Contexte et présentation générale

La forêt joue un rôle essentiel dans l’atténuation des émissions de gaz à effet de serre par la séquestration de carbone dans la biomasse aérienne et dans les sols forestiers. Mais ce potentiel de stockage de carbone des forêts est aussi menacé par les effets des changements climatiques. Les accidents météorologiques, conjugués à des attaques biotiques sont à l’origine de pics de dépérissement et se traduisent par une augmentation des surfaces à renouveler. 

Les plantations forestières constituent un socle essentiel à la fois pour la stratégie d’adaptation aux changements climatiques en permettant l'installation d’essences ou de provenances plus résistantes, et pour la stratégie d’atténuation en permettant d'assurer le renouvellement forestier et donc la continuité de la fonction de puits de carbone des forêts.

La réussite des plantations peut se trouver fortement compromise en cas de contraintes climatiques ou biotiques élevées. Les travaux de préparation mécanisée du site (PMS) avant plantation permettent d’améliorer la réussite des plantations. Néanmoins, sa mise en œuvre peut perturber la structure des sols et la compréhension des effets de ces pratiques sur le fonctionnement des sols forestiers requiert un effort de recherche dédié. L’étude 4p1000 a émis à ce sujet une mise en garde sur le risque de déstockage de carbone induit par la PMS avant plantation et un précédent projet,  CAPSOL (2016-2019)  a permis une première approche de cette problématique.

Alors qu’il est primordial de préserver les fonctions des sols forestiers, la production de connaissances sur les impacts de ces pratiques est essentielle pour évaluer objectivement les avantages et inconvénients et ainsi éclairer les choix de travaux des gestionnaires lors du renouvellement des peuplements.

Objectifs du projet

Le projet repose sur une démarche alliant expérimentations, modélisation et transfert de connaissances pour répondre à des objectifs scientifiques et techniques :

• Approfondir notre compréhension des effets de travaux préparatoires sur le fonctionnement des sols forestiers : stocks de carbone, propriétés physiques, fertilité minérale, biodiversité taxonomique et fonctionnelle des sols

• Identifier une réponse à court terme des stocks de carbone du sol suite à une PMS sur sur une diversité de situations stationnelles en gestion réelle 

• Elaborer une méthode simplifiée de diagnostic de la qualité structurale des sols à destination des praticiens

• Poursuivre le transfert des connaissances vers les praticiens et les sensibiliser aux enjeux multiples de la plantation et aux choix des méthodes de PMS, appuyés par des outils de diagnostics utilisables en gestion

Axes principaux

Axe 1 : Evaluer les effets de la préparation mécanisée du site sur le fonctionnement du sol forestier

L’objectif est de comprendre le fonctionnement du sol après PMS par une expérimentation factorielle in situ, randomisée avec 4 répétitions de 5 modalités :

• Témoin non planté = végétation spontanée
• Témoin planté sans PMS
• Travail du sol en plein
• Travail localisé en ligne
• Travail localisé par potets travaillés

Spécifiquement dédié à cette problématique et voué à un suivi à long terme, ce nouveau dispositif expérimental fait l’objet d’une caractérisation très fine de son état initial avant perturbation. Cet axe a pour but d’appréhender les effets de la PMS sur :

• les propriétés physiques par des approches de profil cultural et tests d’infiltration
• les stocks de carbone et d’éléments minéraux du sol, in situ, en conditions contrôlées et par des approches de modélisation
• la diversité taxonomique et fonctionnelle du sol des communautés fongiques ainsi que de la macro et méso faune

Axe 2 : Evaluation des impacts de la PMS sur les stocks de COS sur un gradient de sensibilité au déstockage de COS

Afin de gagner en généricité par rapport au dispositif expérimental unique du premier axe, l’axe 2 se focalisera la réponse à très court terme des stocks de carbone des sols forestiers à une perturbation physique comme la PMS en multipliant les contextes pédoclimatiques étudiés. Cette action s’appuiera sur un panel de sites expérimentaux et de chantiers de plantation en gestion sélectionnés selon un gradient de sensibilité potentielle du sol au déstockage de carbone après travail du sol, défini sur la base d’un gradient textural.

Axe 3 : Elaborer une méthode de diagnostic simplifiée de la qualité structurale du sol forestier

Cet axe a pour objectif de fournir au prescripteur de PMS, des méthodes de diagnostic pour l’éclairer dans sa décision de réaliser une PMS et de vérifier la conformité des travaux demandés, l’évaluation des performances techniques de l’outil de PMS employé et ses effets, positifs ou négatifs, sur la structure du sol :

(1) avant PMS pour réaliser un état des lieux de l’état structural du sol et orienter le choix de la méthode de PMS la plus adaptée.

(2) après PMS pour évaluer les effets de la PMS sur la structure du sol et s’assurer de sa bonne réalisation à la réception du chantier.

Pour réaliser ces diagnostics, nous nous appuierons la méthode du test-bêche mis au point par Agro-Transfert pour analyser et visualiser les effets du travail du sol sur la structure des sols agricoles (http://www.agro-transfert-rt.org/wp-content/uploads/2018/08/Guide-méthode-beche-web.pdf).

Axe 4 : Valorisation et transfert de connaissances

Cet axe lot a pour objectif de coordonner les actions de transfert menées dans le cadre de ce projet. Sur un plan opérationnel, ces actions visent à sensibiliser les opérateurs et donneurs d’ordres aux effets, positifs et négatifs, de la PMS. Pour chaque type d'action, la palette de méthodes de transfert sera diversifiée, avec un accent particulier mis sur les démonstrations de terrain qui sont plébiscitées par les différents acteurs.

Partenaires

• RDI-ONF (coordination) : Pôle de Dole, Compiègne, Chambéry – Emila Akroume
• Université de Rouen: laboratoire ECODIV – Fabrice Bureau
• INRAE Nancy : Pôle RENFOR – Catherine Collet
• UR BEF – Arnaud Legout
• FCBA : Site de Charrey sur Saône – Alain Berthelot

Financements

Appel à projet GRAINE de l’Ademe : juin 2023 - juin 2026

Bourse de thèse ONF dans le cadre d’un contrat CIFRE : décembre 2022-décembre 2025