Cette étude vise à décrire l’état naturel des communautés de huit familles de coléoptères saproxyliques, reconnues pour être associées aux brûlis, à partir d’un échantillonnage fait au niveau des souches et à l’intérieur de peuplements commerciaux d’épinettes noires (Picea mariana (Mill)) résiduels à la coupe de récupération (état naturel) provenant de brûlis de 1995, 2003, 2005, 2007, 2009 et 2010. L’étude vise également à comparer ces communautés à celles retrouvées dans des peuplements d’épinettes noires récupérés et répartis dans les brûlis de 1995, 2003, 2005 et 2007. Les coléoptères ont été inventoriés durant l’été 2010 et plus de 6 000 spécimens répartis dans les huit familles étudiées ont été capturés. À l’état naturel, quatre phases de colonisation se sont succédées pendant les cinq premières années après feu. Les assemblages des communautés de coléoptères saproxyliques sont quant à eux altérés par la récupération et ce, pour une période d’au moins sept ans. / This study aims to describe the natural state of communities of eight saproxylic beetle families known to be associated with burned forest from a sample done at stump level and in commercial black spruce (Picea mariana (Mill)) stands residual to salvage logging (natural state) from burns of 1995, 2003, 2005, 2007, 2009 and 2010. The study also aims to compare these communities to those found in salvaged black spruce stands distributed in burns of 1995, 2003, 2005 and 2007. Beetles were sampled during summer 2010 and over 6 000 specimens among the eight studied families were captured. In its natural state, four colonization phases have succeeded along the first five postfire years. Saproxylic beetle assemblages were affected by salvage logging for a period of seven years.

Le feu de forêt est une perturbation naturelle extrêmement répandue sur la planète. Au Québec, les incendies de forêt ont affecté entre 1990 et 2013 une moyenne de 330 000 hectares par année contre une moyenne de 2,3 millions d’hectares pour le Canada. À l’heure des changements climatiques, dont les conséquences sont annoncées comme très coûteuses pour les sociétés humaines, il est important de développer des stratégies d’adaptations aux changements climatiques le plus tôt possible afin de minimiser les coûts, les impacts environnementaux et les impacts sur nos sociétés. Le climat et la météo influencent fortement les patrons spatiaux et temporels de l’activité des incendies de forêt. La couverture terrestre joue également un rôle important à court terme en modulant l’influence des conditions climatiques sur l’activité des feux et à plus long terme par des changements de composition dans la matrice forestière, graduels (succession forestière, changements climatiques) ou rapides (perturbations). Ainsi, il devient urgent de développer des projections fiables de l’activité future des incendies de forêt tout en réduisant l’incertitude autour de ces projections. Malgré le fait que ces besoins ont été identifiés depuis plus d’une décennie, les méthodes nécessaires à l’élaboration de ces projections restaient à être développées. La capacité de prédire ou de prévoir comment un système peut se comporter à l'avenir a toujours représenté un formidable défi pour la communauté scientifique. Dans mes deux premiers chapitres, j’ai modélisé l’influence des changements climatiques et de végétation sur la fréquence et la distribution des tailles des incendies de forêt à l’aide de modèles statistiques. Mon troisième et dernier chapitre utilise les modèles développés dans les deux premiers pour projeter de quelle manière l’activité des incendies de forêt évoluera dans un contexte où le climat (ou la météo) et la végétation (ou la couverture terrestre) sont dynamiques. Grâce à ces travaux on peut aujourd’hui projeter quelle sera l’activité future des incendies de forêt dans un contexte de changements dans la matrice forestière et climatiques. / Abstract Wildfire is an extremely widespread natural disturbance on the planet. In Quebec, forest fires have affected between 1990 and 2013 an average of 330,000 hectares per year against an average of 2.3 million hectares for Canada. In these times of climate change, whose effects are reported as very costly to human societies, it is important to develop adaptation strategies to climate change as soon as possible to minimize costs, environmental impacts and impacts on our societies. Climate and weather strongly influence the spatial and temporal patterns of forest fires activity. Land-cover plays an important role in the short term by modulating the effect of weather on fire activity and longer-term changes in forest composition matrix, gradual (forest succession, climate change), or rapid (disturbances). Thus, it is urgent to develop reliable projections of future activity of forest fires while reducing the uncertainty surrounding these projections. Despite the fact that these requirements have been identified for more than a decade, the methods for the preparation of these projections remained to be developed. The ability to forecast or predict how a system might behave in the future has always been a formidable challenge for the scientific community. In my first two chapters, I modeled the influence of climate change and vegetation on the frequency and size distribution of forest fires using statistical models. My third and final chapter uses models developed in the first two to project how the activity of forest fires will evolve in a context where the climate (or weather) and vegetation (or land-cover) are dynamic. Thanks to this work, we can now project what will be the future activity of forest fires in the context of climate and forest changes.

Les incendies de forêt sont l'un des phénomènes les plus complexes auxquels sont confrontées nos sociétés. Le Liban, faisant partie du Moyen-Orient, est en train de perdre dramatiquement ses forêts vertes principalement en raison de graves incendies. Cette thèse étudie le phénomène des incendies de forêt. Elle propose des nouveaux modèles et méthodologies pour remédier à la crise des incendies de forêts, en particulier au Liban et en Méditerranée. Elle est divisée en deux parties principales: nouvelles approches de la prévision des incendies de forêt et développement d'un nouveau modèle de diffusion du feu plus fidèle du cas réel. La première partie est subdivisée en 3 chapitres. Le premier chapitre présente une étude analytique des modèles métrologiques les plus utilisés qui permettent de prédire les incendies de forêt. Dans le deuxième chapitre, nous appliquons cinq méthodes de techniques d’exploration de données: Réseaux de neurones, arbre de décision, floue logique, analyse discriminante linéaire et méthode SVM. Nous cherchons à trouver la technique la plus précise pour la prévision des incendies de forêt. Dans le troisième chapitre, nous utilisons différentes techniques d'analyse de données corrélatives (Régression, Pearson, Spearman et Kendall-tau) pour évaluer la corrélation entre l'occurrence d'incendie et les données météorologiques (température, point de rosée, température du sol, humidité, précipitation et vitesse du vent). Cela permet de trouver les paramètres les plus influents qui influencent l'occurrence de l’incendie, ce qui nous amène à développer un nouveau Indice Libanais de Risques d'Incendie (IL). L'indice proposé est ensuite validé à partir des données météorologiques pour les années 2015-2016. La deuxième partie est subdivisée en 3 chapitres. Le premier chapitre passe en revue les caractéristiques du comportement de feu et sa morphologie; il se concentre sur la validité des modèles mathématique et informatique de comportement de feu. Le deuxième chapitre montre l'importance des automates cellulaires, en expliquant les principaux types et examine certaines applications dans différents domaines. Dans le troisième chapitre, nous utilisons des automates cellulaires pour élaborer un nouveau modèle de comportement pour prédire la propagation de l’incendie, sur des bases elliptiques, dans des paysages homogènes et hétérogènes. La méthodologie proposée intègre les paramètres de la vitesse du vent, du carburant et de la topographie. Notre modèle développé est ensuite utilisé pour simuler les incendies de forêt qui ont balayé la forêt du village d'Aandqet, au nord du Liban. Les résultats de simulation obtenus sont comparés avec les résultats rapportés de l'incident réel et avec des simulations qu'on a iv effectuées sur le modèle de Karafyllidis et le modèle de Karafyllidis modifié par Gazmeh. Ces comparaisons ont prouvé l'ambiguë du modèle proposé. Dans cette thèse, la crise des feux de forêt a été étudiée et de nouveaux modèles ont été développés dans les deux phases: pré-feu et post-feu. Ces modèles peuvent être utilisés comme outils préventifs efficaces dans la gestion des incendies de forêt . / Wildland fires are one of the most complex phenomena facing our societies. Lebanon, a part of Middle East, is losing its green forests dramatically mainly due to severe fires. This dissertation studies the phenomenon of forest fires. It proposes new models and methodologies to tackle the crisis of forest fires particularly in Lebanon and Mediterranean. It is divided into two main parts: New Approaches in Forest Fire Prediction and Forest Fire modeling. The first part is sub-divided into 3 chapters. First chapter presents an analytical study of the most widely used metrological models that can predict forest fires. In the second chapter we apply five data mining techniques methods: Neural Networks, Decision Tree, Fuzzy Logic, Linear Discriminate Analysis and Support Vector Machine. We aim to find the most accurate technique in forecasting forest fires. In the third chapter, we use different correlative data analysis techniques (Regression, Pearson, Spearman and Kendall-tau) to evaluate the correlation between fire occurrence and meteorological data (Temperature, Dew point, Soil temperature, Humidity, Precipitation and Wind speed). This allows to find the most influential parameters that affect the occurrence of fire, which lead us to develop a new Lebanese fire danger Index (LI). The proposed index is then validated using meteorological data for the years 2015-2016. The second part is sub-divided into 3 chapters. The first chapter reviews the fire behavior characteristics and its morphology; and focuses on the validity of mathematical and computer fire behavior models. The second chapter manifests the importance of cellular automata, explains the main types of cellular automata and reviews some applications in various domains. In the third chapter, we use cellular automata to develop a new behavior model for predicting the spread of fire, on elliptical basis, in both homogeneous and heterogeneous landscapes .The proposed methodology incorporates the parameters of wind speed, fuel and topography. The developed model is then used to simulate the wildfire that swept through the forest of Aandqet village, North Lebanon. Obtained simulation results are compared with reported results of the real incident and with simulations done on Karafyllidis model and Gazmeh-Modified Karafyllidis model. These comparisons have proven the outperformance of the proposed model. In this dissertation, the crisis of forest fires has been studied and new models have been developed in both phases: pre-fire and post-fire. These models can be used as efficient preventive tools in forest fire management.

Cette thèse analyse (i) la variabilité pluviométrique contemporaine en Nouvelle-Calédonie et ses téléconnexions avec les températures de surface océanique (TSO) du Pacifique tropical et (ii) l'impact des anomalies atmosphériques sur l'activité des incendies estimés par satellites. La Nouvelle-Calédonie figure aujourd'hui parmi les 34 " points chauds " de la biodiversité à l'échelle planétaire. A ce titre, l'un de nos objectifs est de construire un modèle permettant de prévoir l'intensité de la saison des feux entre septembre et décembre, qui correspond au maximum annuel. Le croisement de trois bases de données de feux détectés par satellites (MODIS, ATSR et LANDSAT) avec le réseau des stations météorologiques de Météo-France a montré qu'aucune anomalie thermique significative n'est détectée avant un feu, tandis que de forts déficits pluviométriques par rapport à la normale sont enregistrés jusqu'à trois mois avant le départ des feux. Ces déficits pluviométriques sont partiellement liés aux phases chaudes du phénomène El Niño Southern Oscillation (ENSO) et plus particulièrement à celles durant lesquelles les anomalies thermiques se situent à proximité de la ligne de changement de date équatoriale lors du printemps austral. Ces anomalies renforcent la circulation moyenne de Hadley (via le dégagement de chaleur latente dans la moyenne et haute troposphère) et la subsidence au niveau des latitudes néo-calédoniennes, tandis que les épisodes les plus intenses du siècle dernier (i.e. 1982-83 et 1997-98) dont les anomalies thermiques les plus importantes sont localisées dans le Pacifique oriental, sont associés à des conditions pluviométriques proches de la normale dans le Pacifique sud-ouest (SW). La téléconnexion entre les TSO du Pacifique central et les précipitations du Pacifique SW s'affaiblit à partir du mois de décembre au moment où l'ENSO atteint, paradoxalement, son intensité maximale. Cette modulation saisonnière est le produit d'une interaction entre (i) le cycle saisonnier des TSO brutes dans le Pacifique central, (ii) le cycle de vie des anomalies thermiques des épisodes chauds et (iii) l'intensité du gradient zonal des TSO le long de l'équateur. Par ailleurs, la convection profonde semble particulièrement sensible à la propagation vers l'est des anomalies de TSO faibles-à-modérées au niveau de la ligne de changement de date équatoriale (soit légèrement à l'ouest de la boîte Niño 3.4), modifiant significativement la position et l'intensité de la courroie de transmission des téléconnexions. Une analyse en ondelettes montre que les pluies néo-calédoniennes sont également sensibles à des modes de variations plus lents (> 8 ans) du Pacifique central entre septembre et novembre. La synchronisation entre la saisonnalité des feux et la prévisibilité saisonnière liée à l'ENSO permet d'estimer la surface brûlée totale en septembre-décembre à partir des états thermiques de l'océan Pacifique en juin-août, dont la polarité est clairement établie plusieurs mois à l'avance. La corrélation entre l'observation et la simulation du logarithme du total des surfaces brûlées en Nouvelle-Calédonie est de 0.87 sur la période 2000-2010 selon un modèle linéaire en validation croisée.

Chaque année le feu brûle quelques dizaines de milliers d’hectares de forêts québécoises. Le coût annuel de prévention et de lutte contre les feux de forêts au Québec est de l’ordre de plusieurs dizaines de millions de dollars. Le présent travail contribue à la réduction de ces coûts à travers l’automatisation du processus de planification des opérations de suppression des feux de forêts majeurs. Pour ce faire, un modèle mathématique linéaire en nombres entiers a été élaboré, résolu et testé; introduisant un nouveau cas particulier à la littérature des Problèmes de Tournées de Véhicules (VRP). Ce modèle mathématique concerne le déploiement aérien des ressources disponibles pour l’extinction des incendies. Le modèle élaboré a été testé avec CPLEX sur des cas tirés de données réelles. Il a permis de réduire le temps de planification des opérations d’extinction des feux de forêts majeurs de 75% dans les situations courantes. / Each year, the fire burns large areas of forests in the province of Quebec. The annual costs of prevention and firefighting in Quebec may attain tens of millions of dollars. This project contributes to the decreasing of those costs through the computerization of the transportation planning process of material and human resources during major forest fires extinguishing. In order to achieve that, the resource transportation process was mathematically modeled. The integer linear mathematical model developed in this project has been resolved and tested; it introduces a new case to the literature of Vehicle Routing Problem (VRP). The model developed was tested with CPLEX based on data from real cases. It has reduced the planning time of extinguishing operations by 75%.

Bien que les stratégies de gestion du risque et de l'incertitude soient de plus en plus reconnues comme une dimension critique de l’aménagement des ressources naturelles, leur mise en œuvre reste encore à développer. Cependant la gravité du risque, les dommages potentiels qui y sont associés ainsi que sa probabilité d’occurrence demeurent souvent méconnus. Cette étude analyse différentes stratégies de gestion des risques utilisées dans la planification de l’aménagement forestier. Nous avons évalué des stratégies qui pouvaient protéger le niveau de récolte face aux risques de feu. Un modèle d'optimisation et de simulation a été conçu pour évaluer l'impact du risque de feu sur les calculs de possibilité forestière dans un contexte d’aménagement écosystémique de la zone boréale de la province de Québec au Canada. Nous avons comparé deux stratégies de mitigation des impacts. La stratégie dans laquelle les coûts d’une prime d'assurance sont pris en compte s’est révélée relativement meilleure que celle consistant à une mise en réserve de bois (chapitre I). Nous avons également évalué une stratégie menant à l’exclusion des peuplements les plus vulnérables au feu en raison de leur faible taux de croissance (chapitre II). Cette stratégie s’est également révélée meilleure que celle visant la mise en réserve de bois. Finalement, nous avons évalué le potentiel que présente la coupe partielle comme stratégie visant à réduire le temps d’exposition au risque. Combinée la mise en réserve de bois (fond de réserve), la coupe partielle s’avère un outil des plus utile (chapitre III). L’étude révèle qu’une stratégie ciblée telle que l’exclusion des peuplements vulnérables ou l’augmentation de la proportion des coupes partielles performe mieux qu’une stratégie non ciblée telle que le fond de réserve. Bien que nous ayons abordé différentes stratégies d’aménagement forestier dans cette thèse, des points importants restent encore à éclaircir, en particulier la tolérance au risque et le contexte dans lequel il se développe. / Although, management strategies dealing with risk and uncertainty have become a critical issue over the past several years, solutions are still to be developed. However, how can one judge the severity of risk when the potential damage and its probability are unknown? This study develops a framework for analyzing risk management strategies in forest management planning. We delineated how these management strategies could address the risk to protect timber harvest against disruptions. We tested optimization and simulation model to estimate the impact of risk associated with fire in timber supply calculations in an ecosystem context in boreal zone of the province of Quebec, Canada. Since paying, an insurance premium appeared to produce better results than partitioning buffer stock, (chapter I). The rating of wood volume available to harvest as a function of its vulnerability to fire can be used to reduce the impacts of fire on timber supply (chapter II). This idea was extended to test the adaptability of partial cutting coupled with buffer stock and accounting for the uncertainty induced by fire and projected climate scenarios (chapter III). As there are different levels of risk and different levels of tolerance to risk, the study results have shown that the process of risk evaluation itself needs to be accepted in its degree of uncertainties and its severity. As far as the insurance is concerned, it looks like a good strategy, but find an insurance company that is interested enough to believe there are enough potential customers to pay the premiums to make a profit could be required. The results also reveal that a targeted strategy such as excluding vulnerable stands from timber supply or adaptation of silvicultural treatment such as partial cutting may greatly interesting when facing risk scenario. Although, we covered different forest management strategies in this thesis, important issues still need to be considered in order to improve the knowledge associated with risk of fire; especially the context in which it develops.

L'Algérie fait partie des pays qui subissent un risque important en matière d'incendies de forêts, elle perd en moyenne 30 000 ha de sa couverture végétale annuellement. Ce chiffre montre, à lui seul, le niveau du risque incendie de forêt dans ce pays et suscite une inquiétude concernant les conséquences de cet aléa à plus longue échéance. Afin de cerner les enjeux environnementaux actuels et futurs, nous avons opté pour l'étude de l'effet des incendies sur les écosystèmes forestiers algériens et la mise en relief des tendances actuelles. Dans cette perspective, nous avons choisi comme objet d'étude les forêts de la Kabylie maritime (nord algérien) qui connaissent des fréquences assez élevées d'incendies et une importante vulnérabilité, depuis maintenant plusieurs années. L'étude consiste à retracer l'évolution du risque incendie dans cet espace forestier et mettre en évidence les changements morphologiques, structuraux et floraux qui y sont intervenus à travers le temps, mais aussi à analyser les changements du climat et de l'occupation de l'espace par l'homme. Ceci, afin de saisir l'influence future du changement climatique et des comportements sociaux sur l'évolution de la forêt algérienne et de tenter d'esquisser des scénarios possibles permettant d'anticiper sur des situations à risques. / Algeria is among the countries that undergo a significant risk in terms of forest fires, it loses an average of 30 000 ha of its land cover annually. This figure shows, in itself, the forest fire risk level in this country and raises a concern about the consequences of this hazard in the longer term. To identify current and future environmental issues, we decided to study the effect of fires on forest ecosystems and Algerian highlighting current trends. In this perspective, we have chosen as a case study the forests of maritime Kabylia (Algeria North) experiencing relatively high frequency of fires and a significant vulnerability for several years now. The study is to trace the evolution of the fire risk in this forest area and highlight the morphological, structural and floral changes that have occurred there over time, but also to analyze climate change and occupation space by man. This, to capture the future impact of climate change and social behavior on the evolution of the Algerian forest and attempt to outline possible scenarios to anticipate risk situations.

En dépit de moyens importants consacrés à la lutte, certains feux de forêt, en Europe méditerranéenne, en Australie ou en Amérique du Nord, parcourent de grandes surfaces et développent des comportements violents qui piègent les pompiers. L’étude de rapports internes aux services d’incendie révèle ici les conditions météorologiques et topographiques dans lesquelles se produisent ces feux dangereux. En France, alors que le vent violent est le principal contributeur des feux les plus grands et les plus dangereux, les températures élevées mènent à un autre type d’incendies violents qui se propagent rapidement. En Australie, les pompiers sont souvent piégés par une bascule brutale de la direction du vent mais aussi par des vents forts en terrain accidenté. Au-delà des disparités intercontinentales, la recherche des comportements dynamiques de feu impliqués dans plus de 100 accidents de pompiers à travers le monde amène à distinguer trois types d’incendie. Lors des feux topographiques, en zone de montagne, les accidents sont généralement causés par l’attachement de la flamme sur des pentes supérieures à 20°. Lors des feux guidés par le vent, les zones les plus propices aux accidents sont les pentes déventées où des effets de vortex peuvent se produire. Enfin, lors des feux convectifs, les plus violents, les accidents peuvent se produire loin de toute configuration dangereuse. Pour tenir compte de ces résultats et améliorer leur sécurité, les pompiers doivent adapter leur formation et de développer des compétences d’analyste du feu. Ces experts intègreront les retours d’expérience des incendies passés pour proposer les stratégies de lutte les plus efficaces et sécurisées. / Despite the large expenditure that is dedicated to forest fire suppression in Euro-Mediterranean countries, Australia and North-America, firefighters still face large and severe fire events which eventually entrap them. Investigation of Fire Services’ internal reports addresses here the weather and terrain leading to these dangerous fires. In France, strong wind is the main driver of the largest fires and of the fires that entrap firefighters. However, high temperature is also a key contributor as it influences violent fires with high rates of surface spread. In Australia, a lot of firefighters’ entrapments are due to shifts in wind direction, but others are associated to strong winds in rugged terrain. Whatever the regional specificities, more than 100 firefighters’ entrapments across the world were investigated to find the contribution of dynamic fire behaviors in these entrapments. The results return three different types of fires. During topography-influenced fires, in mountainous area, almost all the entrapments happen on slopes steeper than 20°, prone to flame attachment. During wind-driven fires, leeward slopes prone to vorticity-driven lateral fire spread are the most prominent configurations associated with entrapments. Finally, during convective fires, which are the most violent, entrapments can happen far away from any dangerous configuration. Firefighters should adjust their training courses and promote fire behavior analysts (FBAN) capabilities to benefit from the results of this work and improve their safety. FBAN may consider feedbacks from previous fires to suggest the most efficient and secure firefighting strategies and locations.

La prévision des incendies de forêt reste un défi puisque vitesse et direction de propagation dépendent des interactions multi-échelles entre la végétation, la topographie du terrain et les conditions météorologiques. Un modèle à l’échelle régionale peut donc difficilement prendre en compte le détail des processus physiques mis en jeu. Toute modélisation est entachée de nombreuses incertitudes (modélisation incomplète, méconnaissance du terrain, de la végétation et des interactions flamme/atmosphère, etc.) qu’il est nécessaire de quantifier et de corriger. Ces travaux de thèse proposent ainsi une modélisation régionale des incendies qui a des meilleures capacités de simulation et prévision, basée sur une évaluation des modèles et l’assimilation de données. L’évaluation de modèles a consisté à développer des simulations multi-physiques à l’échelle de la flamme, incluant la résolution des équations de Navier-Stokes réactives, l’évaluation du transfert radiatif vers la végétation, la construction d’un modèle de pyrolyse de la végétation ainsi que la modélisation de l’interface flamme/végétation afin de mieux comprendre la dynamique des incendies. La seconde approche proposée a consisté à mettre en place un prototype d’assimilation de données pour le suivi de la propagation du front de feu. L’idée est de rectifier la trajectoire simulée du front au fur et à mesure que de nouvelles observations sont mises à disposition, la différence entre les positions observées et simulées du front étant traduite en une correction des paramètres de vitesse de propagation ou directement de la position du front via l’algorithme du filtre de Kalman d’ensemble. Ces approches, tenant compte des incertitudes à la fois sur la modélisation des incendies et sur les observations disponibles, permettent ainsi d’améliorer la prévision de la dynamique des feux ainsi que des émissions atmosphériques, ce qui constitue un enjeu de taille pour la protection civile et environnementale. / Because wildfires feature complex multi-physics occurring at multiple scales, our ability to accurately simulate their behavior at large regional scales remains limited. The mathematical models proposed to simulate wildfire spread are currently limited because of their inability to cover the entire range of relevant scales, because also of knowledge gaps and/or inaccuracies in the description of the physics as well as inaccuracies in the description of the controlling input parameters (i.e., the vegetation, topographical and meteorological properties). For this purpose, the uncertainty in regional-scale wildfire spread modeling must be quantified and reduced. In this context, the goals of this thesis are two-fold. First, multi-physics detailed simulations of fire propagation, solving for the flame structure using Navier-Stokes equations for multi-species reacting flow and including radiation heat transfer, biomass pyrolysis as well as a flame/vegetation interface, were performed at the flame scale. These simulations were compared to measurements to provide a comprehensive understanding of the mechanisms underlying fire propagation. Second, the use of a data-driven simulator that sequentially integrates remote sensing measurements and relies on an empirical spread model was explored for regional-scale fire front tracking. The idea underlying this data assimilation strategy was to translate the differences in the observed and simulated fire front locations into a correction of the input parameters of the empirical model or directly of the fire front location via the ensemble Kalman filter algorithm. Since these two approaches account for uncertainties in fire spread modeling and measurements, they improve our ability to forecast wildfire dynamics and plume emissions. These challenges have been identified as a valuable research objective with direct applications in fire emergency response for civil defense and environmental protection.

Les stations atmosphériques de l'observatoire permanent de la radioactivité dans l'environnement mesurent depuis 1959 les niveaux d'activité de radionucléides naturels et artificiels dans les aérosols. Aujourd'hui, le Cs-137 (30.07 ans), radionucléide artificiel issu des essais nucléaires atmosphériques et de divers accidents, est encore mesuré, à l'état de traces dans les basses couches de l'atmosphère, bien qu'il n'existe plus de rejet significatif. Cette étude s'est intéressée à identifier et caractériser les processus qui expliquent sa rémanence. Les territoires fortement impactés par les retombées de l'accident de Tchernobyl sont apparus les principaux contributeurs à la rémanence atmosphérique du Cs-137 dans les aérosols prélevés en France. Dans ces régions, les incendies de forêt constituent le processus de remise en suspension du Cs-137 le plus significatif durant la saison sèche et à l'origine d'épisodes de transport longue distance. Il est estimé qu'annuellement de l'ordre de 1013 Bq de Cs-137 sont réintroduits dans l'atmosphère par ce processus. En relation avec de fortes augmentations de la masse totale de particules en suspension, le Sahara est la seconde région contribuant à la rémanence du Cs-137 dans le compartiment atmosphérique au travers d'épisodes de transport de poussières sahariennes. Il est estimé que l'ensemble de ces évènements contribue en moyenne pour 1/3 du bruit de fond ambiant en Cs-137 à l'échelle de la France. Le dernier processus identifié est l'utilisation de bois comme moyen de chauffage durant l'hiver. Bien que le facteur d'émission de ce processus soit faible, l'étendue spatiale des régions sources et les quantités utilisées durant l'hiver font de ce processus un terme source significatif au regard des niveaux moyens à l'état de traces. A l'échelle de la France, de l'ordre de 1011 Bq de Cs- 137 sont réintroduits dans l'atmosphère par ce processus. Durant cette saison, la diminution des conditions de ventilation dans les basses couches de l'atmosphère entraîne une élévation du niveau moyen tandis que les augmentations significatives de l'activité volumique sont dues à un transport longue distance en provenance de l'est de l'Europe.