Soutenance de thèse Elodie ROMAGNOLI (11 décembre 2014)

Chaque année, les feux de végétation parcourent des millions d’hectares dans le monde et provoquent des dégâts considérables dans les écosystèmes, des pertes économiques importantes et parfois des tragédies humaines. Au cours de ces incendies, de nombreux composés sont émis dans les fumées, certains présentant un risque important pour la santé des opérationnels. Face à cette problématique, les décideurs et les praticiens qui réclament des outils d’aide à la décision font appel à la science pour les éclairer. Les incendies de végétation sont caractérisés par de nombreuses échelles de temps et d’espace. Une approche multi-physique et multi-échelle est donc nécessaire pour aborder la complexité de ces phénomènes. Ce travail de thèse est une contribution expérimentale à l’étude des effets d’échelle et du système sur la dynamique de combustion des végétaux et les fumées émises. Notre objectif principal a été de déterminer quels protocoles expérimentaux et plus particulièrement quelles échelles permettent de caractériser au mieux la combustion des végétaux en laboratoire. Nous avons ainsi étudié le comportement au feu des aiguilles de deux espèces de pin représentatives de l’écosystème méditerranéen, Pinus pinaster et Pinus laricio. Les litières d’aiguilles de pin représentent un enjeu important car elles entretiennent la propagation des incendies et elles participent à la transition d’un feu de surface à un feu total.
Trois configurations expérimentales ont été étudiées, l’échelle du cône calorimètre, l’échelle du grand calorimètre ou LSHR (permettant la combustion statique de masses plus importantes que le cône) et enfin, la propagation dans le LSHR permettant d’étudier l’effet du système sur la dynamique de la combustion et sur la production des fumées. Ainsi, des différences importantes pour la puissance dégagée ont été observées aux échelles du cône calorimètre et du LSHR. En revanche, le système de combustion (propagation) n’influence pas cette grandeur. Nous avons observé un effet de l’échelle de combustion sur la production totale des fumées et sur les émissions des suies. Nous avons également montré que le système de combustion (la propagation) influence la dynamique des émissions de dioxyde et de monoxyde de carbone, composés majoritairement émis par ces combustions. Un effet de l’échelle et du système est également à noter sur les émissions des composés azotés et des composés organiques volatils (COV) émis pour les trois configurations expérimentales.