La gestion forestière, parangon de l’adaptation aux changements climatiques

La foresterie, des interventions sur le vivant

Cette section revient sur les liens unissant les humains aux milieux forestiers. Il précise ce qu’est la gestion forestière et en retrace les étapes historiques pour la France.
La gestion forestière est l’ensemble des décisions et activités ayant trait à la conduite, la conservation ou la création d’un peuplement forestier (Yousefpour et al. 2012; CNRTL 2019). Ces décisions convergent toutes sur deux caractéristiques communes : elles s’étalent tout au long de la vie des arbres et elles consistent à chaque fois en une intervention de l’humain sur les composantes biotiques ou abiotiques du milieu forestier. De nombreuses tentatives ont été menées pour dresser un résumé des modes de gestion forestière. Il me semble que la parcimonie de celle de Duncker et al. (2012) est la plus à même d’en décrire la diversité et les causalités . À moins d’indications plus précises, le terme «gestionnaire forestier» indiquera ci-après le principal décisionnaire des interventions techniques forestières : ONF et/ou élus locaux en forêts publiques, propriétaires ou leurs conseillers forestiers en forêts privées.
À l’instar d’itinéraires techniques agricoles, on peut désigner la succession des interventions sur une parcelle comme un itinéraire sylvicole. La plupart du temps, les différentes étapes techniques d’un itinéraire forestier sont interdépendantes : le fort travail du sol empêchera la régénération naturelle, et sera seulement privilégié en cas de plantation ; la pureté d’un peuplement (i.e. une monoculture) facilitera une coupe rase ultérieure – ceci évite en effet de devoir changer la tête d’abattages des engins sylvicoles, et de gagner en temps lors de la récolte.
Opter pour un itinéraire sylvicole ou un autre découlera de la combinaison de nombreux paramètres. Il s’agira de prime abord de tenir compte des contraintes biogéographiques locales (ou «station forestière») qui permettent ou non la régénération et la croissance de certaines essences.

La multifonctionnalité des forêts françaises, une forme de dissonance cognitive ?

«Donnez-moi deux ou trois millions d’hectares des meilleures terres, et vous pourrez abandonner aux écologistes le reste de la forêt.». Cette boutade des années 70, imputée à l’ancien directeur général de l’association nforêt cellulose, résume à elle seule deux attributs de la foresterie occidentale. Le premier a été souligné ci-dessus, il s’agit de la prédominance de la production de bois dans les objectifs sylvicoles de nombreux acteurs privés de la forêt –on retrouve toujours ce point de vue aujourd’hui à travers l’Europe (Orazio et al. 2017). Le second est la multifonctionnalité de la gestion forestière.
La gestion multifonctionnelle vise à la production simultanée de BSE différents (Bennett et al. 2009). La multifonctionnalité de la gestion est une exigence de la loi, sans que le terme en lui même soit directement nommé (Légifrance 2012a). Forêts publiques et privées sont concernées, bien que dans les faits l’État ait un moindre pouvoir d’action dans les forêts dont il n’a ni la propriété ni la gestion. Malgré l’injonction législative, la multifonctionnalité soulève la question d’une forme de dissonance cognitive des forestiers : la plupart est fortement attachée aux BSE non productifs, mais d’un point de vue économique, c’est la production de bois qui est la première source de revenus des propriétaires et gestionnaires (Cinotti 2003). Le respect de cet équilibre délicat est fondamental dans les entretiens qui ont alimenté ces travaux de thèse.
Ces questions relatives à la multifonctionnalité se rapprochent du débat sur la dyade «land-sharing, land-sparing». Les sciences de la conservation se sont ainsi longtemps interrogées sur l’efficacité relative, en termes de préservation des forêts, d’une intégration spatiale des zones de conservation et de production (le land-sharing), et d’une séparation de ces zones (le land-sparing) (Hector & Bagchi 2007; Fischer et al. 2014). Le débat prend tout son sens pour la gestion forestière : les itinéraires sylvicoles varieront selon qu’on souhaite fortement privilégier la production de bois, ou qu’on préfère mêler les objectifs productifs à des considérations esthétiques, récréatives ou environnementales (Biber et al. 2015).
L’ONF est en fait le plus concerné des gestionnaires forestiers par la multifonctionnalité des espaces boisés. En effet, l’importance des surfaces dont il a la responsabilité ouvre la réflexion quant à leur spécialisation. L’opposition land-sharing/land-sparing conduit ainsi au débat sur une spécialisation de territoires récréatifs, la plupart du temps péri-urbains, de territoires productifs et de territoires de protection environnementale. Une prospective de l’Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), menée en 1997-1998, proposait par exemple un scénario de cette teneur, qui s’est arrêté au stade de la scénarisation.

Les forêts, des socio-écosystèmes

Un socio-écosystème (SES) correspond au couplage entre un ou plusieurs systèmes sociaux et un système écologique (Westley et al. 2002; Liu et al. 2007). L’intérêt de cette proposition conceptuelle est de remettre les humains au cœur des écosystèmes comme composante active et interne de leurs dynamiques spatio-temporelles. Cette nouvelle perspective sur les interactions liant les humains et les non-humains connaît un succès singulier chez les écologues. Les praticiens et chercheurs des sciences de la conservation, entre autres, y voient l’occasion d’être en plus grande adéquation avec leur pragmatisme originel, orienté à la résolution des problèmes (Lagadeuc & Chenorkian 2009). Les SES ont aussi ceci d’intéressant qu’ils facilitent le dialogue entre cultures disciplinaires différentes comme illustré par exemple par l’idée d’«anthropogenic biomes» (Ellis & Ramankutty 2008).
Le terme de «socio-écosystème» rappelle toutefois sa paradoxale dénomination. Les socio-écosystèmes portent en effet en eux-mêmes, par le tiret, le schisme discriminant les vivants humains des vivants non-humains. Il est tout aussi curieux de constater que le concept émerge en même temps que celui d’Anthropocène, qui tente lui aussi de substituer au dualisme culture/nature un monisme unifiant l’Homo sapiens et son environnement. Avec les SES et l’Anthropocène, tout devient-il naturel ou culturel ? Privilégier la dénomination « cosmosystème », par exemple, aurait pu surmonter ces considérations étymologiques. Cela aurait également permis de sortir d’un point de vue anthropocentré des relations entre vivants, en reconnaissant aux autres espèces leur complexe faculté d’interaction. Les espèces ingénieures seraient ainsi vues dans leurs cosmosystèmes respectifs, qu’il s’agisse des bien connus castors et arbres ou des tout aussi remarquables « fire spreading hawks » (Bonta et al. 2017).
Malgré ces limites et d’autres (Mermet 1992), c’est la vision socio-écologique des forêts qui prédominera par commodité de langage. Plus qu’une portée descriptive, les SES permettent de mieux comprendre la gestion des écosystèmes par les humains (Lescourret et al. 2015; Carnoye 2018).

Impacts des dérèglements climatiques sur les forêts

Mis en évidence depuis maintenant deux décennies par les travaux récurrents du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), les dérèglements climatiques ont nécessité la convergence de nombreux faisceaux d’indices différents (IPCC 2019). C’est seulement à un certain niveau de certitude établi que les changements climatiques (CC) ont mené à l’élaboration de politiques publiques internationales et nationales (Aykut 2012).
Trois sources irréductibles d’incertitudes persistent néanmoins à troubler les projections climatiques à venir. Les incertitudes scientifiques sont les plus évidentes aux yeux des climatologues ; elles proviennent de la limitation du pouvoir de calcul des équipements informatiques, ou encore des hypothèses initiales des modèles climatiques. Ces incertitudes tendent à être réduites du fait des améliorations informatiques et de la convergence à long terme des projections de modèles différents. La deuxième source d’incertitude est incompressible, car il s’agit de la stochasticité intrinsèque des phénomènes météorologiques et des évolutions climatiques.
Enfin, la troisième source d’incertitude porte sur l’intensité des efforts de réduction des émissions de GES – d’atténuation – par nos sociétés.
Les bouleversements du climat sont sûrs, et déjà constatés (Lebourgeois et al. 2001). Plusieurs des impacts sur les forêts sont prévisibles (Trumbore et al. 2015). Il s’agit principalement de l’intensification en force, durée ou fréquence d’aléas connus. Les incertitudes, elles, ne concernent pas la survenue de ces aléas, mais les régionalisations et rythmes précis de leurs retombées. Les sécheresses sont particulièrement préoccupantes, et sont souvent suivies de risques parasitaires (Bréda et al. 2006). Les arbres peuvent surmonter de longs épisodes chauds, mais au prix d’un affaiblissement général. La dégradation de leur état est liée à la redirection de leur énergie depuis la production de feuilles, de racines et de bois, vers la réparation des racines et des vaisseaux conducteurs de sève endommagés par la sécheresse(Bréda et al. 2006). Cette modification des priorités physiologiques se fait au détriment de la production d’une écorce robuste – elle tend parfois à se fissurer sous l’effet d’un ensoleillement plus fort, causé par la chute des feuilles – ou de la production de molécules de défense. Ainsi affaiblis par les sécheresses, les arbres survivants sont plus vulnérables aux champignons ou insectes parasites des années qui suivent. Dans l’hémisphère nord, on estime ainsi qu’il faut plusieurs années après une sécheresse pour qu’une forêt retrouve sa vitalité habituelle (Bréda et al. 2006). Dans l’ensemble, il est difficile de qualifier précisément l’état sanitaire des forêts ou de définir les seuils d’états sanitaires préoccupants (Département de la santé des forêts 2018) ; pourtant, il est établi que les canicules à répétition peuvent mener un arbre à sa mort. Toutes les espèces ne sont pas affectées de la même manière ; certaines, comme l’aulne glutineux ou le bouleau pubescent, souffriront bien plus de la dessication que d’autres, à l’instar du pin sylvestre, du buis ou du chêne . Dans des cas extrêmes, des embolies peuvent aller jusqu’à causer l’éclatement des vaisseaux conducteurs de sève : faute d’avoir suffisamment d’eau dans le sol, certains arbres finissent par pomper de fines bulles d’air du sol (Anderegg et al. 2016).
Les sécheresses s’accompagneront de surcroît d’un risque renforcé d’incendies de forêts (Lindner et al. 2010).
Les tempêtes enfin, sont un autre aléa « ponctuel » menaçant les forêts, dont les bien connues Lothar (1999) et Martin (2009) ont marqué les forestiers français. Les tempêtes font souvent l’objet d’inquiétude pour la gestion forestière. À l’heure actuelle pourtant, les analyses des modifications des régimes de tempête indiquent seulement une remontée vers le nord des couloirs de tempêtes, sans augurer de changements de leurs intensités ou fréquences (ONERC 2015). Néanmoins, ces tempêtes ont habituellement lieu à la fin d’hivers que l’on attend plus humides : on s’attend donc à ce que les sols détrempés retiennent moins bien les arbres, et que les dégâts qu’elles causent aillent grandissants (Gardiner et al. 2010).
Les changements graduels ne sont donc pas à négliger, parmi les CC. Moins frappants aux yeux des humains que des aléas ponctuels souvent brusques, ils sont très probablement les plus forts vecteurs de perturbation des forêts.

Adaptations biologique & stratégique, les deux côtés d’une même médaille

Pour les organismes inféodés aux SES forestiers, trois réactions sont possibles face aux dérèglements climatiques (Aitken et al. 2008). La première est l’extinction de la population locale, voire de l’espèce entière. La deuxième réaction est la migration . La troisième possibilité est l’adaptation, au sens biologique.
Biologiquement, l’adaptation est un équilibre dynamique entre un état temporaire de spécialisation à l’environnement et une dynamique de suivi des changements de cet environnement. La spécialisation permet d’assurer les fonctions vitales de survie (nutrition, prédation) et de reproduction. L’evolvability, ou capacité d’adaptation, permet de suivre les modifications de cet environnement dans le temps ou dans l’espace (Lindner et al. 2010). La capacité d’adaptation se décline à l’échelle individuelle, par la plasticité phénotypique, via l’expression différenciée d’allèles contenus dans le pool génétique de l’individu. Elle a aussi lieu à l’échelle spécifique : lorsque les innovations issues de la dérive génétique (par mutation, stochasticité des recombinaisons alléliques, etc.) sont héritables, la sélection naturelle a alors lieu sur le temps long. Dans le cas des espèces d’arbres, la part de la diversité génétique dans l’adaptation pourrait être importante, car la forte polygénie des génomes connus offre un large ensemble de phénotypes exprimables face à des conditions bioclimatiques variables (Alberto et al. 2013). De nombreuses incertitudes persistent cependant quant à la capacité des espèces à répondre suffisamment vite à de si rapides changements.
Les processus adaptatifs biologiques évoqués ci-dessus ont eu lieu durant des temps géologiques, couvrant des centaines de milliers de générations d’arbres. Jamais, de connaissance scientifique, les espèces forestières n’ont été confrontées à des dérèglements aussi abrupts. Si les migrations d’espèces végétales vers le nord sont déjà effectives, les incertitudes inhérentes à la compréhension des CC, ainsi que les inconnues écologiques sur la capacité de réponse des arbres, ne permettent pas de savoir si l’adaptation biologique seule sera en mesure d’assurer l’adaptation des SES forestiers (Corlett & Westcott 2013). Il y a de cela plus de cinquante ans, Rachel Carson notait déjà que «La rapidité actuelle des changements, la vitesse à laquelle se créent des situations nouvelles correspondent plus au pas de l’homme, impétueux et irréfléchi, qu’à l’allure pondérée de la nature. Pour s’adapter à ces éléments inconnus, la vie aurait besoin de temps à l’échelle de la nature: c’est-à-dire de siècles.» (Carson 1963).
Comme en écho, une responsable scientifique de l’ONF affirmait en 2018 à l’académie d’agriculture française que «Personne n’a vraiment la réponse.» à la question de savoir si le changement climatique n’est pas trop rapide au vu de la vitesse d’évolution des arbres.
Chercher à mettre en place des actions complémentaires d’adaptation «stratégique» semble donc opportun et non superflu dans un tel contexte.

Table des matières

INTRODUCTION 
1. Les forêts françaises & le paradigme gestionnaire 
1.1. La forêt en France métropolitaine
1.2. La foresterie, des interventions sur le vivant
1.3. La multifonctionnalité des forêts françaises, une forme de dissonance cognitive ?
1.4. Les forêts, des socio-écosystèmes
2. L’adaptation aux changements climatiques 
2.1. Impacts des dérèglements climatiques sur les forêts
2.2. Adaptations biologique & stratégique, les deux côtés d’une même médaille
2.3. La gestion forestière, parangon de l’adaptation aux changements climatiques
3. Objectifs scientifiques & structuration de la thèse 
3.1. Problématique & questions de recherche
3.2. Proposition méthodologique
3.3. Structuration de la thèse
CHAPITRE 1 : THE CALM BEFORE THE STORM : HOW CLIMATE CHANGE DRIVES FORESTRY EVOLUTIONS 
1. Introduction 
2. Materials and methods 
2.1. Study cases
2.2. Data collection
2.3. Characterization of evolutions in forest management
3. Forestry evolutions not driven by climate change adaptations 
3.1. Mainstreaming of forest management in the timber industry
3.2. Climate change adaptation: Reaction first
4. A narrow focus of adaptation on timber production and technical changes 
4.1. Adaptation: Change of practices, continuity of objectives
4.2. Adapters differ in terms of the intensity of management
4.3. Foresters are between a rock and a hard place
5. Ecological processes are instrumental to adapt at small spatiotemporal scales 
5.1. An instrumental vision of ecological processes in adaptive changes
5.2. Impacts of climate change adaptations on ecological processes
6. Conclusion 
CHAPITRE 2 : BLIND SPOTS OF STRATEGY-ORIENTED FUNDING NARROW RESEARCH ON
FORESTRY AND CLIMATE CHANGE
1. Introduction 
2. Material and methods 
2.1. Contents of the calls for proposals
2.2. Collecting data on funded projects
2.3. Data categorization
2.4. Social and economic approaches
3. Results 
3.1. Catch-all calls for research projects
3.2. Predominance of environmental science approaches
3.3. Research projects prioritizing adaptation instead of mitigation
3.4. Main focus of climate change and forestry research projects
3.5. Temporal evolution of climate change-related forest projects
4. Discussion
4.1. Project funding as a proxy of research efforts
4.2. Adaptation dominates climate and forestry research
4.3. Social sciences: The blind spot of strategy-oriented research
5. Conclusion
CHAPITRE 3 : VOLUNTARY CARBON OFFSET CONTRACTS: TROJAN HORSES TO FUND FRENCH FOREST MANAGEMENT 
1. Introduction 
2. Material and methods 
2.1. Selection of study cases
2.2. Data collection
2.3. Data analysis
3. Results and discussion
3.1. When carbon offsets fund forestry operations
3.2. As many motivations as contractors
3.3. Offset contracts tackling long-standing forestry and mitigation issues
3.4. Scaling up: Mind the step
4. Conclusion 
CHAPITRE 4 : FOSTER FOREST, A PARTICIPATORY SIMULATION OF ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE IN FORESTRY
1. Introduction 
2. Collective construction of the conceptual model 
2.1. A social-ecological framing of stakeholders’ interdependencies
2.2. Building the conceptual model
2.3. A model restricted to five providers of ecosystem services
3. The agent-based model behind Foster Forest
3.1. Model classes and calibration sources
3.2. Computerized processes and players’ actions
3.3. Testing the calibration and scenarios
4. Foster Forest, a participatory simulation with a role-playing game 
4.1. Temporal organization of the participatory simulations
4.2. Spatial organization of the participatory simulations
5. Preliminary results from the nine study cases
5.1. Study cases analysis
5.2. Lessons learned from the study cases
6. Conclusion 
DISCUSSION 
1. L’adaptation aux changements climatiques renforce le paradigme gestionnaire de la foresterie
1.1. Trente ans de changements climatiques en forêt
1.2. Une diversification toujours plus technique
1.3. L’adaptation, révélatrice d’une foresterie xylophage
2. Trois propositions pour diversifier l’adaptation de la gestion forestière aux dérèglements climatiques 
2.1. Distinguer gestion sylvicole et gestion forestière
2.2. Faire de la rencontre avec les non-forestiers une chance, non pas un risque
2.3. Accompagner la gestion adaptative, au risque du politique
3. Trois propositions pour étendre l’écologie de la conservation à une écologie de la conversation 
3.1. L’adaptation aux changements climatiques, un laboratoire à ciel ouvert pour l’écologie
forestière
3.2. Relier le débat land-sharing/land-sparing à la multifonctionnalité
3.3. Les multiples propriétés du droit de propriété
CONCLUSION 
BIBLIOGRAPHIE

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