Apports de la télédétection globale pour la caractérisation et modélisation du régime des incendies au Brésil : vers une approche des patchs de feux

Les incendies sont des perturbations intrinsèques au fonctionnement des écosystèmes agissant sur la distribution des espèces, les cycles biogéochimiques et les interactions biosphère/atmosphère. La distribution spatiale et temporelle des surfaces brûlées résulte principalement d'un compromis entre la disponibilité en biomasse combustible et son état hydrique. Ainsi, caractériser et modéliser un régime d'incendie repose donc sur une évaluation principalement de la saisonnalité et l'intensité de la sécheresse. Dans les écosystèmes fortement soumis aux incendies comme les savanes, biome le plus affecté au niveau global, les informations disponibles ne sont issues que des observations issues de la télédétection globale. Malgré que ces types de données ont été largement utilisés depuis les années 2000 pour la quantification des émissions de carbone par les modèles globaux, les incertitudes restent grandes entre les différents produits mis à la disposition des scientifiques. De même les processus utilisés dans la modélisation dynamique des surfaces incendiées, couplés aux modèles de végétation repose sur des équations empiriques de quantification de la sécheresse. Pour des écosystèmes comme les savanes du Brésil, où les informations incendies sont uniquement obtenues par les informations issues de la télédétection globale, et où la variabilité des types fonctionnels de la végétation affecte le bilan hydrique des sols, évaluer les incertitudes sur ces variables est un pré requis important pour une modélisation appropriée des processus. Cette thèse aborde donc la caractérisation de la variabilité saisonnière des incendies et ses incertitudes dans les différents biomes du Brésil à partir des principales sources d'information sur les surfaces brulées issues de la télédétection globale (GFED4, GFED4s, MODIS MCD45A1, ESAFIRECCI) et des principaux indicateurs de sécheresse développés par les différents services forestiers. La même analyse est aussi appliquée aux surfaces incendiées issues des principaux modèles globaux de dynamique de végétation (DGVM) couplés avec un modèle incendie, afin d'identifier si les relations feux/sécheresse observées sur les produits satellitaires étaient conservées dans le modèles globaux. Après une analyse des processus utilisés dans les DGVMs, et notamment les nouveaux développements sur la caractérisation des patches de feux, la deuxième partie de mon travail a cherché à évaluer la capacité des produits globaux issus de la télédétection à méso-échelle (500m) à conserver la morphologie des patchs de feux observés à résolution plus fine pour une utilisation dans la caractérisation du régime des incendies et l'évaluation des DGVMs. La dernière partie de ce travail utilise une approche de biogéographie fonctionnelle basé sur les traits morphologiques des feux pour décrire un assemblage d'événements incendies et les comparer entre différents produits de télédétection pour en évaluer leurs similitudes ou leurs différences, ou entre différents biomes pour une nouvelle approche de pyrogéographie comparative