Soutenance de thèse de BOSCHET Arthur


Titre de thèse

Contribution à l'évaluation de l'efficacité des traitements de la biomasse combustible en région méditerranéenne française : impact sur le risque d'incendie

Contribution to the evaluation of the fuel treatment effectiveness in the French Mediterranean region: impact on the fire risk

Date

22 avril 2026 à 14h00

Adresse

3275 route de Cézanne - CS 40061, 13182 Aix-en-Provence Cedex 5, France, Salle Cézanne

Ecole doctorale

Sciences de l'Environnement

Specialité

Sciences de l'environnement : Environnement et santé

Etablissement

Aix-Marseille Université

Mots clés

Risque incendie,brulage dirigé,Débroussaillement,Interface réseau-forêt,éclosion de feu,

Keywords

Fire risk,prescribed burning,Brush-clearing,communication network-wildland interface,fire ignition,

Jury

Jury de thèse
Qualité Nom Etablissement
Directrice de recherche Mme GANTEAUME Anne INRAE RECOVER
Professeur des universités M. ROSSI Jean-Louis Université de Corse Pasquale Paoli
Professeur associé M. RESZKA Pedro Université Adolfo Ibañez
Directrice de recherche Mme GUIJARRO-GUZMàN Mercedes ICIFOR (Institute of Forest Science)
Professeur des universités M. TATONI Thierry Aix-Marseille Université
Chargée de mission Mme LE FUR Ondine Préfecture de la zone de défense et de sécurité Sud Délégation à la protection de la forêt méditerranéenne (DPFM)
Ingénieur de recherche M. RIGOLOT Eric INRAE URFM

Résumé de la thèse

Le feu de forêt est un risque important à l'échelle mondiale, avec de plus en plus de territoires touchés dans le cadre du changement global. Récemment, les zones d'interface entre activités humaines et espaces naturels (interfaces habitat-forêt, réseaux-forêt) se sont largement développées, augmentant toujours plus le risque incendie. Un des moyens de protéger ces espaces et de prévenir le risque incendie, est la réduction du combustible, soumis à règlementation en France. Ce traitement de la végétation vise à réduire la quantité et les continuités de végétation et donc, le comportement du feu, mais peu de travaux s'y sont intéressés. Cette thèse a pour objectif d'étudier l'effet des principales méthodes de traitement du combustible sur l'inflammabilité, que cela soit par rapport à une végétation non traitée ou dans le temps. Ce travail s'est également intéressé à comprendre comment adapter ces méthodes aux stratégies de reprise de la végétation après perturbation (rejet, germination obligatoire et facultative).
Nous avons étudié les méthodes les plus utilisées dans le département des Bouches-du-Rhône : le broyage mécanique et le brûlage dirigé, ciblant la garrigue à chêne Kermès (Quercus coccifera) sous pinède de pin d'Alep (Pinus halepensis), ainsi que le fauchage mécanique à l'épareuse (avec ou sans rémanents de fauche) et le fauchage manuel au rotofil appliqués sur les herbacées de bord de route (Bromus erectus et Oloptum miliaceum). Les échantillons de végétation (traitée et témoin) ont été prélevés dans différents massifs forestiers ou en bord de route en fonction des différents traitements mais également de trois périodes (entre deux passages) suivant le traitement de la végétation ligneuse. Nous avons étudié leur effet sur l'inflammabilité des échantillons de végétation (ignitabilité, durabilité, combustibilité et consumabilité) par des brûlages en laboratoire. A l'aide de deux protocoles de brûlage, nous avons tester la capacité d'ignition et le début de la propagation du feu. Les différents facteurs pouvant jouer sur l'inflammabilité ont également été recherchés.
Une fois affranchi de l'effet de diverses co-variables environnementales et de végétation, les comparaisons entre végétation traitée et non traitée ont montré qu'en conditions de laboratoire, le broyage mécanique et le brûlage dirigé, réalisés sur végétation ligneuse, sont efficaces pour réduire l'inflammabilité de la végétation, notamment pour la combustibilité et la fréquence d'ignition. Le fauchage mécanique, avec ou sans rémanents, entraîne une augmentation globale de l'inflammabilité avec, une fréquence d'ignition élevée, contrairement au fauchage manuel, beaucoup plus efficace. Cette différence d'inflammabilité entre les traitements des herbacées est principalement due à la différence de structure de la végétation traitée incluant les rémanents de fauche. En se concentrant sur l'effet du brûlage dirigé et du broyage mécanique dans le temps, nous avons constaté une augmentation de l'inflammabilité dès 30 mois après leur application, quelle que soit la méthode. Le brûlage dirigé maintient cependant son effet sur plus de variables que le broyage mécanique. Une étude bibliographique sur les stratégies de reprise de la végétation après perturbation nous a permis de mettre en avant qu'une augmentation de la fréquence des traitements par broyage mécanique et fauchage serait plus efficace pour ralentir la régénération de la végétation. Le brûlage dirigé, favorise la repousse de tous les types de régénération, réduisant sa durabilité, sauf si on en augmente l'intensité ou la fréquence.
Ce travail montre la complexité de la gestion du combustible devant concilier efficacité, durabilité et faisabilité pour s'assurer d'un traitement adapté. Il nous invite à réfléchir sur notre façon de traiter les bords de route et à modifier ou faire évoluer notre méthode vers une réduction effective de l'inflammabilité, A confirmer avec des expériences à plus grande échelle.


Thesis resume

Forest fires are a major risk worldwide, particularly in Mediterranean areas, with more and more territories being affected as a result of global change. Over the last few decades, the areas where human activities and natural spaces meet (wildland-urban interfaces, wildland-network interface) have expanded significantly, further increasing the fire risk. One way of protecting these areas and preventing this risk is the fuel reduction, subject to regulation in the South of France. This treatment aims to reduce both vegetation amount and continuities and therefore the fire behaviour but this topic has been little addressed. Therefore, the goal of this PhD work is to study the effect of the main fuel treatment methods on flammability, both in relation to untreated vegetation and over time. In addition, this work also sought to understand how to adapt these methods to vegetation recovery strategies after disturbance (resprouting, obligate and facultative germination).
We studied the treatment methods the most commonly used in the Bouches-du-Rhône district: mechanical shredding and prescribed burning, focusing in this work on the Kermes oak (Quercus coccifera) shrubland under Aleppo pine (Pinus halepensis) stands, as well as mechanical mowing using brush cutter (with or without mowing residues) and manual mowing using strimmer, implemented on roadside grass (in this case, Bromus erectus and Oloptum miliaceum). Vegetation samples (treated and control) were taken from different forested massifs or roadside areas according to the different treatment methods, but also to three different periods following the treatment of woody vegetation, within the three years that usually separate two treatment episodes. We studied their effect on flammability (ignitability, sustainability, combustibility, and consumability), using laboratory burnings. The aim of these experimental burnings was to test, using two different burning protocols, the ignition capacity and the beginning of fire spread. The various factors that can influence flammability (e.g., site factors) were also investigated.
Once the effects of various environmental and vegetation co-variables have been avoided, comparisons between treated and untreated samples showed that, in laboratory conditions, mechanical shredding and prescribed burning were effective in reducing vegetation flammability, particularly regarding the combustibility variables and ignition frequency. Surprisingly, mechanical mowing, with or without residues, led to an overall increase in flammability, with high ignition frequency, unlike manual mowing, which was more effective. These different results are mainly due to the difference in the treated vegetation structure including mowing residues. Focusing on the effect of prescribed burning and mechanical shredding over time, we observed a decrease in their flammability-reducing effect from thirty months after implementation, regardless of the method used. However, prescribed burning was effective on more flammability variables than mechanical shredding. Finally, a review on vegetation recovery strategies after disturbance allowed us to highlight that more frequent mechanical shredding or mowing would be the most effective way to slow down vegetation regeneration. Prescribed burning greatly promotes all types of regeneration, therefore reducing its longevity unless its intensity or frequency is increased.
This study highlights the complexity of fuel management, which must balance efficiency, sustainability, and feasibility to ensure appropriate treatment. Especially, this work invites us to reflect on how we treat roadside vegetation and to modify or develop our fuel treatment methods towards effectively reducing flammability, especially if the results obtained were confirmed by larger-scale experiments.