Les effets des haies sur la conservation des sols et le ...atbvb.fr/sites/default/files/media/2019_09_20_atbvb_argumentairebo… · maintenir l’ensemble des services rendus par

Les effets des haies sur la conservation des sols et le

stockage de carbone

Valérie VIAUDINRA UMR SAS Rennes

Journée ATBV « Développer son argumentaire en faveur du bocage » ‐ Loudéac 20/09/2019

Enjeux sur les sols

2Journée ATBV – Loudéac– 20/09/2019

D’après (Arrouays, 2011)

Enjeux sur les sols

• Enjeux climatique / initiative 4p1000 :• Les sols sont le plus grand compartiment terrestre de stockage de C

• « Une augmentation de 4 pour mille des stocks de C dans les sols agricole suffirait à compenser les émissions de CO2 vers l’atmosphère »

• Rapport du GIEC* ‐ août 2019 : pertinence des solutions basées sur la gestion durable des terres pour limiter le changement climatique


*Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat

Plan de la présentation

• Erosion

• Stockage de carbone dans les sols

• Focus sur le projet CARBOCAGE (ADEME 2016‐2019)


Erosion

• Barrière physique au transfert de particules érodées de l’amont vers l’aval


Importance de la structure au sol (talus, densité de végétation)

Erosion à l’échelle du versant (1/4)

• Organisation des sols au voisinage d’une haie


(Walter et al, 2003)

HAIE

Couche labourée

Horizons riches en matière organique

Érosion à l’aval

Atterrissement au niveau du

talus

Accumulation de matière

organique en amont


• Augmentation de l’épaisseur des horizons organiques sur le versant à l’amont de la haie


(Walter et al., 2003)

Cla

sses

de

prof

onde

ur (c

m)

<= 10

(10;20]

(20;30]

(30;40]

(40;50]

(50;60]

(60;70]

(70;80]

(80;90]

(90;100]

> 100

0 10 20 30 40 50 60 70

Teneur en carbone g kg-1

VersantHaiePr

ofon

deur

du

sol (

cm)

Erosion à l’échelle du versant (3/ 4)• Evolution de la topographie suite à l’arasement de haies


(source Agrotransfert Bretagne)


– Amont des haies : dépôt de 2 à 4 t.ha‐1.an‐1

– Aval des haies : érosion de 4,5 à 11 t.ha‐1.an‐1


(Lacoste et al, 2013)

• Taux de redistribution des sols estimés au voisinage de haies pendant la période 1960‐2009

Carte du bilan local érosion/dépôt après 100 et 1200 ans

(Follain, 2005)

Augmentation de l’épaisseur du sol

Diminution de l’épaisseur du sol : érosion

Sans haies Avec haies

Après 100 ans

Après 1200 ans

Erosion à l’échelle du BV (1/4)



• Modélisation de scénarios d’évolution du paysage et impact sur l’érosion


BV d’étude (ZA Armorique, 35) Scénarios occupation du sol x haies


‐ 0,02 t.ha‐1.an‐1 ‐ 0,05 t.ha‐1.an‐1 ‐ 0,05 t.ha‐1.an‐1

+ 0,26 t.ha‐1.an‐1 + 0,50 t.ha‐1.an‐1+ 0,02 t.ha‐1.an‐1

Exportation de particules érodées à l’exutoire : 0,05 t.ha‐

1.an‐1




• Modélisation de scénarios d’évolution du paysage et impact sur l’érosion



• Importance des connectivités hydrologiques

Stockage de carbone

• 3 compartiments de stockage


Biomasse aérienne

Biomasse racinaire

Sol

Stockage de carbone dans la biomasse (1/3)

• Fixation de C‐CO2 de l’atmosphère via la photosynthèse

• C stocké sous forme organique– dans les parties ligneuses des arbres et arbustes, à la fois dans la partie aérienne (tronc et branches) et

– dans la partie souterraine (les racines).

• Durée du stockage dépendante du mode de gestion et du devenir du bois produit– stockage sur plusieurs dizaines voire centaines d’années pour le bois d’œuvre ;

– pas de stockage pour les produits utilisés comme bois de chauffage, brûlés dans l'année



• Quelques références scientifiques– Falloon et al. (2004) : haies arborées 2,8 tC/ha/an (0,6 tC/km/an, pour une largeur de 2m

– IPCC(2016) : pour les forêts de feuillus en Europe 2,2 à 3,4 tC/ha/an

– Crossland (2015) : impact du recépage


Taux de stockage (tC/km/an)

Compartiment Taillis prunellier Taillis aubépine Taillis noisetier

Non‐recépé(largeur 3.5m)

Recépé(largeur 0.55m)

Non‐recépé(largeur 6 m)


Non‐recépé(largeur 4 m)


Biomasse aérienne 2.10 0.00 0.54 0.00 0.50 0.00

Biomasse racinaire 0.39 0.01 0.15 0.01 0.20 0.10


• Références issues de chantiers de récolte


Productivité en fonction du mode de gestion de la haieMode de gestion Age des

branchesNombre

d’arbres pour 100 m

Volume produit pour 100 m

(MAP)

Biomasse produite pour 100 m (kg)

Biomasse produite par

arbre (kg) Elagage 12 (0,24)* 30 (0,66) 0,7 (0,61) 212 (0,56) 11 (0,89)

Emondage 15 (0,80) 15 (0,28) 1,4 (0,40) 453 (0.44) 32 (0,51)Recépage 14 (0,28) 35 (0,62) 1,5 (0,36) 477 (0.35) 17 (0,55)

Productivité en fonction de la structure de la haieType de haie Age des

branches Nombre

d’arbres pour 100 m

Volume produit pour 100 m

(MAP)

Biomasse produite pour 100 m (kg)

Biomasse produite par

arbre (kg) Haie de taillis de

bonne qualité16 (0,21) 41 (0,60) 1,7 (0,47) 534 (0,46) 16 (0,68)

Haie de taillis de moyenne qualité

13 (0,30) 23 (0,38) 1,3 (0,30) 384 (0,26) 19 (0,53)

Arbres d’émonde et/ou haut jet avec taillis de bonne qualité

15 (0,21) 44 (0,45) 1,1 (0,60) 382 (0,62) 9 (0,61)

Autres** 13 (0,53) 24 (0,72) 1,2 (0,40) 389 (0,40) 21 (0,61)(Lofti, 2015)

Stockage de carbone dans le sol (1/5)

• Un stock dynamique, en renouvellement permanent



• Un stock dynamique en renouvellement permanent



• Les processus en jeu au voisinage des haies :

– Flux d’apport de C au sol importants : feuilles, résidus ligneux, racines, exsudats racinaire

– Vitesses de biodégradation plus lentes :– Conditions de température et d’humidité– Matière organique peu décomposable– Apports en profondeur



• Distribution du C sous la haie


0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60

Teneur en carbone médiane (g/kg)

Prof

onde

ur (c

m)

Versant amontHaie

Teneur en matière organique plus élevée

sous la haie

(Walter et al., 2003)


• Peu de références dans la littérature scientifique ou experte qui intègrent l’ensemble du profil de sol et de la zone d’influence de la haie.

• Quelques références : – Walter et al. (2003) : stockage de 1 à 30 tC/ha de haie sur l’horizon 0‐30 cm (7 haies nord Ille‐et‐Vilaine)

– Arrouays et al. (2002) : stockage maximal de 5tC/ha pour une densité de haies de 100 m/ha

– Etude 4p1000 (Pellerin et al., 2019) : taux moyen de stockage sur 20 ans de 0,75 tC/anpar hectare de haie de 2 m de large au voisinage de cultures annuelles ; pas de référence en prairie


Projet CARBOCAGE 2016‐2019

• Objectifs– Définir les bases d’un marché Carbone dont l’objet est la gestion durable de la haie :

– Quel stockage pour quelle gestion ? – Quelles modalités de fonctionnement entre acteurs ?

• Ambitions :– Permettre une meilleure rémunération de la gestion des haies pour la rendre attractive et maintenir l’ensemble des services rendus par les haies, via le carbone stocké

– Mise en œuvre du projet et certification au niveau national


CHAMBRES D’AGRICULTURE PAYS DE LA LOIRE BRETAGNE



• Des territoires d’expérimentation (3 impliqués + 1 volontaire)


– Pour construire les références sur le stockage (chantiers)

– Pour mobiliser des acteurs locaux (agriculteurs, collectivités, entreprises, …)

– Pour être des territoires d’expérimentation d’un marché carbone local

Journée ATBV – Loudéac– 20/09/2019

Protocole de mesure (1/2)• 3 sites

50 km

* Moyenne cantonale (source Base de donnée Analyses de terres – GIS Sol)

o Roi Morvan :– Pluviométrie : 967 mm.an‐1– Teneur en C* : 30 g.kg‐1

o Mauges :– Pluviométrie : 740 mm.an‐1– Teneur en C* : 14 g.kg‐1

o Vallée de la Sarthe :– Pluviométrie : 693 mm.an‐1– Teneur en C* : 14 g.kg‐1

• 12 haies échantillonnées = 21 côtés de haies– 5 taillis, 4 futaies, 3 mixtes– 7 implantées depuis 100 à 120 ans, 5 implantées depuis 20 ans


Protocole de mesure (2/2)• Echantillonnage des sols au voisinage des haies

Stock de référence, non affecté par la présence de la haie


Résultats (1/3)

• Effets de la distance aux haies sur les stocks de C

Horizon de sol Stock de C moyen (tC/ha)

1m 3m 6m 18 m

0 – 30 cm 81 63

30 – 60 cm 47 32

60 – 90 cm 24 15 14

– 0‐30 et 30‐60 cm : stocks à 1 m > stocks à 3, 6 et 18 m– 60‐90 cm : stocks à 1 m > stocks à 3 m > stocks à 6 et 18 m


Résultats (2/3)

• Stockage additionnel de C

Sites d’étude Stocks additionnels de C (tC pour 100 m linéaires)

Haies jeunes Haies anciennes

Mauges et Sarthe 0,8 (0,2 – 1,3)* 1,4 (0,7 – 1,9)

Roi Morvan 2,2 ** 4,7 (1,8 – 7,3)

Tous sites confondus 1,1 (0,2 – 2,0) 2,1 (0,4 – 8,3)

– Observé quelle que soit l’occupation du sol adjacente

– Dépendant de l’âge de la haie

* Quantiles 5 et 95 %

** Une seule haie


Conclusion / stockage de C dans le sol

• Stockage additionnel significatif, y compris dans des sols présentant un stock de C élevé

• Références acquises dans le cadre de CARBOCAGE cohérentes avec les estimations publiées dans la littérature

• Grande variabilité du stockage additionnel mesuré


Projet CARBOCAGE

• Evaluer le stockage additionnel de carbone


Projet CARBOCAGE

• Unité carbone intégratrice des services rendus par la haie


Corridor écologique

Erosion: Paysage, esthétisme, cadre de vie…….

Protection de l’eau:

Biodiversité

Projet CARBOCAGE

• Unité carbone intégratrice des services rendus


Projet CARBOCAGE

• Guide de gestion durable des haies


Sans gestion/gestion inappropriée dégradation progressive

Avec gestion – amélioration du capital de stockage de C

Plan de Gestion etGuide de gestion au cœur du dispositif

Un Guide en deux parties :

‐ Les pratiques de gestion

‐ Les itinéraires

Pour chaque typologie les itinéraires de maintien et de conversion sont proposés

A chaque itinéraire est affecté un potentiel de stockage par compartiment.

Conversion d’une haie arborée vers une haie pluristrate:

Projet CARBOCAGE

• Méthode de calcul


t0 t = t0 + 20

…

Stock additionnel

Stock initial

Stock potentiel

Projet CARBOCAGE



Haie pluristrates de 100 m

Cubage sur 10 % du linéaire

Biomasse aérienne : cubage des haies

Info générale, contextuelle et morphologique sur la haie

Relevés sur chaque arbre, cépées d’indicateurs permettant d’estimer le volume de bois (formules de cubage forestier)

Projet CARBOCAGE



Biomasse aérienneRéférentiels locaux/mesure sur place

Biomasse racinaire

Sol

Une partie prélevée : Une partie laissée sur place

De 0 à 4,41 Teq CO2/km/an

0 à 4,85 Teq CO2/km/an

0,4 à 3,2 Teq CO2/km/an

0,77 à 3,94 Teq CO2/km/an

Projet CARBOCAGE

• Mise en œuvre en 4 étapes1. Cartographie des haies en place

2. Diagnostic


Mon projet dHaies MIXT

>15 ans >4 000 m

Plantation :Total 9

Projet CARBOCAGE

• Mise en œuvre en 4 étapes3. Projet de plan de gestion

4. Quantification et engagement (15 ou 30 ans)


Mon projet de plan de gestionHaies MIXTE Haies TAILLIS Haies FUTAIES Haies ARBUSTIVE

>15 ans >100 ans >15 ans >100 ans >15 ans >100 ans >15 ans >100 ans4 000 m 1 000 m 1 500 m 500 m 1 000 m

Plantation : 1 000 m Plantation : 500 m Plantation : Plantation :Total 9 500 m dont Plantation 1 500 m dont Conversion pluristrate: 1 000 m

Mon engagement Durée 15 ansSouplesse 5%

• Cardinael, R., Mao, Z., Prieto, I., Stokes, A., Dupraz, C., Kim, J.H., Jourdan, C., 2015. Competition with winter cropsinduces deeper rooting of walnut trees in a Mediterranean alley cropping agroforestry system. Plant and Soil 391, 219‐235.

41

Valérie VIAUDINRA, UMR SAS [email protected]

Documents

Les effets des haies sur la conservation des sols et le ...atbvb.fr/sites/default/files/media/2019_09_20_atbvb_argumentairebo… · maintenir l’ensemble des services rendus par