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Les forêts, leurs produits et leurs services : apports attendus de la science

Bio-économie, gestion adaptative et intégrée, observation et anticipation sont les maitres mots de la sylviculture de demain, qui doit gérer des enjeux multiples dans un contexte climatique et économique changeant.

Visuel Regards d’expert : Y a-t-il le feu à la forêt ?
Article de présentation de la revue de l’Académie d’Agriculture de France : « Les forêts, leurs produits et services dans un contexte changeant : apports potentiels de la science », par Yves Birot, Xavier Déglise, Jean-Luc Peyron, Bernard Thibaut  et Bernard Roman-Amat, 24 pages, 8 octobre 2013.. © Inra, Véronique Gavalda
Par Pascale Mollier
Mis à jour le 24/02/2017
Publié le 09/11/2015

Cet article présente la revue réalisée par par Yves Birot, Xavier Déglise, Jean-Luc Peyron, Bernard Thibaut et Bernard Roman-Amat pour l'Académie d'agriculture de France.

La forêt produit du bois pour des usages de plus en plus diversifiés. Elle est aussi source de services à vocation sociale (loisirs, paysages) et assure des fonctions de protection (sols, bassins versants) et environnementales (biodiversité, climat, séquestration du carbone). Tout cela dans un contexte d’incertitude et de risques croissants.

Augmentation des dégâts dans les forêts européennes 

Depuis 1950, le volume moyen des dégâts s’élève à 35 millions de m3 par an. Avec des pics en 1978, 2000.

Première cause des dégâts : les tempêtes (53 %), puis les incendies (16 %) et les bio-agresseurs (16 %).

La multiplicité des enjeux sur la forêt  fait naître de nouvelles réflexions et de nouveaux concepts.

Bioéconomie : des produits de plus en plus diversifiés

On distingue plusieurs usages du bois :

  • des produits utilisés dans la construction, à base de bois massif (charpentes, …) ou de bois massif reconstitué (panneaux en contreplaqué ou en médium)
  • le bois-énergie (rondins, bûches, plaquettes et granulés)
  • le bois biocarburant (et produits de chimie verte)

La diminution du prix des produits ligneux incite à développer de nouveaux débouchés. Bio-raffinage et biocarburants sont les secteurs à investir en recherche-développement : études prospectives, procédés, analyses de cycle de vie. Les sciences biologiques (amélioration génétique, évaluation de la biomasse etc.) devront se combiner avec les sciences économiques et sociales pour éclairer les choix stratégiques des secteurs à développer.

Gestion intégrée

Face à la multiplicité des enjeux, la gestion de la forêt doit être intégrée en termes d’objectifs et organiser la cohabitation de systèmes d’exploitation diversifiés, du plus extensif au plus intensif (futaie à courte rotation, taillis à courte rotation). La gestion de la forêt doit être aussi pensée à l’échelle du territoire : la prévention des incendies, la protection des bassins versants dépassent l’échelle de la forêt.

Gestion adaptative

Face aux changements climatiques à l’œuvre, la question se pose de savoir si les processus évolutifs naturels seront suffisants. La gestion forestière peut adopter une démarche volontariste en favorisant les migrations et substitutions d’espèces. La gestion elle-même doit être « adaptative » pour intégrer au fur et à mesure les nouvelles connaissances sous forme d’outils opérationnels. Pour ajuster les réponses, il est crucial de développer les méthodes d’observation.

Observer devient un acte de gestion

Tour à flux, sur le site atelier de Fond Blanche. Cette parcelle d'un peu moins d'un hectare, permet l'observation et l'expérimentation au coeur de la forêt méditérranéenne entre Aubagne et La Ciotat dans les Bouches du Rhône.. © Bertrand NICOLAS - Inra, NICOLAS Bertrand
Tour à flux, sur le site atelier de Fond Blanche. Cette parcelle d'un peu moins d'un hectare, permet l'observation et l'expérimentation au coeur de la forêt méditérranéenne entre Aubagne et La Ciotat dans les Bouches du Rhône. © Bertrand NICOLAS - Inra, NICOLAS Bertrand

Des systèmes d’observation sur le long terme et transfrontaliers permettent d’analyser les paramètres physiques et biologiques des forêts (lire l'article sur le réseau national des SOERE, sous réseau F-ORE-T). Les échanges forêt-atmosphère par exemple (oxygène gaz carbonique, eau) peuvent être mesurées depuis l’échelle de la feuille ou de l’aiguille de pin, à l’échelle du peuplement (tour à flux), ou du continent (aéronefs, satellites).

Le LIDAR : une technologie en expansion

Nuage de points lidar 3D dense en forêt de montagne. Les points sont représentés en couleur en fonction de leur altitude. © ONF, A. Munoz-Source des données :CG 73
Nuage de points lidar 3D dense en forêt de montagne. Les points sont représentés en couleur en fonction de leur altitude © ONF, A. Munoz-Source des données :CG 73

Le LIDAR (light detection and ranging) permet de reconstituer des images en trois dimensions des forêts pour faire des études d’inventaire, sur la hauteur des arbres par exemple, ou pour décrire une parcelle.

Anticiper : prospectives et modélisation

Compte-tenu du cycle de végétation des arbres, il n’est pas possible d’infléchir rapidement une trajectoire de gestion. L’anticipation est donc de mise. Expertises collectives et prospectives sont au menu du document d’orientation 2010-2020 de l’Inra pour « éclairer la route plus loin que les phares ».

D’autre part, la modélisation a pris son essor grâce aux quantités de données apportées par les techniques d’analyse à haut débit. Citons comme exemple le modèle CAPSIS qui permet de simuler en 2100 la colonisation des forêts de pins du Mont Ventoux par les hêtres et les sapins. Autre exemple, la simulation de la propagation du feu dans des milieux complexes, avec une résolution spatiale de 2m et sur une zone allant de 5 à 50 ha (modèle 3D Higrad-Firetec).

Reproduction d'un feu expérimental avec le modèle de propagation  FIRETEC , co-développé par l'Inra et le Los Alamos National Lab.. © International Crown Fire Modelling Experiment, Natural Resources Canada.
Reproduction d'un feu expérimental avec le modèle de propagation FIRETEC , co-développé par l'Inra et le Los Alamos National Lab. © International Crown Fire Modelling Experiment, Natural Resources Canada.

La revue complète

Lire la revue complète de l’Académie d’Agriculture de France : « Les forêts, leurs produits et services dans un contexte changeant : apports potentiels de la science », par Yves Birot, Xavier Déglise, Jean-Luc Peyron, Bernard Thibaut  et Bernard Roman-Amat, 24 pages, 8 octobre 2013.

Revue de l’Académie d’Agriculture de France s

Sommaire de la revue :

1. Quels sont les défis et les enjeux ?

  • Adapter les forêts aux changements climatiques
  • Produire durablement, mobiliser et utiliser la biomasse à des fins multiples
  • Diversifier et valoriser les biens et services issus des forêts
  • Vivre avec les risques
  • Anticiper et éclairer

2. Qu’est-ce qui peut être utile au secteur forestier dans les progrès scientifiques et technologiques attendus ?

  • Génomique des arbres forestiers
  • Approches prédictives en biologie et écologie forestières
  • Technologies de mesures et d’observations des écosystèmes, au sol ou embarquées (aéronefs, satellites) : une géomatique innovante
  • Paiement pour les services environnementaux
  • Appuyer la gouvernance, la décision de gestion et son suivi : rôle des sciences économiques et sociales
  • Technologies des produits à base de bois

Conclusion

Bibliographie

Avancées de l’Inra dans le domaine

-  Tour d’horizon de 50 ans de recherche sur les forêts et milieux aquatiques, colloque du 19 décembre 2014. Lire l’article.

Forêt et changement climatique :

- Etude prospective et collaborative sur la réponse des forêts au changement climatique, à partir de huit modèles de dernière génération. Lire l’article.

- Différents niveaux sont à prendre en compte pour adapter l’agriculture et la sylviculture aux évolutions du climat et à leurs impacts directs et indirects. Lire l’article.

- L’Inra relaie une déclaration d’experts internationaux pour alerter le public sur les dépérissements massifs que nos forêts risquent de subir du fait du changement climatique. Lire l’article.

- Expérimentations sur le Mont Ventoux. Lire l’article.

- Carrefour de l’innovation :

  • Adaptation des forêts méditerranéennes au changement climatique, 20 novembre 2015
  • Innovation sylvicole, 3 décembre 2014.
  • Forêts et bois, 16 décembre 2011.
  • Sylviculture, forêts et tempêtes, 30 juin 2009.

Forêt et puits de carbone

- L’augmentation du taux de mortalité des arbres de la forêt amazonienne depuis plus de 30 ans, serait la première cause de l’altération de ses capacités de stockage de carbone. Lire l’article.

-  1 % des espèces d’arbres stocke la moitié du carbone de l’Amazonie. Lire l’article.

Forêts et bois

- Infrastructures de recherche sur le bois. Lire l’article.

- Bois de tension. Lire l’article

Forêts et bio-raffinerie

- Procédé breveté de fractionnement de la biomasse végétale (paille de blé et de riz) pour contribuer à produire du bio-carburant, des bio-matériaux et des bio-molécules dans une perspective d’éco-conception. Lire l’article.

- Après sept ans de recherche et développement, le projet Futurol de production de bioéthanol de seconde génération entre en 2015 en phase d’industrialisation et de commercialisation. Lire l’article.

Un collectif d’auteurs

  • Yves Birot, chef de département honoraire des recherches forestières de l’Inra, membre de l’Académie d’agriculture de France.
  • Xavier Déglise, professeur émérite, Université de Nancy.
  • Jean-Luc Peyron, Inra, directeur du GIP ECOFOR.
  • Bernard Thibaut, directeur de Recherches émérite, CNRS, Montpellier.
  • Bernard Roman-Amat, directeur du Centre de Nancy, AgroParisTech.

Pour en savoir plus : un site de données actualisées, géré par Yves Birot : La Forêt et le Bois en France en 100 Questions.