Mesure de l’accroissement en biomasse des forêts françaises

Le projet XyloDensMap

Leban JM[1,2], Hervé JC[2], Bontemps JD[2],

Longuetaud F[3], Mothe F[3], Jacquin P[3]

Et tous les ingénieurs et techniciens de l’inventaire forestier national [4] et du

plateau XyloScience de l’INRA[5]

1- Département EFPA, INRA Champenoux

2- Laboratoire de l’Inventaire Forestier, IGN, Nancy

3- LerFoB, INRA Champenoux

4- Institut national de l'information géographique et forestière

5- INRA Champenoux

23-24 mars, journées de la recherche de l’IGN, Marne-la Vallée

LDT France Hardwoods (1000 m3)

Contexte

Une demande croissante de matériaux renouvelables, des pressionssur les ressources localisées et distinctes selon les évolutions

démographiques et le niveau technologique, une demande croissanted’informations forestières régionalisées et à haute résolution

6 900 To 18 900 (21)3 800 To 6 900 (19)1 900 To 3 800 (15)

700 To 1 900 (20)0 To 700 (20)

23-24 mars, journées de la recherche de l’IGN, Marne-la Vallée

La consommation mondiale de bois par habitant est en baisse depuis 1961(données FAO)

Production bois ronds m 3 26 pays

0,7

0,8

0,9

1

1500000

2000000

2500000

3000000

3500000

4000000

4500000

Bois rondsm3/habitant

Population

Contexte

0,5

0,6

Anné

e19

6519

7019

7519

8019

8519

9019

9520

0020

0520

10

0

500000

1000000Population

Qui produit et qui valorise ?

En 2010, le monde a produit et consommé deux fois plus de bois qu’en 1920. Sur la même période, la population mondiale a quadruplé. La production/consommation par habitant a donc été divisée par deux (SUTTON WJR, 2014)

*SUTTON WJR, 2014 :Save the forests : use more wood, in Challenges and opportunities for the world's forests in the 21st Century, Forestry Sciences 81, SPRINGER, T Fenning (ed)Chadwick O. Nassar N., Lippke B. McCarter J., 2014. Carbon, Fossil Fuel, and biodiversity. Mitigation with wood and forests. Journal of Sustainable Forestry, 33:3,248-275

23-24 mars, journées de la recherche de l’IGN, Marne-la Vallée

NOUVELLE ZELANDE

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

2001

2006

2011

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500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

3 500

4 000

4 500

5 000

Prod/ha

Population

FRANCE

0

10 000

20 000

30 000

40 000

50 000

60 000

70 000

1947

1952

1957

1962

1967

1972

1977

1982

1987

1992

1997

2002

2007

2012

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Population

Prod/hab

Des exemples d'évolution des niveaux de production/habitant qui traduisent des politiques forestières contrastées

Sont-elles comparables? Leurs besoins en recherche sont-ils les mêmes?

Il y a des pays qui ont sanctuarisé leurs forêts primaires et qui font de la ligniculture, des pays qui augmentent leurs surfaces agricoles pour répondre aux besoins résultant d'une démographie en forte hausse et des pays qui n'ont plus de forêts primaires depuis des siècles voire des millénaires

BRESIL

0

20 000

40 000

60 000

80 000

100 000

120 000

140 000

160 000

180 000

200 000

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

2001

2006

2011

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Population

Prod/ha

CHINE

0

200 000

400 000

600 000

800 000

1 000 000

1 200 000

1 400 000

1961

1966

1971

1976

1981

1986

1991

1996

2001

2006

2011

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Population

Prod/ha

Donc, des ressources importantes, un potentiel d'utilisation non encore exploité, dans le monde, en Europe et en France. La question de l'intensification se pose-t-elle pour nos vieux pays avec des grandes surfaces boisées, toujours gérées mais mal exploitées en France pour cause d'inadéquation entre les ressources et les besoins: que faut-il faire aujourd’hui et comment préparer l’avenir?

23-24 mars, journées de la recherche de l’IGN, Marne-la Vallée

A l 'international - un gisement utile et suffisant

Est-ce que nous avons assez de bois ?

une demande croissante

d’informations forestières

Le bois stocke du CO210% des forêts mondiales peuvent fournir les besoins mondiaux actuels sur une base soutenable (20% si on compte la consommation pour l’énergie)Les forêts tempérées sont dans une dynamique de forte expansion (+29 millions d’ha dans les années 90+21 milliards de m3 d’accroissement du stock)La déforestation résulte pour l’essentiel des besoins agricoles (entre 70% et 90% des cas)

Kanninen et al, 2007. Do Trees Grow on Money? The implications of deforestation research for policies to promote REDD. Forest perspective4, CIFOR http://www.danzer.com/Life-cycle-assessment.1711.0.html?&L=0&MP=1627-15

23-24 mars, journées de la recherche de l’IGN, Marne-la Vallée

d’informations forestières

régionalisées et à haute résolution

Le contexte français

A l’horizon 2020

Améliorer l’efficacité énergétique de 20%

Réduire de 20% les émissions de gaz à effet de serre

Porter à 23% la part des énergies renouvelables dans la

Le Grenelle de l’Environnement à fixé trois objecti fs

Porter à 23% la part des énergies renouvelables dans laconsommation d’énergie

La FORET et le BOIS peuvent contribuer de façon majeure à ce challenge environnemental et d’autant plus puisque la forêt est en forte expansion

Le contexte du changement climatique conduit une vaste communauté internationale à partager ces orientations stratégiques

Est-ce que nous avons assez de bois ? Comment est notre consommation ?

23-24 mars, journées de la recherche de l’IGN, Marne-la Vallée

une demande croissante

d’informations forestières

régionalisées et à haute résolution

Plan Recherche et Innovation 2025Filière Forêt Bois

•Améliorer les performances du secteur

5 projects-6 actions

•Augmenter l’usage du bois dans une perspective de bioéconomie

4 projects-6 actions

•Adapter les forêts, preparer les ressources forestières du futur

4 projects-10 actions

projet C3 « Promouvoir le suivi et le pilotage intelligents des forêts »projet C3 « Promouvoir le suivi et le pilotage intelligents des forêts »

action C3-2, « Amélioration des méthodes et outils d’évaluation et de

prédiction d’évolution de la ressource forestière à différentes

échelles et à partir de sources multiples d’information ».

Although characteristics of forests have been recorded for numerous historical

purposes, accounting for carbon is a more recent addition to forest inventories.

23-24 mars, journées de la recherche de l’IGN, Marne-la Vallée

une demande croissante

d’informations forestières

régionalisées et à haute résolution

Jean-Christophe Hervé , IGN, -forest inventory, statistics, modelling,forest dynamics

Cédric Véga , IGN, remote sensing, photogrametry, lidar

Jean-Daniel Bontemps , IGN, modelling forest growth in relation withclimatic variations

Jean-Michel Leban , INRA, wood properties measurements and

Laboratoire de l’Inventaire Forestier

Jean-Michel Leban , INRA, wood properties measurements andmodelling, industrial transfert

UMR BEF-LIF, INRA-IGN, au 01-01-2018 , projet carbone complet

Biogéochimie des Ecosystèmes Forestiers (BEF) - Inra

23-24 mars, journées de la recherche de l’IGN, Marne-la Vallée

� Optimisation du dispositif de l’Inventaire Forestie r National� Lowering costs and improving performances

(sampling, estimators, auxilary information, remote sensing)

� Inventaire Forestier Multisources

� Downscaling-regional forest information on forest standing volumes, annualincrements, mortality, harvested and available timber volumes

� Enrichir les données de l’inventaire forestier pou r répondre à de nouvelles questions

Laboratoire de l’Inventaire Forestier

une demande croissante

d’informations forestières

régionalisées et à haute résolution

nouvelles questions

� Climatic change impact on forest growth and mortality

� Modelling the future forest ressources

� Quantifying the whole above ground tree volume-stem and crown-lidar

� Quantifying biomas (monitoring volume increments &wood density)

� Availability and quality of hardwood timber at regional scale, etc…

23-24 mars, journées de la recherche de l’IGN, Marne-la Vallée

Scan optique d’une boîte à carottes pour archivage et mesures de retraits

XyloDensMapUne méthode à haut débit pour la mesure de la densité du bois de 30000 carottes/an

une demande croissante

d’informations forestières

régionalisées et à haute résolution

Scan de1530 carottes(15*17*6), Image RX d’une section de 17 boîtes à carottes

23-24 mars, journées de la recherche de l’IGN, Marne-la Vallée

CarboDen

Traitement des images RX

obtenues avec le scanner

médical

23-24 mars, journées de la recherche de l’IGN, Marne-la Vallée

Image RX d’une boîte à carottes-échantillons de calibration en acétate de cellulosecellulose (rectangles noirs en haut à gauche)

XYLODENSMAP PROJECT

150

250

350

450

550

650

750

850

0 20 40 60 80 100 120

Profil de variations de la densité du bois d’une carotte

23-24 mars, journées de la recherche de l’IGN, Marne-la Vallée

Vers une foresterie optimisant la biomasse forestièrePour toutes les espèces forestières mesurées par l’IFN

Densité du bois en fonction du climat, de l’âge, de la fertilité, du mode de gestion et du type de propriété

XyloDensMap projectCollecte et mesure de30000 carottes de sondage/an

Highlight

2014: test du concept2015: implémentation dans le process d’inventaire2016: premier échantillon annuel collecté2017: seconde campagne en cours

Un échantillon annuel d’inventaire

7000 points forêt/an Plusieurs arbres/pointPour un total de 30000 carottes/anPour un total de 30000 carottes/anMesurées au scanner et archivées en xylothèque

ALIX Jean Patrick

ANTONOT Francis

BAIOCCHI Thierry

BAYLE Elise

BELLETTIER David

BENOIT DE

COIGNAC Sylvain

BIRCKER Loïc

BLOND Wilfried

BOITHIAS Bernard

BOLLAND Patrice

BOULAY Fabrice

MARTIN Stéphane

MICHEL Christian

MONASSE Marc

OLLIER Jean Louis

PAQUE Guillaume

PAYEN David

PEDROT Lysianne

PIETRI Vincent

PIHOU Olivier

POUVREAU Jean Sébastien

DELQUAIRE Philippe

DESIDERIO Christian

DEYZIEUX Paul

DONADIEU Frédéric

DOSTES Patrick

EYCHENNE Guy-Alain

FAYE Frédéric

FROT-COUTAZ Florent

GUICHARD Raymond

HARDEL Denis

HUGEROT Yves

JULLIN Franck

Leban JM[1,2], Hervé JC[2], Bontemps JD[2],

Longuetaud F[3], Mothe F[3], Jacquin P[3]

XYLODENSMAP PROJECT

WURPILLOT Stéphanie

DAUFFY Vincent

DELHAYE Julien

DUPREZ Cédric

MORNEAU François

PICOT René

SOCARD Didier

TOUZET Thierry

VERSAVEL JérômeCornu Emmanuel

Freyburger Charline

Gelhaye Pierre

BILLARD Antoine

KERFRIDEN Baptiste

MARIE Zélie

BOULAY Fabrice

CANO Roger

CARCROSSE Emmanuel

CARRARO Julien

CAUMONT Luc

CEPPARO Sébastien

CHATON Jean-Paul

CHERMETTE Robert

CHRETIEN Fabrice

COURTES Jean François

DAUBIGNEY Lénaïc

DAVIAUD Jean François

DEFONTAINE Vincent

DELAYAT Jean-Marc

RICHARD Nicolas

RICHARD Pascal

RIVES Jean François

SENOVILLE Pascal

TAILLIEZ Alain

TOUSSAINT René

VAILLOT Jean Baptiste

VIDEAU William

VIELLEDENT Mélodie

VILLEMONT Florent

JULLIN Franck

LALLEMANT Gil

LAUNAY Jean-François

LE BARILLIER Franck

LEDEME Guillaume

LEGUEN Yves

LEHEU Yann

LEMAITRE Jean Michel

LORIENTE Claude

LOUVETON Yves-Marie

LUGAGNE Alain

MAGNETTE Frédéric

MALEMANCHE Laure

MARCUS Christophe

Xyloscience Platform

Gelhaye Pierre

Haroué Maryline

Motz Adeline

Annexes

Jacquin, P., Longuetaud, F., Leban, J.-M., & Mothe, F. (2017). X-ray microdensitometry of wood: A review of existing principles and

devices. Dendrochronologia, 42, 42–50. doi:10.1016/j.dendro.2017.01.004

Annexes

• Accounting for forest carbon pool dynamics• Carbon accounting is the practice of making scientifically robust and verifiable

measurements of GHG emissions. Although characteristics of forests have been recorded

for numerous historical purposes, accounting for carbon is a more recent addition to

forest inventories. This follows the growing need to quantify the stocks, sources and

sinks of carbon and other GHGs in the context of anthropogenic impacts on the global

climate.

• Forest carbon accounting is a multi-disciplinary task. Building capacity is essential.

Investment is also necessary to improve and standardise carbon accounting methods.

Annexes

Investment is also necessary to improve and standardise carbon accounting methods.

If future climate change policy and strategy are to adequately reflect the substantial role

forests play in the global carbon balance good forest carbon accounting is imperative.

Watson . C., Forest Carbon Accounting: Overview & Principles.

London School of Economics and Political Science