossaux. « Il n’existe aucune solution [qui ne produise] pas de fumée », a déclaré Donald Schweizer, chercheur spécialisé dans la qualité de l’air à l’Université de Californie à Merced.

Les achats de purificateurs d’air et d’appareils de mesure de la qualité de l'air domestiques continuent tristement de grimper, et ce, même dans les régions où les règlementations relatives à la qualité de l’air ont permis de réduire certaines formes de pollution atmosphérique. M. Bein a installé son premier purificateur d’air dans sa maison familiale à Oakland lors des effroyables incendies de 2017. Aujourd’hui, le foyer en possède six. « Il n’y a plus de doute maintenant. [Ces évènements] vont se reproduire. »

La quasi-totalité de son laboratoire, situé à l’université de Californie à Davis, est à l’arrêt depuis le début de l’année dernière en raison de la pandémie, alors que son équipe et lui-même avaient déjà bien avancé sur ce qu’ils appellent « la première étape » de la collecte d’informations chimiques et toxicologiques à partir des échantillons de fumée du Carr Fire. Ils étaient déterminés à poursuivre leur collecte, même si leur appareil était cloué au sol. Ils ont alors installé un site d’échantillonnage sur le toit d’un bâtiment de l’université. Un étudiant y grimpait régulièrement afin de collecter et remplacer les filtres de la pompe à air.

Lorsque les incendies historiques de 2020 ont pris fin en hiver, M. Bein possédait une collection de plus de soixante-dix feuilles de papier filtre de qualité professionnelle, chacune chargée de données et enveloppée dans du papier ciré pour les protéger. « J’ai déjà reçu beaucoup de demandes pour [avoir accès] à ces échantillons ». Pour le moment, il les conserve dans un congélateur à -80 °C.

Basée en Californie, la journaliste Cynthia Gorney a récemment acheté un purificateur d’air. Stuart Palley a reçu une formation de pompier professionnel et a photographié plus d’une centaine d’incendies en Californie.

Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.