Examining fuel treatment longevity through experimental and simulated surface fire behaviour: a maritime pine case study

The adequate prediction of fire behaviour characteristics for both scientific and management objectives is deeply impacted by the performance of fire behaviour models. Both the lack of experimentation and limitations in fire modelling constrain current understanding of fuel treatment effectiveness and longevity. The residual effect of a 10-year-old prescribed fire was quantified by both simulating fire behaviour and observing real-world fire behaviour in treated (T10) and untreated (U25) fuels in a 25-year-old maritime pine (Pinus pinaster Aiton) stand in Portugal. Fire behaviour characteristics were measured in experimental surface fires (n = 36). Surface-fire behaviour was simulated using BehavePlus with custom fuel models for T10, U25, and U15 (the untreated fuel complex when the stand was 15 years old). The T10 fuel complex had significantly less decomposing litter load and shrub cover and load than the U25 fuel complex. The observed rate of fire spread did not differ between fuel complexes after accounting for the effects of other environmental variables, but flame length in T10 was 25% lower than that in U25. BehavePlus simulations contradicted the difference observed in flame length. Inconsistent and misleading assessments of fuel treatment effectiveness with detrimental impacts on the outcomes of fuel management may result from the generalized practice of solely using simulation in lieu of experimental fires.

La prédiction adéquate des caractéristiques du comportement du feu à des fins scientifiques et pour la gestion des incendies est fortement influencée par la performance des modèles de comportement du feu. Le manque d’expérimentation et les limites de la modélisation restreignent par conséquent notre compréhension actuelle de la longévité et de l’efficacité du traitement des combustibles. L’effet résiduel d’un brûlage dirigé vieux de 10 ans est quantifié en simulant le comportement du feu et en l’observant en vrai dans des combustibles traités (T10) et non traités (U25) dans un peuplement de pin maritime (Pinus pinaster Aiton) âgé de 25 ans au Portugal. Les caractéristiques du comportement du feu ont été mesurées pour des feux de surface expérimentaux (n = 36). Le comportement des feux de surface a été simulé à l’aide de BehavePlus avec des modèles de combustibles sur mesure pour T10, T25 et U15, le complexe de combustibles non traités lorsque le peuplement avait 15 ans. Le complexe de combustibles T10 avait une charge de litière en décomposition ainsi qu’un couvert et une charge d’arbustes significativement moins élevés que celui d’U25. Les taux de propagation du feu observés dans les différents complexes de combustibles étaient semblables lorsqu’on tenait compte des effets des autres variables environnementales, mais la hauteur de flamme était 25% plus faible dans le cas de T10 que dans celui d’U25. Les simulations de BehavePlus contredisaient les différences de hauteur de flamme observées. Des évaluations inconsistantes et trompeuses avec des impacts néfastes sur les résultats de la gestion des combustibles peuvent être le résultat de la pratique généralisée qui consiste à utiliser seulement la simulation au lieu des feux expérimentaux.