Matériels et méthodes du déblaiement

dossier Nettoyage des parcelles forestières sinistrées après tempête Matériels et méthodes du déblaiement Philippe Van Lerberghe*, Daniel Michaud** (1) Suite aux tempêtes de 1999, l IDF, l AFOCEL et le CTBA, avec l appui de la Direction générale de la forêt et des affaires rurales (DGFAR), ont mis en place un réseau national de placettes pour comparer diverses méthodes de déblaiement des parcelles sinistrées et proposer des orientations pour leur reconstitution. Cet article en présente les conclusions techniques ; l article suivant analysera leurs coûts. L es tempêtes de fin décembre 1999 ont frappé profondément et assez durablement le milieu forestier et ses composantes : les propriétaires et gestionnaires, certains acteurs de l exploitation forestière et de l industrie, les écosystèmes eux-mêmes. Environ 170 millions de m 3 de bois ont été mis à terre, soit 5 années de récolte commercialisée. 7 % de la forêt française a été touchée à plus de 10 %. Après exploitation des chablis (70 % du volume mobilisé en 4 ans, soit 119 millions de m 3 ), il a fallu nettoyer ces parcelles pour préparer l avenir. Les travaux de déblaiement ont commencé dès octobre 2001 et se sont poursuivis en fonction des aides de l État, ainsi que des disponibilités des machines. À ce jour, entre 20 et 50 % des surfaces ont été reconstituées dans les régions les plus touchées. Comparaison des techniques Afin de permettre aux différents acteurs concernés par les dégâts d après tempête (sylviculteurs, conseillers, formateurs et entrepreneurs) de choisir des solutions techniques, au meilleur rapport qualité/prix, adaptées à leur situation d encombrement, une étude sur l efficacité et les conséquences des méthodes de nettoyage utilisées en France a été financée par la DGFAR et confiée à trois organismes chevilles : l IDF (coordinateur du projet), l AFOCEL et le CTBA. Plusieurs techniques de déblaiement après récupération des grumes, ont été observées et comparées en termes d efficacité, de productivité, de coût et d impact sur les possibilités de reconstitution en fonction de différentes situations de peuplements sinistrés représentatifs. Plus précisément, l évaluation a consisté à : situer leurs contraintes d utilisation en fonction du volume d encombrement et du projet de reconstitution par voie naturelle ou par voie artificielle, en plein, en bandes, des types d entretiens prévus, de l accessibilité et de la topographie des parcelles ; observer leur impact sur les propriétés physiques du sol, comme les limites des volumes à broyer partiellement ou totalement ; appréhender les besoins de restaurer après passage d engins lourds ; faire un bilan économique de l investissement. Cette étude de dimension nationale a été réalisée dans cinq régions particulièrement concernées par les dégâts : Aquitaine (pin maritime), Poitou-Charentes (taillis et futaies de châtaignier, chênes et feuillus mélangés), Limousin (épicéa commun, douglas), Champagne et Lorraine (épicéa commun, mélèze d Europe, hêtre et feuillus mélangés). Modes opératoires évalués Sur l ensemble des 20 chantiers suivis (Figure 1), 4 grands modes opératoires (2) se sont distingués : L andainage plus ou moins rapproché (tous les 14 à 35 m d axe en axe) a été réalisé à l aide de différents outils montés sur pelle hydraulique à chenilles (godet ou râteau scarificateur) après arasage des souches à la dent ou mâchoire coupante fixées sur pelle ; ces outils Forêt-entreprise n 163-Juillet 2005 21

dossier Reconstitution après tempête Figure 1 : Répartition des types de chantiers par peuplement sinistré Futaie Taillis simple châtaignier mélangée +TSF (chêne et hêtre) Futaie régulière de chênes Futaie régulière de résineux 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Nombre de chantiers Dent de déchiquetage des souches. Râteau scarificateur pour l andainage. Mâchoire coupante. peuvent travailler en «ramenant» ou en «poussant» à partir d axes (rails) ; la mise en andain peut aussi s effectuer à la lame pleine ou au râteau andaineur montés sur bulldozer (dit aussi «bouteur sur chenilles»). Le choix de la méthode dépend souvent du savoir-faire local. En Limousin, l andainage à espacement d andains de 30 à 35 m d axe en axe demeure le mode opératoire privilégié pour désencombrer les peuplements résineux dont le renouvellement à l identique est souvent préféré. Dans l Est de la France, les andains sont de petites dimensions. Très rapprochés (12 à 16 m), les cordons ont une largeur qui varie de 2 à 4 m pour une hauteur de 1 à 2 m en moyenne. en plein Ce travail ne peut se faire qu au moyen de broyeurs lourds à marteaux fixes nécessitant une puissance de tracteur (dit aussi «porteur sur roues» ou «sur chenilles») d environ 300 CV. Dans certaines situations, il a été réalisé au broyeur à marteaux mobiles qui demandent une puissance moindre (150 à 200 CV). Sur un site, le broyage a servi à fabriquer des plaquettes pour le bois-énergie. Le broyage en plein a été plus fréquemment choisi en peuplements résineux ; il est surtout pratiqué en Aquitaine et Limousin. 22 Forêt-entreprise n 163-Juillet 2005

dossier Broyeur lourd à axe horizontal sur porteur à chenilles. La brûlage a aussi été effectué en peuplement résineux en Limousin, après ratissage au râteau, plein ou à dents monté sur bull après arasage à la lame pleine ou à la mâchoire coupante. Pour ces 3 modes opératoires, le mode de reconstitution prévu a été la plantation. Elle est mise en œuvre dans la bande de culture nettoyée par l andainage, après travail du sol en plein, localisé, ou sans travail du sol. Ouverture de cloisonnements Cette technique, réalisée principalement en Poitou-Charentes et en Lorraine, est privilégiée dans les peuplements de feuillus. Elle fait appel à la dent d arasage montée sur pelle qui «remet à plat» des passages de largeur et d écartement variables. Les rémanents sont ensuite rangés dans les interbandes pour lesquelles le volume d encombrement résiduel (souvent faible) permet toutefois d attendre un ensemencement naturel. Il est aussi possible de planter à faible densité le long des cloisonnements. Sur un site, un broyage a permis de «lisser» le cloisonnement. Ce mode opératoire sert avant tout à sécuriser des passages pour les entretiens. Ici, la bande à cultiver, à l inverse de ce qui est décrit plus haut, se situe dans les interbandes non parcourues. Répartition des tâches L IDF et l AFOCEL ont évalué 3 grands types de variables à l aide du protocole PEFPF (Pôle expérimentations forêt privée française) établi par l IDF et les CRPF : l encombrement par les rémanents : inventaire des bois restant à terre, inventaire des tiges restant sur pied, nombre de souches, nombre de chandelles ; la colonisation par les semis et rejets : inventaire des semis et rejets par essence et classe de hauteur ; la végétation et le recouvrement du sol : inventaire des espèces, pourcentage de recouvrement du sol. Les impacts au sol induits par les machines de nettoyage, leur coût, ainsi que leur productivité ont été évalués au moyen d un protocole mis au point pour le projet européen AIR-CT94-2097 et adapté pour les besoins par le CTBA. Forêt-entreprise n 163-Juillet 2005 23 État des chantiers avant déblaiement Encombrement par essence Les résineux donnent nettement les volumes d encombrement à l hectare après exploitation et avant nettoyage les plus élevés : près de 100 m 3 pour le pin maritime (diamètre des rémanents inférieurs à 20 cm) et proche de 60 m 3 pour l épicéa commun avec 50 % de bois de diamètre supérieur à 20 cm (Figure 2). Le douglas Figure 2 : Encombrement en rémanents avant (colonne de droite) et après nettoyage (colonne de gauche), par essence Encombrement en m 3 /ha 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Douglas vert ø rémanents < 20 cm ø rémanents > 20 cm Châtaignier Chênes sociaux, Hêtre Mélèze d'europe Epicea commun Pin maritime

dossier Reconstitution après tempête et les feuillus, exploités presque totalement, ont un encombrement à l hectare inférieur à 20 m 3 avant nettoyage. Les opérations ramènent ces volumes à zéro dans le cas de l andainage ou du brûlage et à moins de 20 m 3 en moyenne pour les autres modalités. Le pin maritime enregistre le plus fort encombrement résiduel, même après broyage avec ou sans récupération de plaquettes. Encombrement par mode opératoire Les chantiers «ouverture de cloisonnements» ont été choisis sur les sites les moins encombrés (avec notamment peu de gros rémanents), et les seuls pourvus en régénération naturelle (Figure 3). Les chantiers andainage, broyage et brûlage ont été choisis sur les peuplements résineux à forts encombrements et dépourvus de régénération. Le broyage a été effectué sur des sites plutôt encombrés en petits rémanents (suite à l exploitation ou dans des peuplements plus jeunes). Encombrement en m 3 /ha Figure 3 : Encombrement en rémanents avant nettoyage par mode opératoire 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 ø rémanents > 20 cm ø rémanents < 20 cm Figure 4 : Encombrement en souches et chandelles avant nettoyage par mode opératoire Chandelles Souches en place Souches renversées Répartition des souches et chandelles 0 100 200 300 400 500 600 Nombre/ha Les souches renversées sont plus nombreuses dans les chantiers de résineux fortement encombrés et concernés par le broyage et le brûlage, ainsi que dans les peuplements feuillus. Les chandelles sont plutôt observées sur épicéas (Figure 4). Densité des semis On observe en opposition, d une part le brûlage et le broyage avec de très forts encombrements sans régénération, et d autre part le cloisonnement avec de très faibles encombrements et présence de régénération (Figure 5). Entre les deux, on retrouve l andainage avec de faibles ou de forts encombrements, sans régénération. Résultats du déblaiement par mode opératoire Volume déblayé On constate une efficacité satisfaisante pour tous les types de chantiers (Figure 6). Le pourcentage le plus faible concerne les rémanents de diamètre inférieur à 20 cm des chantiers «cloisonnement», mais le très faible volume avant déblaiement (3 m 3 /ha) ne permet pas d interprétation fiable et il n y a pas d intérêt à rechercher le déblaiement optimal. Le broyage est légèrement en retrait par rapport aux trois autres types de chantiers. Mais il concerne des parcelles de résineux très encombrées. Souches et chandelles déblayées L efficacité de déblaiement des souches renversées est globalement satisfaisante (Figure 7). Le cloisonnement et le broyage sont tout de 24 Forêt-entreprise n 163-Juillet 2005

dossier Figure 5 : Densité de semis avant déblaiement par mode opératoire 14 61 36 5 443 0 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 Nombre de semis/ha andains découlent de l encombrement. L andainage rapproché (12-16 m) permet de réaliser des cordons de rémanents rangés de faible importance, absorbés dans l écartement des lignes de plantations. L élimination de ces andains par écrasement dépendra du volume de souches plus ou moins disloquées. La remise à plat des andains sera plus facile si les galettes racinaires ont été déchiquetées par mâchoire coupante ou dent d arasage que soulevées et poussées par godet. Une note particulièrement positive même presque deux fois moins efficaces. Pour le traitement des souches en place, les techniques ont eu une efficacité relativement égale. L efficacité de déblaiement des chandelles est totale dans tous les types de chantiers (l efficacité nulle du broyage sur les chandelles s explique par leur absence sur ces chantiers avant déblaiement). Survie des semis Le peu de régénérations naturelles présentes dans les chantiers «broyage» (61/ha), «andainage» (41/ha) et «brûlage de tas» (10/ha) a totalement disparu. La survie des semis au déblaiement n est satisfaisante que pour les chantiers «cloisonnement» où l on retrouve même un nombre de tiges supérieur après une année de végétation. Pratiquement En peuplements résineux à reconstituer par voie artificielle Le mode andainage est certainement la solution la plus intéressante. Le volume et la répartition des Figure 6 : Pourcentage du volume de rémanents déblayé 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% ø rémanents > 20 cm ø rémanents < 20 cm Figure 7 : Pourcentage de souches et chandelles déblayées 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Chandelles Souches en place Souches renversées Forêt-entreprise n 163-Juillet 2005 25

dossier Reconstitution après tempête peut être attribuée aux travaux réalisés à partir d outils travaillant montés sur pelle hydraulique à chenilles. En fonction du degré d intensification des entretiens au sol, le traitement des souches par arasage ou déchiquetage est conseillé. De même, les travaux de remise en état du sol par rippage (scarification à l aide du même râteau andaineur) ou la confection de potets travaillés mécaniquement à l aide de la minipelle sont à privilégier. Ensuite, le choix de la densité d installation des plants dépendra des seuils minima pour l obtention des aides et de la nécessité de protéger ou non contre les cervidés. Si l on souhaite entretenir mécaniquement entre les lignes, un écartement de 4 m minimum est souhaitable. En peuplements feuillus à reconstituer par voie naturelle de préférence L ouverture de cloisonnements est ici la solution la plus intéressante. Les ouvertures devront être larges (3 à 6 m) et écartées de 12 à 30 m, en fonction de la pénétrabilité des bandes de peuplement comportant les semis. Elles doivent être suffisamment remises à plat pour permettre les visites et les passages ultérieurs de girobroyeurs et/ou de rampes tractées, comme les travaux de dégagement des semis et de plantations de complément. L outil à préconiser est la dent d arasage avec ergot, sur pelle hydraulique à chenilles, elle permet de pousser les rémanents en bordure Tableau 1 : Possibilité de reconstitution par régénération naturelle selon la méthode de nettoyage utilisée Méthode de nettoyage Reconstitution par régénération naturelle Brûlage ou andainage Impossible Tableau 2 : Modalités préférentielles à adopter selon l intensité de l encombrement Intensité de l encombrement Possible si récupération du broyat (plaquettes) Possible Si encombrement en rémanents Si encombrement en souches Fort Brûlage Brûlage ou andainage Fort mais peu Brûlage ou andainage de gros rémanents Moyen ou cloisonnement Faible ou cloisonnement Résumé De nombreuses techniques de déblaiement sur parcelles forestières sinistrées après les tempêtes de décembre 1999 ont été évaluées en terme d efficacité en fonction du volume d encombrement des rémanents. Les modes opératoires privilégiés sont l andainage plus ou moins rapproché, le broyage en plein, le brûlage en tas et l ouverture de cloisonnement. Les méthodes à adopter selon l intensité de l encombrement et les possibilités de reconstitution par régénération naturelle sont étudiées grâce à l observation d une vingtaine de chantiers de nettoyage avant reconstitution. Mots-clés : andainage, broyage, brûlage, cloisonnement, déblaiement, rémanents, souches, tempête. des cloisonnements. Un espacement des couloirs jusqu à 12-14 m permet de disloquer les grosses souches de part et d autre, le bras des pelles courantes pouvant évoluer jusqu à 6 m. Le broyage «de finition» est superflu dans la plupart des cas. L ensemble des résultats est résumé dans les 2 tableaux ci-dessous. Remerciements Cette étude est un travail d équipe auquel ont participé Gérard Armand, Éric Paillassa, Jérôme Rosa et Jérémy Paulus de l IDF, Nicolas Eisner et François Lewin de l AFOCEL, Emmanuel Bastet, Jean-Luc Chagnon et Didier Pischedda du CTBA. Dans les régions concernées, les différents organismes de gestion et de développement en la personne de Frédéric Filet et Christophe Cestona de la Cafsa, Jean-Marie Righi, Jacques Rideau et Catherine Barbaille du CRPF Limousin, Jean-Luc Boisselier et Damien Chanut de Geprobois, Arnaud Appert et Frédéric Cordier du Gedefor 55, Bernard Challan-Belval de la Cumafobar ont permis d installer les différentes modalités de nettoyage. Le suivi technique des chantiers n aurait pas été possible sans l aimable autorisation des propriétaires des sites concernés et la participation active des opérateurs des entreprises de travaux forestiers. (1) * IDF Maison de la Forêt, 7 Chemin de la Lacade 31320 Auzeville - Tolosane. Tél. : 05 61 75 45 00 - Fax : 05 61 75 45 09 - Courriel : pvanlerberghe@association-idf.com. ** AFOCEL Station Centre - Ouest, Les Vaseix 87430 Verneuil sur Vienne. Tél. : 05 55 48 48 10 - Fax : 05 55 48 48 19 - Courriel : daniel.michaud@afocel.fr (2) Le terme «mode opératoire» désigne une technique simple de nettoyage faisant appel à un seul outil tracté (broyage) ou un ensemble de techniques mises en œuvre avec différents outils pouvant travailler à la suite à partir du même engin dit «porte-outil» ou faisant appel à plusieurs outils (andainage et brûlage de tas ou cloisonnement par arasement et broyage de finition). 26 Forêt-entreprise n 163-Juillet 2005