THÈME 2. CONNAISSANCE DE LA RESSOURCE ET DÉVELOPPEMENT INDUSTRIEL ÉVALUATION DE LA DISPONIBILITÉ FORESTIÈRE DES FORÊTS PUBLIQUES DE LORRAINE ANDRÉ RICHTER Avec une récolte annuelle de plus de 3 millions de m 3 debois, les forêts publiques de Lorraine représentaient, àla fin des années 1990, près de 80%de l approvisionnement des industries du bois de larégion. De ce fait, toute réflexion sur l avenir de cette filière, premier employeur de la région, nécessitait que l on s intéresse àl évolution de cette offre de bois àmoyen terme. L Office national des Forêts aainsi mené, en 1997 et 1998, une étude visant àapprécier l évolution des disponibilités forestières des forêts publiques de Lorraine au cours des dix prochaines années. Elle a débouché sur la conception d un outil informatique permettant de simuler ces évolutions en fonction de différents paramètres sylvicoles. L ÉLABORATION D UNE BASE DEDONNÉES L originalité de laméthode réside dans le fait qu elle utilise des données de l Inventaire forestier national (IFN) complétées par des données tirées des aménagements forestiers. Les données de l IFN proviennent du troisième cycle d inventaire réalisé dans les quatre départements lorrains entre 1989 et 1993, àsavoir : les coordonnées géographiques de chacun des 5 100 points d inventaire et leur surfa c e d extension (qui mesure la représentativité statistique au sein de l échantillon) ; les principales mesures dendrométriques réalisées sur quelque 70 000 arbres répertoriés par essence : hauteur totale, diamètre à 1,30 m, accroissement radial sur les 5 ans précédant l inventa ire ( I R 5 ), a c c roissement en ha uteur sur les 5 a ns préc éd a nt l inventa ire ( L 5 ), ces données permettant d appréhender volume et production des peuplements ; les tarifs de cubage utilisés par l IFN (tarifs à deux entrées) ainsi que l estimation de la qu a lit é de chaque arbre. L inventaire de Meurthe-et-Moselle ayant été réalisé entre septembre 1989 et août 1990, il afallu tenir compte des conséquences des tempêtes de l hiver 1990 qui ont occasionné d importants dégâts dans la région. Pour cela, la densité des placettes mesurées avant les tempêtes et touchées par des chablis (soit 6 % du nombre total) aété réduite en proportion de ladensité moyenne des placettes mesurées après chablis. L es d onnées d es a ména gements forestiers en vigueur en 1997 concernent l essence dominante, le régime et le traitement sylvicole (futaie, taillis-sous-futaie ) ainsi que le groupe (régénération ou amélioration) des parcelles où un point IFN a été inventorié. Pour cela, il a fallu localiser Rev. For. Fr. LIII - 3-4-2001 323
A NDRÉ R ICHTER géographiquement chaque point d inventaire en fonction de ses coordonnées Lambert et des cartes de terrain mises àdisposition par l IFN. Ce travail, certes fastidieux, permet de connaître à l échelle de la région la composition des grands types de peuplements selon leur classement en amélioration ou régénération. LA MÉTHODE DE CALCUL Détermination de domaines d étude départementaux (DED) Dans un premier temps, les points d inventaire ont été regroupés pour chaque département en domaines d étude, homogènes du point de vue des données des aménagements et du type de propriétaire (forêts domaniales, forêts communales). Il a ainsi été individualisé, dans chaque département, les domaines suivants : futaie de Hêtre, taillis-sous-futaie de Hêtre en conversion, futaie de Chêne, taillis-sous-futaie de Chêne en conversion, futaie de résineux. Afin de garantir sa validité statistique, il a été admis que chaque domaine d étude devait comporter au minimum 30 points d inventaire. Une distinction entre futaie de Sapin/Épicéa et futaie d autres résineux a ainsi pu être prise en compte pour les départements de Moselle et des Vosges. Principes généraux En dénommant ressource le capital sur pied et disponibilité la quantité de bois mobilisable dans une année donnée, nous pouvons écrire que : Ressource de l année n + accroissement de l année n disponibilité de l année n = ressource de l année n + 1 La ressource à la date de l inventaire est calculée à partir des arbres échantillon, en rappelant qu un point d inventaire IFN est formé de trois cercles concentriques de rayon 6 m, 9 m,15 m sur lesquels sont comptés et mesurés respectivement les petits bois, les bois moyens, les gros bois ainsi que les souches, chablis et arbres morts (figure 1, p. 325). Il en résulte que, au niveau d une placette, un petit bois compte pour 88,5 tiges à l hectare (respectivement 39,3 tiges àl ha pour les bois moyens et 14,1 tiges àl ha pour les gros bois), résultat à multiplier par lasurface d extension de laplacette pour avoir la représentativité réelle d un arbre échantillon. L a c c roissement est donné par lacroissance de chaque arbre inventorié. Celle-ci est modélisée en considérant que le diamètre à1,30 m et la hauteur totale mesurés àla date de l inventaire augmentent chaque année respectivement de (2 x IR5)/5 et de (L5)/5, ce qui permet de déterminer son accroissement en volume. Étant donné la courte période de la simulation et le peu d impact sur les prélèvements en amélioration, le passage àla futaie annuel aété négligé. Pour chaque point d un domaine d étude, on applique par itération les mêmes hypothèses de prélèvement annuel suivant que le point d inventaire aété classé dans le groupe amélioration 324 Rev. For. Fr. LIII - 3-4-2001
Thème 2. Connaissance de la ressource et développement industriel ou régénération. Ces prélèvements sont calculés en nombre de tiges, ce qui permet d exprimer la disponibilité en volume commercial ONF ou volume IFN selon les tarifs de cubage utilisés. Les informations portées par l IFN sur la qualité des arbres échantillon permettent de surcroît de distinguer le bois d œuvre du bois d industrie. Actualisation de l inventaire Les points de l IFN ont été reliés aux données des aménagements forestiers en 1997. Il a donc fallu au préalable actualiser les données des inventaires réalisés 4 à 7 ans plus tôt, en tenant compte des accroissements radiaux et en appliquant des prélèvements en amélioration ou régénération. D une part, il aété considéré qu une fraction des placettes classées en régénération en 1997 se trouvait encore en amélioration au moment des inventaires. D autre part, les arbres inventoriés sur des placettes totalement régénérées en 1997 font l objet d une récolte entre la date d inventaire et 1997. Enfin, des coefficients correcteurs (par département et type de propriétaire) ont été appliqués aux surfaces d extension pour obtenir les surfaces totales des forêts domaniales et communales répertoriées par l ONF en 1997. Les prélèvements en amélioration Les prélèvements en amélioration ont été estimés àpartir d un échantillon de plus de 1 000 fiches de martelage (hors chablis) complétées entre 1995 et 1997, classées par domaines d étude départementaux. En connaissant la rotation moyenne des coupes, il est possible de déterminer un prélèvement moyen annuel par hectare en nombre de tiges, par essence et par classe de diamètre, et ceci pour chaque domaine d étude. Ce prélèvement est ramené àla ressource caractérisée par les points IFN pour obtenir unratio de prélèvement annuel en % du nombre de tiges par classe de diamètre, qui sera appliqué sur toute la durée de la simulation (figure 2, p. 326). Ce ratio n intégrant pas les chablis récoltés tous les ans, le résultat est majoré de 5%pour les feuillus et de 20 % pour les résineux (pourcentages obtenus d après les statistiques de récoltes ONF. Par ailleurs, l échantillon de fiches de martelage apermis de calculer, par département et pour les principales essences, les tarifs de cubage commerciaux moyens utilisés par l ONF (tarifs à une entrée, le diamètre à1,30 m) et qui ont été utilisés pour exprimer la disponibilité en volume. FIGURE 1 POINT D INVENTAIRE DE L IFN GROS BOIS 1tige inventoriée =14,1 tiges/hectare 6m 9m 15 m BOIS MOYENS 1tige inventoriée =39,3 tiges/hectare PETITS BOIS 1tige inventoriée =88,5 tiges/hectare Rev. For. Fr. LIII - 3-4-2001 325
A NDRÉ R ICHTER FIGURE 2 Nombre de tiges/ha ÉTUDE DE DISPONIBILITÉ FORESTIÈRE ONF CALCUL DU PRÉLÈVEMENT EN AMÉLIORATION 50 40 30 20 10 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Petits Bois Bois Moyens Gros Bois Diamètre à1,30 m(diamètre compensé en cm) Densité àl hectare calculée d après les données de l IFN Prélèvement annuel àl hectare :nombre de tiges martelées/surface martelée/rotation FIGURE 3 ÉTUDE DE DISPONIBILITÉ FORESTIÈRE ONF CALCUL DU PRÉLÈVEMENT EN RÉGÉNÉRATION N = nombre d arbres dans les placettes IFN classées en régénération Dreg = durée de présence dans le groupe de régénération (Dreg = durée de l aménagement x surface classée en régénération / surface de laforêt) T(1-3/Dreg) T(1-2/Dreg) T(1-1/Dreg) T Dreg Prélèvement en 1997 :P97 = Dreg x () = T La somme du nombre de tiges est égale àn T+T(1 1/Dreg) +T(1 2/Dreg) +... + =N x (T +(T 1)+(T 2)+... + 2 +1)=N T x (Dreg +1) /2 = N d où T = 2N/(Dreg +1)=P97 P98 =P97 etc. 326 Rev. For. Fr. LIII - 3-4-2001
Thème 2. Connaissance de la ressource et développement industriel Les prélèvements en régénération Les prélèvements en régénération sont estimés en calculant, d après les aménagements forestiers, la durée (Dreg) de présence moyenne d une parcelle dans le groupe de régénération de la manière suivante : D reg = d urée d e l a ména gement x surfa c e c la ssée en régénéra tion / effort d e régénéra tion. Une valeur moyenne est calculée pour chaque domaine d étude en pondérant par lasurface de chaque série (ces valeurs se situent entre 18 et 30 ans). La difficulté réside dans le fait que l on ne connaît pas l état d avancement, en 1997, de chaque parcelle en régénération où un point IFN a été localisé, ce qui a conduit à formuler deux hypothèses : l ensemble des points d inventaire comptant N arbres en 1997 est divisé en Dreg parties, chaque partie ayant une ancienneté différente dans le groupe de régénération. La densité (et donc le nombre d arbres) dans chacune de ces parties est différente ; un prélèvement est réalisé annuellement dans chaque partie définie ci-dessus, il est considéré constant. Soit Tle nombre de tiges de lapartie qui est pour lapremière année dans le groupe de régénération. Le prélèvement constant à réaliser est de. Le nombre de tiges de lapartie qui est dans sa deuxième année de régénération sera de T, soit T(1 1/Dreg). Le prélèvement sur l ensemble du point est ainsi de Dreg x() = T. Par ailleurs, la somme du nombre de tiges de toutes les parties constituant un point est égale à N, donc : T + T(1 1/Dreg) + T(1 2/Dreg) +.+ = N, ce qui peut s écrire : Tx(Dreg +1)/2 =N. Le prélèvement en régénération pour l année 1997 est donc égal àt= 2N/(Dreg + 1)(figure 3, p. 326). D une part, au cours de la simulation, le prélèvement diminue d une année sur l autre d une valeur de. D autre part, la ressource des groupes de régénération vaen diminuant au fur et à mesure des prélèvements. Il adonc été nécessaire de prévoir un basculement des placettes classées en amélioration vers la régénération en déterminant une probabilité de passage en régénération de la manière suivante : Preg = effort de régénération annuel / surface classée en amélioration (données aménagements ONF). Ce coefficient s applique annuellement à toutes les placettes classées en amélioration, la fraction ainsi obtenue étant soumise à un prélèvement du type régénération (c est-à-dire T /Dreg, T étant le nombre de tiges au moment du passage en régénération) pour ladurée restante de la simulation. RÉSULTATS ETCONCLUSIONS Les résultats de cette étude ne sont volontairement ni présentés, ni commentés ici :leur intérêt, quoique grand, ne dépasse guère le niveau régional. Rev. For. Fr. LIII - 3-4-2001 327
A NDRÉ R ICHTER Les hypothèses de prélèvement ainsi que laméthodologie ont pu être validées puisque ladisponibilité calculée est proche de l offre moyenne réelle pour les années 1995 à1999. Bien évidemment, la tempête du 26 décembre 1999 ne permettra pas de vérifier le résultat des simulations àmoyen terme En pratique, seul le volume ONF a été utilisé afin de pouvoir comparer les résultats de l étude à la récolte réelle. De plus, les tarifs de cubage ONF ne font pas intervenir la hauteur des arbres, l accroissement en hauteur L5 étant considéré comme une donnée peu fiable. L outil informatique développé àcette occasion présente comme intérêt : d être facilement actualisable lorsque les données du quatrième cycle de l inventaire seront disponibles. La réalisation concomitante d une nouvelle enquête aménagement permettra alors de ne pas avoir àactualiser les données des inventaires ; de mesurer l incidence sur l offre forestière et sur la ressource d une modification des prélèvements liée àl évolution supposée de lasylviculture. Pour cela, il est possible de modifier les ratios de prélèvement en amélioration selon les catégories de bois (petits bois, bois moyens, gros bois), la durée de régénération et le rythme de mise en régénération. Les données dendrométriques de l IFN sont des éléments précieux à l échelle des forêts publiques d une région comme la Lorraine. Utilisées avec des données des aménagements forestiers, elles permettent de caractériser avec précision les peuplements en ayant cependant à l esprit que les surfaces d extension correspondent à une stratification précise des peuplements par l IFN, qui n est pas exactement celle utilisée pour cette étude. André RICHTER Service départemental de Meurthe-et-Moselle OFFICE NATIONAL DES FORÊTS 5, rue Girardet F-54052 NANCY CEDEX (André-Richter@onf.fr) 328 Rev. For. Fr. LIII - 3-4-2001