Impacts écologiques de deux méthodes de restauration en

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Impacts écologiques de deux méthodes
de restauration en forêt boréale
Etude de la structure d’un jeune peuplement sur le site Natura
2000 d’Elimyssalo
Jean-Emmanuel FOURNIER
Rapport de stage de Master 2 Ecologie-Environnement
Spécialité Gestion des Habitats et des Bassins Versants
Maître de stage: Anne TOLVANEN
Correspondant universitaire: Gabrielle THIEBAUT
Soutenu le 13 Septembre 2012

Remerciements :
Je tiens à remercier dans un premier temps l’ensemble du personnel de l’Unité d’Oulu de
l’Institut Finlandais de Recherche Forestière pour m’avoir accueilli pendant ces six mois de
stage.
Mes remerciements vont principalement à Mme Anne Tolvanen, mon maître de stage et Mme
Anne-Maarit Hekkala, thésarde, pour l’aide et les précieux conseils qu’elles m’ont apportées
tout au long de ce stage.
Je remercie également Mme Tania Murto pour les échanges productifs que nous avons pu
avoir sur la problématique de la restauration écologique en Finlande mais aussi pour sa
patience et son esprit d’équipe au cours des inventaires phytosociologique des bas marais à
Sphaignes.
Sincères remerciements à Mme Gabrielle Thiébaut, ma coordinatrice universitaire, pour son
aide et ses conseils pertinents au cours de mon suivi de stage pendant ces six mois.
Je souhaite enfin remercier toutes les personnes qui ont prêté leur attention à la relecture de
cette étude.

Sommaire
Présentation de la structure d’accueil: L’Institut Finlandais de Recherche Forestière ............................ 1
1. Introduction .................................................................................................................................... 2
1.1. Contexte historique des forêts boréales d’Europe ................................................................... 2
1.2. Le déclin de la biodiversité dans les forêts de Fennoscandie .................................................. 3
1.3. Concepts de la restauration écologique ................................................................................... 3
1.4. La restauration écologique des habitats forestiers en Finlande ............................................... 4
1.5. Le projet LIFE Green Belt et le site Natura 2000 d’Elimyssalo.............................................. 7
1.6. Les buts et objectifs de cette étude ......................................................................................... 8
2. Matériel et méthodes ...................................................................................................................... 9
2.1. Présentation du site d’étude .................................................................................................... 9
2.1.1. Localisation du site d’étude ............................................................................................ 9
2.1.2. Historique du site d’Elimyssalo .................................................................................... 10
2.1.3. Caractéristiques biotiques et abiotiques ........................................................................ 10
2.2. La restauration écologique .................................................................................................... 11
2.2.1. Description du suivi écologique .................................................................................... 12
2.2.2. Les méthodes de restauration ........................................................................................ 14
2.3. Mesures et calculs................................................................................................................. 14
3. Résultats ....................................................................................................................................... 16
3.1. Structure du peuplement avant restauration: une jeune futaie équienne ................................ 16
3.1.1. Comparaison des caractéristiques structurales .............................................................. 16
3.1.2. Distribution des diamètres et des hauteurs .................................................................... 17
3.2. Comparaison et impacts des deux méthodes de restauration ................................................ 19
3.2.1. Distribution des diamètres et mortalité des arbres ........................................................ 19
3.2.2. Volume de bois vivant et de bois mort.......................................................................... 20
3.2.3. La régénération naturelle du peuplement forestier ........................................................ 22
4. Discussion .................................................................................................................................... 25
4.1. Comparaison des méthodes de restauration .......................................................................... 25
4.1.1. Etat de dégradation du site en 2005 .............................................................................. 25
4.1.2. La restauration par ajout de bois mort........................................................................... 25
4.1.3. La restauration par brûlis contrôlé ................................................................................ 26
4.2. Guide pour les gestionnaires forestiers et gestionnaires du paysage ..................................... 28
5. Conclusion ................................................................................................................................... 30
Bibliographie ........................................................................................................................................ 31
Table des illustrations........................................................................................................................... 37
Annexes................................................................................................................................................ 38

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Présentation de la structure d’accueil : L’Institut Finlandais de Recherche
Forestière
L’Institut Finlandais de Recherche Forestière (METLA) est un institut indépendant de
recherche gouvernemental, placé sous la tutelle du Ministère de l’Agriculture et de la Forêt.
Les missions de METLA sont orientées sur les trois volets écologique, économique et social
du développement durable des forêts et de leurs gestions à travers la recherche. Premier
institut Finlandais, METLA est aussi un des plus grands instituts de recherche d’Europe. Avec
68% de son territoire en forêt, la Finlande est le pays le plus boisé d’Europe et s’avère un des
trois pays les plus impliqués dans la gestion de ses forêts au niveau mondial (NOLTFOX
2012).
Depuis son établissement en 1917, l’institut de recherche n’a cessé d’augmenter son réseau
d’unités de recherche à travers le pays. Ses principales activités sont la réalisation de travaux
de recherche, la publication d’informations sur la nature et l’environnement forestier ainsi que
sur les différents usages de la forêt. METLA est reconnu comme expert en données
statistiques concernant la forêt. L’Institut réalise régulièrement de nombreux suivis et
contrôles. Enfin, METLA est aussi l’institut responsable des pépinières de plants forestiers à
l’échelle nationale.
L’unité d’Oulu est l’une des dix unités de METLA. Basée à Muhos depuis 1922, l’unité a été
récemment relocalisée au sein du campus universitaire de la quatrième plus grande ville de
Finlande, Oulu. Cela permet à l’entreprise de promouvoir une coopération scientifique avec
l’université mais aussi avec les autres grands instituts spécialisés dans l’environnement.
L’unité est spécialisée dans l’écologie de la régénération forestière, le changement des
conditions environnementales des forêts et le développement des méthodes de gestion
forestière. Son rayon d’action se situe entre les plaines de la région côtière d’Ostrobothnie à
l’ouest jusqu’aux hautes collines de la région de Kainuu à l’est. Actuellement, 36 personnes à
temps plein travaillent sur des thématiques comme la restauration écologique des forêts,
l’impact des mesures de gestion forestière ou encore les différents usages des tourbières et
marais ainsi que la recherche en génétique forestière.
L’unité a récemment augmenté son réseau de coopération avec les groupes d’intérêts
régionaux et nationaux et développée de nombreux programmes internationaux de recherche.

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1. Introduction
1.1. Contexte historique des forêts boréales d’Europe
Les forêts finlandaises sont typiques du biome boréal (Esseen et al. 1997) lequel couvre 32%
de la surface forestière mondiale (Burton et al. 2003). Les forêts de Fennoscandie incluant la
Finlande, la Norvège et la Suède, ont suivi la même gestion forestière par le passé. Avant le
18ème siècle, les forêts étaient ouvertes sur de larges surfaces pour l’activité de pâturage
(Linder, Östlund 1998) ainsi que pour la chasse et la cueillette (Kuuluvainen et al. 2004).
Puis, durant le 18ème et le 19ème siècle, l’activité forestière s’est développée autour de la
construction de bateaux de guerre et la production de goudron de pin (Pinus sylvestris L.),
suivie par les traditionnels défrichements et culture sur brûlis (Kuuluvainen et al. 2004;
Toivanen 2007). Durant les années 50, le développement de l’industrialisation et de la
mécanisation a conduit à l’emploi de modes de gestion intensive tel que la coupe rase des
forêts pour la fabrication de toutes sortes de produits dérivés du bois (Esseen et al. 1997;
Kuuluvainen et al. 2004), hissant ces pays nordiques au premier rang de l’industrie mondiale
(Esseen et al. 1997).
Cette industrialisation a eu un impact important sur l’économie de ces trois pays. Par
exemple, la Finlande utilise 87% de ses forêts pour la commercialisation (FRA 2010). En
revanche, ces nouveaux modes de gestion plus drastiques ont considérablement impacté la
structure et la dynamique des forêts dans la partie sud de la Finlande (Esseen et al. 1997;
Toivanen 2007). L’âge moyen des forêts et la quantité de bois mort au sol et sur pied, extraite
des forêts pour des raisons sanitaires (Esseen et al. 1997), ont aussi été considérablement
réduits. Le paysage a été largement fragmenté et les perturbations naturelles telles que les
incendies et les tempêtes sont de nos jours très limitées (Esseen et al. 1997), ceci en grande
partie à cause des réseaux denses de routes et de la prévention des incendies (Kuuluvainen,
Tukia, Aapala 2005). Le scénario semble moins problématique dans le nord de la Finlande. La
faible densité démographique limite l’activité industrielle qui se concentre autour des grandes
villes et permet la conservation de forêts semi-naturelles et de quelques îlots de forêts
sénescentes naturelles (Hanski 2000). Néanmoins, il demeure essentiel de continuer à
préserver ces espaces non dégradés pour prévenir le risque d’extinction d’espèces rares et de
permettre la recolonisation potentielle de ces espèces vers le sud de la Finlande.