En quoi l'analyse économique permet-elle d’évaluer les stratégies de gestion adaptative sous incertitude c limatique ?

Etude pilote sur Douglas

Nathalie Bréda 1 & Marielle Brunette 2

1UMR Ecologie et Ecophysiololgie Forestières2 Laboratoire d’Economie Forestière

Inra Nancy12 décembre 2012

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Vulnérabilité

Aléa futur

Exposition

sécheresse RISQUE

Seuil de déficit hydrique

Sécheresse/ 2 ans

Passérécent

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Futur proche

Futur lointain

A1B

Probabilité de retour de l’aléa sécheresse induisant un dépérissement

Contexte : Les éléments du risque de dépérissement

2

0

2

4

6

8

10

12

0 100 200

Déficit hydrique cumulé

Taux de dépérissement

Sergent et al., 2012

Quelles options d’adaptation pour réduire le risque ?

Aléa futur

Exposition

Vulnérabilité1- Réduire la vulnérabilité

2- Réduire l’exposition

Une option permet d’agir sur les deux à la fois :

Réduire la durée de rotation À condition de maintenir la

fertilité

RISQUE

3

B1

A1B

A2

Scénarios climatiques et incertitudes Cas Dijon/BourgogneIN

TE

NS

ITÉ

DU

SC

ÉN

AR

IO D

’ÉM

ISS

ION

1970-2000 2020-2050 2070-2100

Cascade d’incertitudes

Modèle Climatique

MODELES D’IMPACT

Scénarios d’émissions (GES, …)

Emissions => Concentrations

Régionalisation

20 40 60 80 STRESS

4

ARPEGEA1B

SRES MODELE CLIMATGLOBAL

DESCENTE D’ECHELLE(régionalisation)

Anomalies

Quantile - quantile

Type de temps

CLIMAT FUTUR

Anomalies

Type de temps 1

Type de temps 2

Quantile - quantile PasséRécent

= Climat observé

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Futur proche

Futur lointain

A1B

Probabilité de sécheresse

MODELE D’IMPACT

Indices de Sécheresse

Calculs de bilan

hydrique

Incertitude liée aux méthodes de régionalisation

MODELE DE VULNERABILITE

ProbabilitéDépassement de

seuil déficit hydrique induisant

dépérissement

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Deux hypothèses de réserve utile(classes les plus fréquentes en Bourgogne)

Fertilité moyenne : RU = 100 mm Fertilité forte : RU = 130 mm

6

Objectif et méthodologie

Objectif: fournir un éclairage économique sur la réduction de la période de rotation comme stratégie d’adaptation au futur risque sécheresse

→ apporter des pistes de réflexion en prenant en compte le risque de perte de production et de dépérissements induits par la sécheresse dans l’évaluation du bilan économique d’une réduction des périodes de rotation

Méthodologie: Analyse Coûts-Bénéfices

Critère économique: Bénéfice Actualisé en Séquences Infinies (BASI)

→ somme des revenus nets futurs actualisés→ permet de comparer des itinéraires sylvicoles de durées différentes en les ramenant à une durée commune, l’infini→ l’objectif étant d’avoir le BASI le plus élevé possible

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Données initiales : coûts et bénéfices de deux itinéraires sylvicoles

Deux itinéraires actuellement utilisés en forêt privée à partir d’une plantation à1100 tiges/ha, taux d’actualisation: 2%

Rotation en 55 ans Rot ation en 40 ans

Source: Société Forestière de la CDC

Source: IDF

Opérations (années) Bénéfices (€/ha)

Coûts plantation -1915

Maintenance (1) -150

Maintenance (2) -200

Maintenance (3) -150

Maintenance (5) -200

Maintenance (16) -700

Eclaircie (22) 350

Eclaircie (29) 480

Eclaircie (42) 6435

Eclaircie (48) 4950

Coupe finale (55) 42840

Bénéfice actualisé BA(R55) = 16572

Opérations (années) Bénéfices (€/ha)

Coûts plantation -1915

Maintenance (1) -350

Maintenance (2) -200

Maintenance (4) -200

Eclaircie (20) 3510

Eclaircie (25) 1824

Eclaircie (30) 2478

Coupe finale (40) 31186

Bénéfice actualisé BA(R40) = 16331

8

1970-2000 2020-2050 2070-2100A1B

Trois stratégies d’adaptation

Stratégie 1 : ne pas s’adapter, rotation maintenue à 55 ans

Stratégie 3 : s’adapter dans 55 ans

Coupe rase

Stratégie 2 : S’adapter dès maintenant,passer à des rotations de 40 ans

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Hypothèses

Opérations

(années)

Bénéfices (€/ha)

Coûts plantation -1915

Maintenance (1) -150

Maintenance (2) -200

Maintenance (3) -150

Maintenance (5) -200

Maintenance (16) -700

Eclaircie (22) 350

Eclaircie (29) 268

Eclaircie (42) 2145

Eclaircie (48) 1237.5

Coupe finale (55) 8568

Bénéfice actualisé BADR(R55) = 1586

• La réduction de la période de rotation augmente l’exportation d’éléments nutritifs (arbres plus jeunes) : introduction de coûts de fertilisation sur sol à faible fertilité (250€/ha)

→ objectif : maintenir le niveau de productivité et la résilience aux sécheresses

• La réduction de la période de rotation est considérée comme une mesure parfaite d’adaptation

L’occurrence de la sécheresse se traduit par une perte de bénéfices via une perte d’accroissement en volume ou dépréciation par mortalité

→ Tableau: opérations sylvicoles et les bénéfices associés pour la période de rotation en 55 ans lorsque l’aléa s’est produit

Perte de volume de 50%

Perte de volume de 200%

Perte de volume de 300%

Perte de volume de 400%

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Résultats de la stratégie 1 : ne pas s’adapter

Fertilité élevée

ph = 0.79 ; ah = 0.93 6069

ph = 0.79 ; al = 0.68 7970

pl = 0.44 ; al = 0.68 13215

pl = 0.44 ; ah = 0.93 11315

Fertilité faible

ph = 0.83 ; ah = 0.93 5470

ph = 0.83 ; al = 0.71 7142

pl = 0.48 ; al = 0.71 12387

pl = 0.48 ; ah = 0.93 10725

Tableau = BASI en €/ha en fonction de la probabilité à court-terme (p) et à long-terme (a), et de la fertilité du sol (élevée vs faible)→ plusieurs combinaisons possibles

Constats :• BASI varie entre 5470€/ha et 13215€/ha• BASI d’autant plus élevé que les probabilités sont faibles et la fertilité est élevée• variation due à l’incertitude liée à la régionalisation du climat futur et à ses conséquences sur la probabilité d’occurrence d’une sécheresse (jusqu’à +120%)

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Résultats de la stratégie 2 : s’adapter immédiateme nt

Fertilité élevée

29849

Fertilité faible

29643

Tableau = BASI en €/ha en fonction de la fertilitédu sol (élevée vs faible)

→ la stratégie 2 est indépendante des probabilités d’occurrence de l’aléa car elle est parfaitement adaptée au climat futur

Constats:• le BASI n’est pas modifié par la fertilité

=> Fertilité élevée, sans FC

=> Fertilité faible, avec FC

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Résultats de la stratégie 3: s’adapter dans 55 ans

Fertilité élevée

ph = 0.79 14777

pl = 0.44 20022

Fertilité faible

ph = 0.83 14109

pl = 0.48 19354

Tableau = BASI en €/ha en fonction de la probabilité à court-terme (p) et de la fertilité du sol (élevée vs faible)

Constats:• BASI varie entre 14109€/ha et 20022€/ha• BASI d’autant plus élevé que les probabilités sont faibles et la fertilité est élevée• variation due à l’incertitude liée à la régionalisation du climat futur et à ses conséquences sur la probabilité d’occurrence d’une sécheresse (jusqu’à + 37%)

=> Fertilité élevée, sans FC

=> Fertilité faible, avec FC

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Comparaison des stratégies

→ dans le pire des cas pour la stratégie 2, BASI(S2) = 29643 €/ha→ dans le meilleur des cas pour la stratégie 3, BASI(S3) = 22022 €/ha→ dans le meilleur des cas pour la stratégie 1, BASI(S1) = 13215 €/ha

Stratégie 2 > Stratégie 3 > Stratégie 1

Quelle que soit l’hypothèse de fertilité, et quelle que soit la méthode de régionalisation du climat, la stratégie 2 (= adaptation immédiate)

offre le meilleur bénéfice, même en intégrant un coût d’amendement pour compenser l’augmentation d’exportation minérale

Stratégie intermédiaire, plus flexible à ne pas négliger (stratégie 3)

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Merci de votre attention

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