Biomasse forestière et bioénergie: Danger ou solution?

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1 C est correct. La scie mécanique fonctionne au biocarburant. Biomasse forestière et bioénergie: Danger ou solution? Evelyne Thiffault David Paré Jacques Morissette Sébastien Dagnault Ressources naturelles Canada Service canadien des forêts

2 Biomasse forestière Parties ou produits d arbre non-utilisés par les industries traditionnelles du bois Plantation dédiée à la production de biomasse Forêt sous aménagement Résidus primaires Bois de chauffage Résidus secondaires Résidus tertiaires Résidus de coupe finale Résidus d éclaircie Souches Résidus industriels : Écorce Sciures et rabotures Liqueur noire Résidus de : Construction Démolition Empaquetage Source: Röser et al. 2008

3 Intérêt pour la biomasse forestière résiduelle Sciage Bioénergie -nouveaux débouchés pour l industrie -sécurité énergétique -lutte aux changements climatiques pâte Source: Groupement forestier de l est du lac Témiscouata

4 Est-ce une source d énergie verte? Est-ce que la récolte de biomasse respecte les critères d aménagement forestier durable? Photo: Jacques Morissette

5 3.2 Gt C/an Groupe intergouvernemental d experts sur le climat: 450ppm: seuil critique Keeling and Whorf, 2005

6 «Un aménagement forestier durable visant à maintenir ou accroître les stocks de carbone tout en produisant d une manière soutenue du bois, de la fibre ou de l énergie, va générer les plus grands bénéfices durables en matière d atténuation.» GIEC 2007 ch 9: Forestry, AR4, Groupe III

7 En plus de dégrader les écosystèmes, l exploitation forestière est une importante source d émissions de gaz à effet de serre (GES);..

8 La beauté de la substitution Une cuillère de bois: 17 g CO 2 empêche l émission de Une cuillère de plastique: 200 g CO 2 Une cuillère de métal: 460 g CO 2 UK forestry commission 2008

9 Superficie nécessaire pour produire de l énergie Hydro San José, California hectares 1 million d habitants 740 MW Nucléaire Gaz naturel Solaire Charbon Vent Biomasse Source: Science 329:

10 100 Energy potential from biomass United States 120 Energie des carburants fossiles Quads (quadrillions of BTU) Energie captée par les plantes terrestres Energie dans les plantes agricoles et forestières 0 Source: Pimentel and Pimentel 2008

11 Changement dans les émissions de CO2 créé par les biocarburants par rapport aux combustibles fossiles (exclut changements dans l utilisation des terres) ETHANOL BIODIESEL

12 Conversion d écosystèmes naturels pour produire des biocarburants La dette de Carbone Temps pour repayer la dette Source: Fargione et al. 2008, Science

13 Laissées sur le site forestier, les branches vont se décomposer et émettre du CO 2 Masse de branches restante CO 2 Temps depuis le début de la décomposition

14 Si on les brûle pour produire de l énergie, les branches vont émettre le CO 2 immédiatement MAIS: Pour produire une unité d énergie, la biomasse forestière émet plus de CO 2 que les combustibles fossiles

15 Ça prend 4 ans pour que les émissions de CO 2 associées aux branches deviennent inférieures aux émissions associées au gaz naturel Émissions totales (kg CO 2 / MWh) Charbon Huile et diesel Gaz naturel Souches Branches Émissions directes de la chaîne de production de biomasse forestière Années depuis le début de la production Source: Repo et al. 2010

16 Source: GIEC Les prochains 50 ans sont critiques

17 Quelle est la meilleure utilisation de la biomasse? 1 tonne métrique anhydre 1700 kwh électricité 400L Ethanol = 2465 kwh 5000 kwh TRANSPORT- TAUX de DISTANCE PARCOURUE: Pour la même biomasse, la voiture électrique fait presque deux fois plus de distance que la voiture à l éthanol. (Campbell 2009, Science)

18 Matière organique et éléments nutritifs On ne fait pas d omelette sans casser des œufs

19 Quelle est l empreinte écologique de l utilisation de la biomasse forestière?

20 Perception du public: CECI EST UNE FORÊT AMÉNAGÉE CECI EST UNE FORÊT NON -AMÉNAGÉE DES QUESTIONS?

21 Quels sont les risques à la productivité des sites qu il faut éviter? Risques Compactage et orniérage Erosion Perte d éléments nutritifs Perte de matière organique

22 Quels types de site sont sensibles à ces risques? Types de site Compactage et orniérage Erosion Perte d éléments Nutritifs Sol organique X X Sol mince X X Pente forte Sol à texture grossière Drainage excessif Sol pauvre et acide X X X Perte de matière organique X X

23 Projet: Relier les types de site aux informations spatiales disponibles pour le territoire forestier Étude pour l Abitibi-Témiscamingue Sites sensibles à la récolte de biomasse: Tourbières, particulièrement les tourbières ombrotrophes Sols minces Pentes fortes Sols secs Sols grossiers Sols pauvres, particulièrement en calcium et magnésium

24 Cartographie des sites sensibles à la récolte de biomasse Source: Jacques Morissette et Evelyne Thiffault

25 Modèle BiOS (Biomass Opportunity Supply) FPInnovations - FERIC

26 Projet: Validation avec dispositifs de recherche déjà en place au Canada ans depuis la récolte Réponses aux traitements de récolte: Nutrition foliaire Croissance Réserves d éléments nutritifs du sol

27 Dispositifs en Ontario Peuplements de 15 ans 350 Croissance des derniers verticilles (cm) Pin gris Épinette noire Quantité de matière organique sur le site (t/ha) Pin gris Tronc entier Pin gris Arbre entier Pin gris Scalpage Épinette noire Tronc entier Épinette noire Arbre entier Épinette noire Scalpage

28 Dispositif en Nouvelle Ecosse Peuplements de 20 ans Coupe par arbre entier Coupe par tronc entier Épinette rouge Dickey Lake West Brooke West River Épinette de Norvège Épinette rouge Épinette noire Épinette rouge Épinette de Norvège Épinette rouge

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31 Microsite Présence /qualité Microclimat Humidité (air) Température (air) Contenu en eau (sol) Température (sol) Fertilité N. Thiffault, adapté de Sutherland et Foreman (1995)

32 Projet: Gestion des résidus de coupe et remise en production des sites 4 régions: Kamouraska Estrie Lac St-Jean Abitibi 4 espèces: Peuplier hybride Épinette noire Pin gris Épinette blanche Traitements: Témoin 20 kg de résidus 40 kg de résidus 80 kg de résidus Paillis de plastique Fertilisation Herbicide

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34 Project: 0 kg 20 kg 40 kg 80 kg

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36 Espèces reboisées Grille de décision Récolte/valorisation des résidus Méthodes d atténuation Maintien sur le site Conditions édaphiques

37 Projet: Réseau de suivi des effets à long terme de la récolte de biomasse forestière Combler les connaissances pour les conditions de site non représentées dans les dispositifs actuels Réponses aux traitements de récolte: Nutrition foliaire Croissance Réserves d éléments nutritifs du sol

38 Moraine de décrépitude Tourbière Sol sableux Sol très mince Sacré-Coeur Région à forte précipitation acide Forêt Montmorency Forêt mélangée Forêt feuillue Région à forte précipitation acide

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43 Volume de débris grossiers au sol (>3 cm) 120 Moyenne de DLG_VOL_m3hA m3 / ha 60 Traitement Récolte de résidus Témoin Abitibi Chartierville Chibougamau Site

44 Volume de débris fins au sol (<=3 cm) 35 Moyenne de DLF_VOL_m3ha m3 / ha traitement Récolte de résidus Témoin Abitibi Chartierville Chibougamau Site

45 Est-ce une source d énergie verte? Est-ce que la récolte de biomasse respecte les critères d aménagement forestier durable? Photo: Jacques Morissette

46 Le pétrole gicle à Saint-Augustin Le Soleil, 26 novembre 2009 Président de Junex, Jean-Yves Lavoie montre un échantillon de l'étonnante découverte faite dans le sol du parc industriel de Saint-Augustin-de-Desmaures : du pétrole léger de belle qualité.

47 Comprendre les enjeux environnementaux de la récolte de biomasse forestière Requis par: Public (poursuites aux États-Unis) Organismes de certification (FSC - Quebec) Marchés internationaux (UE)

48 Même science, deux perceptions différentes: Récolte de biomasse résiduelle: NON! Nouvelle-Écosse OUI! Finlande Va nuire au projet de rétablissement de la grande forêt acadienne Permet l indépendance énergétique par rapport à la Russie