Source: The Conversation – France (in French) – By Murilo Veloso, Enseignant-chercheur en Science du Sol, Unité AGHYLE, Campus de Rouen, UniLaSalle
L’ESSENTIEL
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Les feux de forêt n’endommagent pas que les arbres. Les flammes impactent aussi le sol, la vie qu’il abrite tout comme le stock de carbone qu’il détient.
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L’ampleur des impacts varie selon les températures atteintes et de la capacité de récupération du sol.
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Le feu a également tendance à diminuer le stock de carbone des sols.
Impossible d’être passé à côté : cet été 2026, une surface inédite de la forêt française a brûlé. Mais derrière les images spectaculaires de paysages calcinés, une autre histoire moins documentée se joue sous nos pieds. Au-delà de la végétation brûlée, le feu transforme en profondeur le sol et la vie qu’il abrite.
Copernicus, Fourni par l’auteur
Il impacte également un patrimoine invisible : les réserves de carbone du sol, que le grand public a souvent tendance à sous-estimer. Pourtant, les sols forestiers français stockent bien souvent plus de carbone que la partie aérienne de la forêt.
Pour comprendre ces bouleversements, commençons par voir ce qu’il se passe dans le sol après un incendie.
Comment le feu impacte-t-il le sol ?
Contrairement à l’image que l’on peut avoir d’un incendie qui consumerait tout sur son passage, la chaleur pénètre généralement assez peu dans le sol. En raison de sa faible conductivité thermique, ses effets directs restent le plus souvent limités aux premiers centimètres sous la surface. Or, c’est précisément dans cette fine couche que se concentre la majorité des racines, des microorganismes et de la matière organique qui assurent la fertilité, le stockage du carbone et le fonctionnement du sol.
Une fois les flammes éteintes, le sol garde ainsi la mémoire de l’incendie, avec des conséquences qui peuvent durer des années, voire des décennies, pour la régénération des écosystèmes et pour le climat.
Des transformations de la composition chimique
Cet impact est d’abord lié à la composition chimique du sol qui va changer sous l’effet de la chaleur.
La combustion de la végétation et de l’amas de feuilles et débris végétaux morts sur le sol de la forêt (la litière forestière) laisse à la surface du sol des cendres riches en éléments minéraux, notamment en calcium, magnésium et potassium. Ces nutriments cruciaux, notamment pour la structure cellulaire, la photosynthèse et la régulation hydrique des plantes, vont dès lors être plus disponibles. À l’inverse, certains nutriments indispensables à la croissance des plantes, notamment l’azote et le soufre, peuvent être perdus par volatilisation dès 200 °C.
Les cendres, généralement alcalines, peuvent également augmenter temporairement le pH du sol.
En altérant la matière organique qui contribue à maintenir les particules du sol assemblées, l’incendie peut également fragiliser sa structure et modifier sa porosité. L’eau s’infiltre alors plus difficilement, ce qui accroît le risque de ruissellement et d’érosion.
Des variations en fonction de la température
Ces effets peuvent parfois être amplifiés par certains phénomènes. Avec la chaleur, des composés organiques issus de la végétation qui brûle peuvent se volatiliser, puis migrer dans le sol avant de se condenser sur des particules plus froides. Ils créent alors une couche hydrophobe qui repousse l’eau. Cela peut alors avoir des conséquences négatives sur la capacité de rétention de l’eau par le sol, et, en conséquence, pour le développement des végétaux.
Cette répulsion à l’eau apparaît surtout dans certaines gammes de température, entre environ 200 °C et 280 °C, tandis qu’à des températures plus élevées, les composés organiques à l’origine de cet effet peuvent à leur tour être détruits.
Des différences entre sol sableux et sol argileux
Outre la température, d’autres paramètres peuvent également modifier grandement les effets d’un incendie sur le sol : intensité, durée, quantité et nature du combustible mais aussi les propriétés du sol.
Dans un sol sableux, comme en forêt de Fontainebleau (Seine-et-Marne), par exemple, il aura une réduction plus importante de la matière organique du sol comparé à un sol argileux, comme certains sols du département de l’Aude. Cela est dû au fait que dans les sols sableux, la matière organique du sol est principalement présente sous forme de débris végétaux peu protégés, contrairement à un sol argileux où la matière organique est plus susceptible d’être présente en association avec les particules d’argiles. Cette association entre la matière organique du sol et les particules d’argiles est tellement forte qu’elle fonctionne comme une protection.
Ces sols argileux sont donc, eux, capables de stabiliser une part importante de la matière organique au contact des minéraux. Ils offrent ainsi une meilleure protection du carbone que les sols sableux.
Fourni par l’auteur
Une vie souterraine bouleversée
Les effets du feu sur les sols forestiers ne s’arrêtent pas là, car le feu ne transforme pas seulement la chimie et la structure du sol : il bouleverse également les organismes qui y vivent. Un sol abrite une communauté extrêmement diversifiée de bactéries, de champignons et d’animaux qui participent notamment à la décomposition de la matière organique et aux cycles du carbone et des nutriments. La chaleur peut provoquer très rapidement la mortalité directe d’une partie de ces organismes.
En modifiant le pH, la disponibilité des nutriments, la matière organique ou encore les propriétés physiques du sol, le feu transforme aussi dans la durée les conditions de vie et les ressources disponibles pour les organismes. Cette perturbation se traduit alors par une diminution de l’activité des champignons et microorganismes qui, par l’intermédiaire de leurs enzymes, décomposent la matière organique et rendent disponibles des nutriments précieux à la fertilité de la forêt tout entière.
Le fonctionnement biologique du sol peut ainsi rester perturbé bien après que les cendres ont disparu, avec des temps de récupération pouvant atteindre plusieurs années, voire plusieurs décennies selon la sévérité du feu et les caractéristiques de l’écosystème.
Tout le carbone part-il en fumée ?
Regardons maintenant ce qu’il se passe au niveau du stock de carbone des sols.
On pourrait penser qu’un incendie transforme une majorité du carbone du sol en CO2 qui partira dans l’atmosphère. La réalité est plus complexe. Une partie des substances carbonée de la matière organique du sol est, effectivement, consommée par les flammes. Mais une autre partie du carbone des sols n’est pas détruite : elle est transformée.
Pour comprendre cette transformation, il faut distinguer plusieurs formes de carbone présentes dans la matière organique du sol. Les formes dites « O-alkyles » correspondent principalement aux glucides, comme ceux de la cellulose et de l’hémicellulose des végétaux. Elles constituent une source d’énergie facilement accessible pour les microorganismes.
Les formes alkyles regroupent des molécules plus riches en chaînes carbonées, comme les cires ou certains lipides des plantes. Enfin, le carbone aromatique est constitué de molécules organisées en cycles carbonés, généralement plus résistantes à la décomposition biologique.
Sous l’effet de la chaleur, les formes O-alkyles et alkyles diminuent progressivement, tandis que la proportion de carbone aromatique augmente. À mesure que la température s’élève, certaines fonctions chimiques disparaissent à leur tour et les molécules se condensent, laissant un résidu de plus en plus riche en structures aromatiques : le carbone pyrogénique. Le charbon de bois en est la forme la plus visible, mais des composés similaires se forment également dans le sol après un incendie.
adapté de Knicker et coll., (2007), Fourni par l’auteur
Le feu produit donc une nouvelle forme de matière organique, structurellement plus fermée et chimiquement différente de celle qui existait avant l’incendie. Ce carbone peut alors interagir avec les minéraux du sol et persister plus longtemps que la matière organique dont il est issu. On pourrait donc penser que les incendies favorisent le stockage d’une forme de carbone plus stable dans les sols. La réalité est toutefois plus nuancée.
Des scénarios différents en fonction de l’intensité
Selon l’intensité des situations, l’incendie peut entraîner une perte importante de matière organique, une simple transformation des composés les plus facilement dégradables ou encore une augmentation temporaire du carbone du sol liée à l’accumulation de résidus carbonés issus de la combustion. Ce phénomène est notamment observé dans certains systèmes de brûlis traditionnels.
Ce résultat surprenant est dû au fait que le feu consomme une partie de la matière organique, mais il génère aussi de résidus riches en carbone, comme le carbone pyrogénique, qui peuvent, dans certains systèmes, contrebalancer les pertes.
Cependant, une synthèse scientifique récente regroupant 471 études et plus de 5 000 observations à travers le monde montre que le feu tend globalement à diminuer les stocks de carbone du sol, avec des effets particulièrement marqués lorsque les incendies sont sévères ou répétés.
Après le feu, le sol continue d’évoluer
Lorsque les flammes s’éteignent, le sol n’est pas figé dans son nouvel état. Même si les sols gardent la mémoire des incendies, la végétation recommence à pousser, les microorganismes recolonisent progressivement le milieu et les cendres peuvent fournir temporairement des éléments nutritifs aux plantes. Commence alors une phase de récupération dont la vitesse et l’ampleur dépendent à la fois de la sévérité de l’incendie, des propriétés du sol et des caractéristiques de l’écosystème.
Dans certains écosystèmes, comme les savanes, les formations méditerranéennes ou les forêts sèches, le feu fait partie du fonctionnement naturel et peut contribuer au recyclage des nutriments ou au maintien de certaines espèces. Ces milieux ont évolué avec des incendies réguliers, généralement de faible intensité, qui favorise la libération de nutriments de la végétation morte et l’ouverture des espaces favorables à la germination ou à la repousse de nouvelles espèces. Certaines espèces méditerranéennes, comme le pin d’Alep ou plusieurs cistes, profitent même du passage du feu pour se régénérer. La chaleur intense des flammes fait fondre la résine qui maintenait leurs cônes fermés, libérant des milliers de graines sur un sol enrichi par les cendres.
Le problème survient lorsque le régime des feux se modifie. Un feu modéré suivi d’une recolonisation rapide n’a pas les mêmes conséquences à long terme que des incendies sévères ou répétés, qui peuvent survenir avant que le sol et la végétation aient eu le temps de récupérer. Les perturbations peuvent alors s’accumuler, entraînant des pertes de carbone et, plus largement, une altération durable du fonctionnement du sol.
Après l’incendie, faut-il intervenir ?
Puisque les sols et les écosystèmes disposent d’une capacité naturelle de récupération, faut-il intervenir après un incendie pour accélérer leur restauration ? Dans de nombreux cas, laisser le milieu récupérer naturellement peut constituer la meilleure option.
Une intervention se justifie surtout lorsque le feu a rendu le sol particulièrement vulnérable à l’érosion, aux coulées de boue ou au transfert de sédiments vers les cours d’eau et les infrastructures. Dans ces secteurs, couvrir le sol avec de la paille, des copeaux de bois ou d’autres matériaux peut protéger sa surface de l’impact des gouttes de pluie et limiter le ruissellement et l’érosion.
À l’inverse, certaines interventions menées rapidement après l’incendie peuvent aggraver les dommages. Le passage d’engins lourds, notamment lors de l’exploitation des arbres brûlés, peut compacter un sol déjà fragilisé, dégrader sa structure et accroître l’érosion.
À l’heure du changement climatique, avec des incendies plus fréquents et plus intenses, une question cruciale demeure cependant : jusqu’où les sols peuvent-ils absorber ces perturbations sans voir leur fonctionnement durablement altéré ? Pour y répondre, l’étude des mécanismes favorisant ou limitant cette résilience demeure plus que jamais cruciale.
Cet article a bénéficié de l’appui de Quentin Bordier, rédacteur scientifique. Nous le remercions pour son aide dans la vulgarisation de cette réflexion.
Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.
– ref. Quand les incendies s’éteignent, les sols se transforment – https://theconversation.com/quand-les-incendies-seteignent-les-sols-se-transforment-290544