Stock et flux de bois en forêt

Stock et flux de bois en forêt
Définitions, méthodes
et résultats de l’IFN
JeanJean-Christophe Hervé
CAQ 2012 – Nogent sur Vernisson
Définition IFN de la forêt
La forêt (définition internationale) :
terrain couvert à plus de 10 % par des végétaux ligneux pouvant
maturité in situ,
sur plus de 50 ares,
de plus de 20 mètres de large,
à l’exclusion des sites à vocation agricole ou urbaine
prédominante.
dépasser 5 mètres à
La forêt de production :
forêt au sens ci-dessus, utilisable pour la production de bois.
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Le volume
Sauf mention contraire, tous les volumes sont relatifs au volume de la tige principale,
principale limitée au
diamètre 7 cm :
c’est le volume « bois fort tige »,
des arbres de diamètre à 1,30 mètre > 7,5 cm, dans les forêts de production.
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Définition de la production
La production biologique, ou production brute entre deux dates est l’augmentation
de la quantité de bois sur pied résultant de la croissance des arbres et du
recrutement.
A l’IFN, la production est déterminée sur la période de 5 saisons de végétation
complètes précédent la campagne d’inventaire. Elle est annualisée en divisant
par 5, durée de la période.
Il s’agit donc de la production annuelle moyenne de bois par la forêt sur une
période de 5 ans.
Ceci permet de lisser, en partie seulement, l’effet des fluctuations climatiques.
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Les composantes de la production biologique
On distingue, dans la production biologique totale sur une période donnée :
L’accroissement des arbres vifs en fin de période
-> production des arbres vifs, terme principal qui représente plus de 90 % du total.
L’accroissement des arbres coupés durant la période
-> production des arbres coupés
L’accroissement des arbres chablis durant la période
-> production des arbres chablis
L’accroissement des arbres morts durant la période
-> considérée comme nulle ou négligeable par l’IFN
et enfin,
Le recrutement : arbres passant le seuil de 7,5 cm de diamètre pendant la période.
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Le bilan des flux de bois sur une période donnée
La production biologique constitue le flux entrant qui, complété des flux sortants,
détermine la variation du stock de bois durant la période considérée :
Production – Prélèvement – Mortalité = Variation de stock.
Ce bilan comptable peut être établi en volume tige bois fort, mais aussi en surface terrière, en
volume aérien total, ou en biomasse.
En volume tige bois fort, il suppose donc d’évaluer la production dans ce volume, et
notamment d’évaluer
l’accroissement en volume bois fort des tiges des arbres.
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L’accroissement en volume des tiges :
une quantité calculée plutôt que mesurée
L’accroissement en volume d’une tige n’est pas mesurable en inventaire, ni même intuitivement
appréciable par quiconque sur une courte période (sauf à remesurer les mêmes arbres à deux dates, ce
que l’IFN n’a jamais fait).
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Calcul « historique » de l’accroissement en volume de la tige
∆H
facteur de forme : rapport du volume de la tige à celui
d’un cylindre de même diamètre et hauteur
F = V /(D2H/4π)
ou
V = F D2H/4π
Si F est constant au cours de la croissance de la tige :
V1/V2 = D12H1/(D22H2)
H1
H2
V12
L’accroissement en volume est alors calculable à partir
des mesures d’accroissement en diamètre et
d’accroissement en hauteur.
∆D
D1
D2
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Mais le facteur de forme estest-il constant ?
D’après les mesures de volume (également historiques) de l’IFN, il semble bien que NON.
∆F > 0 pour les petites tiges
-> sous-estimation de l’accroissement
∆F < 0 pour les grosses tiges
Coefficient de forme du charme
-> surestimation de l’accroissement
Constat établi en 2007
(construction des tarifs volume à
deux entrées)
Mais quel impact sur la production ???
Circonférence (m)
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Impact difficilement évaluable sans mesure directe des prélèvements
Sans mesure directe des prélèvements, ceux-ci étaient évalués par inversion de la formule du
bilan :
Prélèvement = Production – Mortalité – Variation stock
qui fournissait un résultat de l’ordre de 60 millions m3/an.
Bien que toute erreur sur la production soit alors transmise au prélèvement, la comparaison
avec d’autres enquêtes (EAB du SSP) ne permettait pas de conclure, du fait d’autres
incertitudes : autoconsommation de bois, pertes d’exploitation, etc.
Mais en 2008, premier test d’une méthode d’évaluation directe des prélèvements, premiers
résultats en 2009…
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Bilan en volume et en surface terrière
établi fin 2009 sur la base du test prélèvement
En volume,
Production ancienne
En surface terrière
0
∆ stock
+
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2010 : la révision du calcul de l’accroissement
On cherche à calculer
∆VV = V2 – V1
V2 est connu, c’est le volume de l’arbre à la date d’inventaire
estimé par un tarif de cubage à deux entrées :
V2 = f(C13, HTOT) = f(C2, H2)
V1 ? Ne peut être estimé par le même tarif,
car seule la circonférence 5 ans avant est bien connue grâce à la mesure d’accroissement radial.
Etablir des tarifs à une entrée circonférence pour estimer V1,
ou mieux, V1/V2.
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Principe du nouveau calcul
Utilisation de deux tarifs
∆V = V2 −V1
 V 
= V2  1 − 1 
 V2 
 f (C 1 ) 
= f (C 2 ,H 2 )  1 −

f
C
(
)
2 

Tarif à 2 entrées : Estimation des
volumes
Tarif à 1 entrée :
Estimation de l’accroissement
relatif en volume
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Tarif à une entrée : le hêtre
Résidus
ln v
ln c13
ln c13
Résidus
v
c13
c13
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Tarif à une entrée : le chêne sessile
Résidus
ln v
ln c13
ln c13
Résidus
v
c13
c13
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Tarif à une entrée : le pin maritime, deuxième tarif
Résidus
ln v
ln c13
ln c13
Résidus
v
c13
c13
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Résultats
Prise en compte de l’événement Klaus
L’opération d’évaluation des dégât de la tempête Klaus a permis d’identifier tous les arbres des
échantillons 2005 à 2008 atteints par la tempête.
-> 47 millions de m3 de dégâts (volume actualisé au jour de la tempête), dont 20 millions récoltés
mi-2010.
Ceci permet de tenir une comptabilité séparée de l’impact de cet accident sur le stock et de retirer les
arbres atteints des échantillons 2005 à 2008, de façon à ne plus considérer que l’évolution des arbres
non atteints.
Les flux de production, prélèvement et mortalité, ainsi que leur bilan, sont ainsi hors Klaus, pour tous
les échantillons 2005 à 2010.
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Production biologique totale
Evaluée sur les cinq campagnes 2006 à 2010, selon la nouvelle méthode de calcul, la production
biologique totale de la forêt de production s’établit à
85 +/- 1 millions de m3/an
16 % de moins que le dernier chiffre publié en 2008 selon l’ancien calcul.
Un impact variable selon les essences, plus fort sur les résineux.
Attention : un chiffre qui reste soumis aux fluctuations climatiques.
Pour la seule campagne 2010 (période 2005-2009), la production est ainsi de
90 +/- 3 millions de m3/an
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Le stock et son évolution de moyen terme
Volume vif sur pied dans les forêts de production
IFN 2010 : 2403 +/- 36 millions m3
IFN 2011 : 2440 +/- 37 millions m3
Evolution du stock sur 26 ans
(campagnes 2005-2009 actualisées post-Klaus)
(campagnes 2006-2010 actualisées post-Klaus)
(L’IF n°27, juillet 2010)
:+ 29 Mm3/an
hors tempêtes 1999 et Klaus
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Mais quelle évolution sur 2005 – 2010 ?
La comparaison directe des estimations de stock
IFN 2010 et IFN 2011 correspond à
la différence 2010 – 2005, divisée par cinq.
Estimation peu précise toutefois, du fait des incertitudes statistiques indépendantes sur
chacune des deux estimations de stock :
(V2010 – V2005)/ 5 = 38 +/- 23 millions de m3
C’est le bilan des flux qui permet une estimation beaucoup plus précise, ainsi qu’une
vérification de la cohérence d’ensemble des 4 statistiques indépendantes du stock, de sa
production, des prélèvements et de la mortalité.
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Un bilan complet et cohérent des flux
Période 2005-2010, en millions de m3 bois fort tige
Production :
85 + 5 (effet climatique)
+/- 3
Prélèvement :
44 – 4 (baisse conjoncturelle)
+/- 4
Mortalité :
8
= bilan :
+/- 1
33 + 9 = 42 +/- 5 millions m3/an
Trois statistiques indépendantes, qui confirment une tendance structurelle à l’augmentation du
stock de l’ordre de 30 millions de m3 (hors tempêtes), et montrent un surplus conjoncturel
de l’ordre de 9 millions de m3.
A noter que, avec la tempête Klaus, l’évolution nette sur la période 2005 – 2010 s’établit à + 33
Mm3/an.
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Merci de votre attention
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Stock et flux de bois en forêt
Définitions, méthodes
et résultats de l’IFN
Nancy – 10 octobre 2011