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Aménagement et protection des forêts et changement climatique


Changement du climat et aménagement durable des forêts
Durabilité des forêts: Rôle de la protection contre les incendies, les insectes et les maladies


Changement du climat et aménagement durable des forêts

D.C. MacIver

L'auteur travaille pour le Centre canadien de météorologie, Environnement Canada.

Le climat, sa variabilité et l'évolution de sa structure jouent un rôle déterminant dans la croissance, le développement, la migration, l'évolution, la mortalité et la régénération des forêts. Les données météorologiques étaient traditionnellement incorporées dans les décisions d'aménagement forestier à l'échelle locale et régionale, mais on s'intéressait peu aux effets du climat mondial. La modification éventuelle de ce dernier (tendance au réchauffement) menace la viabilité des forêts et compromet la validité des pratiques actuelles d'aménagement. Un plan climatique, partie intégrante des plans d'aménagement durable de la forêt et servant de base aux prescriptions de régénération et de protection permettant l'adaptation au changement, doit être mis au point. Les causes du changement du climat mondial sont notamment l'accroissement des émissions de gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone, le méthane, l'oxyde nitreux et l'ozone. Depuis le début du siècle, il semble que l'activité de l'homme soit la principale cause de l'accroissement des émissions de CO2 qu'il s'agisse des modifications de l'utilisation des terres, de la déforestation ou de l'utilisation des combustibles fossiles. L'auteur évoque les modèles de circulation générale et leur utilisation. Un plan climatique se compose de deux éléments essentiels: aménagement du climat forestier et gestion des gaz à effet de serre. L'aménagement comporte: identification des déplacements des zones d'ensemencement, de la circulation et de la contamination du pollen; techniques de modification de la station; pratiques de manipulation du climat forestier et renforcement de la protection. La gestion des gaz à effet de serre doit viser à modifier les réserves et la circulation du carbone, du méthane et de l'oxyde nitreux et à utiliser durablement la forêt pour réduire la concentration de ces gaz dans l'atmosphère.

INTRODUCTION

La forêt et la foresterie sont en évolution constante. Les forêts connaissent un processus complexe d'adaptation, en vertu duquel une espèce est remplacée par une autre, soit graduellement sous l'effet de la succession ou évolution naturelle, soit brutalement à la suite d'une perturbation d'origine météorologique ou autre. De leur côté, les forestiers ont élaboré des stratégies d'aménagement destinées à entretenir et dans certains cas renforcer les fonctions sociales et économiques du secteur forestier.

Les forêts savent se protéger de nombreuses agressions qui menacent leur croissance et leur développement et sont notamment capables de se régénérer après des destructions massives. Beaucoup de mesures d'aménagement forestier visent à tirer parti de cette résilience et de cette capacité de renouvellement de la forêt. C'est ainsi qu'à la suite d'agressions successives, notamment de feux, les forêts boréales modernes sont une mosaïque d'essences et de classes d'âge. De même, les pratiques sylvicoles visent à créer des conditions favorables à la régénération après l'exploitation. Les aménagistes ont mis au point des prescriptions différentes selon les essences et l'état de la station pour assurer le renouvellement dans les forêts aménagées et protéger celles qui ne le sont pas.

Le climat, sa variabilité et l'évolution de sa structure jouent un rôle décisif dans la croissance, le développement, la migration, la succession, la mortalité et la régénération des forêts. Traditionnellement, des données météorologiques étaient incluses dans les décisions d'aménagement forestier à l'échelle locale ou régionale, sans que l'on s'occupe beaucoup de l'impact du climat mondial.

Le risque de changement du climat mondial crée une nouvelle menace pour la viabilité des forêts et compromet les pratiques d'aménagement basées sur la variabilité du climat telle qu'elle est mesurée par les observations actuelles et passées. Un plan climatique doit être intégré dans tout aménagement forestier durable. Par exemple, les météorologistes tendent à considérer l'atmosphère comme un tout qui peut se subdiviser à l'échelle régionale et à l'échelle locale; les forestiers, au contraire, partent de l'arbre pour arriver au peuplement, puis à la forêt. Ces deux points de vue spatiotemporels opposés doivent être soigneusement évalués et intégrés. La durée de vie biologique du bois sur pied est finie; forestiers et météorologistes doivent ensemble élaborer des prescriptions plus fines pour le renouvellement et la protection de la forêt en tirant parti des atouts que peut offrir le changement du climat.

La perspective d'un réchauffement probable de la planète influence profondément les activités d'aménagement forestier et infléchira beaucoup de décisions au niveau de l'unité opérationnelle: choix des essences, modification du terrain, conservation du patrimoine biologique, renforcement des stratégies de conservation et incorporation de nouvelles technologies - de façon à maintenir la viabilité du secteur forestier et à protéger les écosystèmes.

LA QUESTION DU CHANGEMENT DU CLIMAT 1

1 Cette question est aussi examinée dans l'article de W.M. Ciesla, Durabilité des forêts: rôle de la protection contre les incendies, les insectes et les maladies.

L'atmosphère est un système dynamique en perpétuelle mutation. L'activité volcanique, les modifications de l'orbite solaire et l'évolution de l'effet de serre naturel sont parmi les forces responsables des variations du climat tout au long de l'histoire géologique. Par exemple, au Moyen Age, une ère de chaleur et de conditions favorables, qui a duré d'environ 900 à 1200 après J.-C., a permis à l'habitat humain de s'étendre jusque dans des zones normalement hostiles telles que le Groenland. Au XIIIe siècle, une période de six siècles de refroidissement marqué a commencé; c'est ce que l'on a appelé la petite ère glaciaire (Easterling, 1990). La résilience biologique doit être évaluée et intégrée dans les stratégies d'aménagement durable des forêts. Par exemple, les forêts tropicales se sont adaptées à beaucoup d'agressions violentes telles que feux, sécheresses, attaques d'insectes et de maladies, ouragans, et modifications de l'utilisation des terres; elles n'en ont pas moins continué à renfermer une très riche biodiversité, mais sous une forme altérée. Il y a aussi eu des modifications dues à des causes naturelles et il y en aura encore; les écosystèmes forestiers continueront à s'adapter quand les seuils de tolérance seront dépassés ou ils se reconstitueront si le changement est mineur.

Le bilan thermique de l'atmosphère est la différence entre le rayonnement reçu par la terre du soleil et celui qu'elle émet. Les rayonnements infrarouges renvoyés par la terre vers l'espace sont interceptés par des nuages et par les gaz à effet de serre tels que le dioxyde de carbone, le méthane, l'oxyde nitreux et l'ozone. La figure 1 illustre la corrélation existant entre les variations de température et les taux de dioxyde de carbone et de méthane qui sont deux gaz à effet de serre (Hengeveld, 1991). Ces données sont une preuve supplémentaire de la corrélation entre l'accroissement des gaz à effet de serre et le réchauffement; elles montrent aussi que la teneur de l'atmosphère en CO2 est aujourd'hui (1990) très élevée par rapport à ce qu'elle était au cours des 160 000 dernières années.

Depuis le début du siècle, les activités humaines sont la principale cause de l'accroissement des émissions de CO2 dans l'atmosphère. Les modifications de l'utilisation des terres, la déforestation et l'utilisation des combustibles fossiles modifient l'équilibre naturel entre la libération de carbone dans l'atmosphère et le captage du carbone. La concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère a augmenté de 11 pour cent depuis 30 ans, ce qui semble indiquer qu'au moins la moitié des émissions dues à l'action de l'homme restent dans l'atmosphère. En d'autres termes, l'écosystème naturel semble capable d'amortir partiellement, mais non totalement, les agressions de l'homme (Hengeveld, 1991). Les forêts sont particulièrement fragiles quand les seuils naturels sont dépassés; le changement devient alors inévitable. Le coût de la restauration des écosystèmes dans certains pays risque d'être prohibitif par rapport à celui de la mise en place accélérée de techniques d'adaptation nouvelles, de l'introduction de nouvelles essences et de la modification des stations.

De puissantes tendances mondiales jouent un rôle important dans l'accroissement des gaz à effet de serre. La nécessité socioéconomique d'améliorer les niveaux de vie dans beaucoup de pays, conjuguée avec le doublement prévu de la population mondiale au cours des 50 prochaines années, se traduiront probablement par un accroissement des émissions dans l'atmosphère. Beaucoup d'incertitudes pèsent sur le taux de croissance futur des émissions de gaz à effet de serre car il est difficile de prédire comment évolueront les politiques et les techniques. On peut toutefois raisonnablement affirmer à ce stade que les activités de l'homme ont modifié la composition de l'atmosphère et que là où ces changements dépassent le pouvoir tampon des écosystèmes de la planète, ils auront un impact majeur sur les écosystèmes forestiers. Les pratiques d'aménagement forestier devront s'adapter à ce changement.

Figure 1. La corrélation entre les variations de température et le méthane et le dioxyde de carbone, gaz à effet de serre

Source: Hengelveld, 1991 - d'après Houghton, 1990b.

Le réchauffement du climat mondial ne sera pas uniforme sur toute la planète. Dans le système de circulation générale, de grandes quantités de chaleur et d'eau sont transportées vers le nord, des zones équatoriales vers les pôles et vice versa. Cette interaction entre des masses d'air et la topographie crée des climats régionaux dont chacun est caractérisé par une combinaison unique d'énergie et d'humidité qui entretient l'activité biotique. Si le changement de climat se produit lentement et graduellement dans le temps et dans l'espace, les écosystèmes peuvent s'adapter; mais aujourd'hui, les émissions croissantes de gaz à effet de serre font penser que la transformation sera trop rapide pour pouvoir être absorbée par le pouvoir naturel d'adaptation de la forêt. Quand la forêt est exposée à des agressions multiples, par exemple les pluies acides, la pollution atmosphérique et l'accroissement du rayonnement ultraviolet, on peut s'attendre à une accélération de sa dégradation, de son appauvrissement et son altération.

Plusieurs modèles du système de circulation globaux ont été élaborés pour mieux étudier les variations du climat, surtout en présence de taux élevés de CO2. La température moyenne mondiale augmente de 1,5 à 4,5 °C quand le taux de dioxyde de carbone double; un tel accroissement n'a jamais été observé dans l'histoire. On s'attend à une légère augmentation des précipitations mondiales, mais l'effet net sera un accroissement notable des taux d'évaporation dans les latitudes moyennes de l'hémisphère Nord. Ces modèles sont crédibles sur le plan théorique mais il reste essentiel d'étudier les interactions avec l'écosystème forestier qui se produiront pendant la période de transition au cours de laquelle la teneur de l'atmosphère en oxyde de carbone doublera. Le Centre canadien de météorologie prévoit une augmentation de 3,5 °C de la température mondiale et une augmentation de 3,8 pour cent de l'évaporation et des précipitations; pour bien des essences, de telles variations dépassent de loin la fourchette optimale des variations de température et d'humidité (MacIver, 1989). D'autres modèles de circulation générale donnent des valeurs beaucoup plus élevées mais toutes laissent prévoir un réchauffement du climat mondial. Cette seule conclusion doit suffire à orienter les décisions futures d'aménagement forestier.

AMÉNAGEMENT FORESTIER DURABLE

L'effet du réchauffement du climat sur l'aménagement forestier durable sera particulièrement marqué dans les écotones, pour les espèces alpines, dans les niches très spécialisées et dans les populations ne possédant pas une diversité génétique suffisante pour s'adapter. En d'autres termes, toutes les essences forestières devront s'adapter et celles dont l'habitat se déplacera seront remplacées par d'autres. Mais dans beaucoup de zones, notamment en Amérique du Nord, le déplacement vers le nord est limité par la médiocrité des sols. Pour que ces forêts survivent, il faudra que la productivité des terres actuellement occupées par les forêts augmente car on ne pourra pas compter sur la colonisation de zones marginales.

Dans beaucoup de pays, les programmes de développement reposent en grande partie sur le secteur forestier. Par exemple, la valeur des exportations de produits forestiers était de 2 milliards de dollars Can pour l'Indonésie, 1,2 pour le Brésil, 0,5 pour le Chili (région tropicale et subtropicale) et 16,9 pour le Canada, 8,7 pour les Etats-Unis, 2,5 pour l'Autriche et 7,2 pour la Finlande (FAO, 1993).

Les produits du bois jouent un rôle important dans ces pays et dans d'autres, de même que les multiples fonctions de la forêt telles que: habitat de la faune, lieu de loisir, conservation des sols, protection des bassins versants, conservation des ressources génétiques, aires naturelles et valeur culturelle de la forêt.

Le bois est aussi un élément essentiel de tout programme d'économie d'énergie; c'est un important matériau de construction et il permet de conserver le carbone sur de longues périodes. C'est une source renouvelable d'énergie qui peut remplacer les combustibles fossiles. Dans certains pays, il est le seul combustible domestique. Tout changement du climat modifiant la capacité de production de biens et services de la forêt a donc nécessairement un énorme impact dans tous les pays et dans toutes les régions.

LE PLAN CLIMATIQUE

Divers auteurs ont montré à quel point le secteur forestier était sensible aux variations du climat, particulièrement dans les régions tempérées et boréales. L'impact du changement du climat sur les écosystèmes forestiers doit être évalué globalement car les activités humaines ont une influence dominante sur la conservation de ces écosystèmes. Dans beaucoup de pays, les mesures d'aménagement forestier tendent à viser un ou deux objectifs seulement. Mais le nouveau risque de modification du climat mondial aura des effets sur toutes les composantes de l'écosystème forestier.

Les mesures d'aménagement forestier peuvent altérer le climat de la forêt et la répartition des gaz à effet de serre entre l'écosystème forestier et l'atmosphère. Cette répartition est un des aspects essentiels d'un plan climatique d'aménagement durable de la forêt.

Gestion du climat forestier

Le couvert forestier joue le rôle d'une couche isolante entre l'atmosphère et le sol de la forêt. La forêt peut amortir les échanges d'énergie et d'eau, stabilisant et protégeant ainsi les régimes thermiques et hydriques dans la zone racinaire. Le climat forestier est caractérisé par des températures maximales plus basses et des températures minimales plus élevées que celles des zones découvertes adjacentes, et par une réduction de la lame d'eau parvenant au sol. Evidemment, la structure des peuplements et l'essence ou l'assortiment d'essences qui les composent peuvent accroître ou réduire cet effet. En outre, les microclimats de transition près des lisières fournissent des variantes climatiques favorables à la régénération et à la conservation de l'eau, surtout dans les forêts boréales. Si le climat mondial se réchauffe, ces différences s'accentueront car la température augmentera davantage dans les zones découvertes que dans les forêts denses. Dans ces conditions, la régénération des arbres et arbustes dans ces zones découvertes sera compromise par des stress climatiques accrus. Un objectif prioritaire entre tous de l'aménagement forestier devrait être d'améliorer à l'échelle mondiale l'observation et la compréhension de la structure verticale et horizontale des climats forestiers. Sans de telles connaissances, l'aménagiste sera mal équipé pour adapter à l'évolution du climat les pratiques de régénération, de production, de protection et de conservation des forets. L'aménagiste peut accélérer ou freiner le changement du climat forestier: par exemple, les coupes blanches créent rapidement un climat de zone découverte tandis que les coupes sélectives conservent le couvert et ne font que modifier le climat forestier.

Les forestiers peuvent modifier le génome des essences ou les caractères de la station ou les deux. Les décisions d'aménagement local ou régional peuvent modifier radicalement le climat forestier et donc le pouvoir tampon de la forêt. L'aménagement des plantations et l'agroforesterie permettent d'avoir plus de prise sur le climat en créant des forêts dans l'optique de l'évolution future du climat. Lorsqu'on utilisera des génotypes sélectionnés et des pratiques sylvicoles intensives pour obtenir des produits ligneux avec des révolutions courtes, il faudra veiller à assurer des rendements soutenus, à conserver la biodiversité et à réduire les risques liés au climat dans un système à révolution longue.

Pour produire le bois nécessaire à l'économie, alors que les autres usagers de l'écosystème demandent que les forêts naturelles soient conservées, on tentera de consacrer certaines forêts à une ligniculture spécialisée tandis que d'autres seront réservées pour conserver la qualité de l'environnement et permettre une utilisation polyvalente. Ce type d'aménagement forestier intensif est très développé dans certains pays et il semble que d'autres devraient suivre cet exemple.

De nombreux scénarios statiques et non dynamiques de migration de la forêt ont été élaborés en superposant les isohyètes et les isothermes aux limites des écotones correspondant au climat actuel et en projetant les limites de la forêt dans les nouvelles conditions climatiques. Pour les essences particulièrement sensibles aux extrêmes climatiques pendant leur cycle physiologique, ces scénarios peuvent avoir une certaine validité en cas de perturbation extrême du milieu. Mais, dans beaucoup de pays, l'aménagement vise à manipuler le climat local pour créer des conditions plus favorables à la santé, à la productivité et à la régénération de la forêt. Cette aptitude à manipuler le climat forestier de façon à retarder ou réduire les effets du réchauffement mondial est un précieux outil d'adaptation.

Qu'ils soient brutaux ou progressifs, les changements possibles du climat forestier doivent être évalués soigneusement dans tout plan d'aménagement durable de la forêt. Une première étape consistera à établir, dans la forêt et à proximité, des stations météorologiques pour déterminer les différences entre les variations du climat en forêt et en terrain découvert.

Dans beaucoup de pays, on utilise abondamment des techniques de modification de la station pour protéger les cultures contre le gel, la sécheresse ou le vent. Dans le même esprit, les programmes d'amélioration des arbres visent à accroître la résistance des génotypes à ces facteurs. Mais en cas de changement du climat, il est essentiel de mieux comprendre les mouvements du pollen et des gènes. Par exemple, pour se préparer aux climats de demain, il est raisonnable de sélectionner les familles résistantes à la sécheresse dans les conditions de variabilité du climat actuel. La génétique fondamentale et la physiologie des arbres seront des disciplines essentielles pour l'aménagement durable des forêts.

L'adaptation des forêts est l'aboutissement d'une série complexe d'événements: déplacement des zones d'ensemencement; déplacement et contamination du pollen; mouvement des graines et des jeunes plants; biodiversité; altération physique des stations. Les causes climatiques de mortalité (feu, insectes, maladies, extrêmes météorologiques et pollution atmosphérique) accéléreront l'adaptation de la forêt. Les besoins de l'homme et les modifications de l'utilisation des terres peuvent être les principales causes de perturbation. Tous ces facteurs qui menacent la forêt à l'échelle locale et régionale font qu'il n'en est que plus nécessaire de mettre au point des stratégies d'aménagement forestier adaptatif, y compris des plans climatiques.

Gestion des gaz à effet de serre

La photosynthèse capte le dioxyde de carbone de l'atmosphère et le transforme en tissu ligneux. Mais les forets ne pourront à elles seules résorber l'accroissement de la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère. Elles sont toutefois un élément de la solution du problème.

Les forets peuvent séquestrer le carbone dans le tissu ligneux (Houghton, 1990a; Grainger, 1990). Les sols sont aussi un énorme puits de carbone et peuvent séquestrer et stocker du carbone atmosphérique. Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) a indiqué que la végétation et les sols du monde contiennent respectivement 550 et 1 500 gigatonnes de carbone (Houghton, 1990b). Il faudra tenir compte des modifications de ces réserves de carbone et de la circulation du carbone que peuvent entraîner les mesures d'aménagement. La gestion du carbone dans toutes les composantes de l'écosystème - racines, sols, biomasse aérienne, litière et sous-étage - doit être un élément capital de toutes les opérations forestières.

On considère en général que les forêts tropicales émettent plus de carbone qu'elles n'en absorbent, tandis que l'inverse serait vrai des forêts tempérées et boréales. En raison de l'activité de l'homme, les forêts tropicales dégagent du carbone dans l'atmosphère à la suite du déboisement, de la combustion de la biomasse et de l'oxydation des matières organiques du sol. La déforestation a atteint un rythme annuel de 15,4 millions d'hectares entre 1981 et 1990 (FAO, 1993b); elle est principalement due à l'agriculture itinérante et continuera à s'accélérer dans l'avenir prévisible (Myers, 1991). L'accroissement de la population et des besoins socioéconomiques continuera à entraîner un appauvrissement et une dégradation des forêts tropicales.

Il faudrait faire un inventaire mondial du carbone contenu dans les forêts naturelles, les plantations, les zones d'agroforesterie et les forêts urbaines et de la façon dont le carbone peut être réabsorbé par des forêts ou d'autres cultures. Il serait peut-être plus intéressant de calculer les bilans de carbone et leur évolution par unité de terre plutôt que par type de culture.

Le calcul de l'émission et de l'absorption de carbone découle naturellement des inventaires du matériel sur pied des forêts existantes. Dans une étude récente, Sedjo (1992) a utilisé des données de la FAO pour confirmer que les forêts tempérées boréales sont un vaste puits de carbone qui absorbe des quantités presque équivalentes à la valeur médiane des émissions résultant du défrichement des forêts tropicales (Detwiler et Hall, 1988).

La perturbation d'un écosystème forestier par le chablis, le feu, les insectes, les maladies, les phénomènes météorologiques extrêmes ou la pollution atmosphérique accroîtra encore la concentration de gaz à effet de serre dans l'atmosphère. Chacun de ces facteurs est déterminé directement par des phénomènes météorologiques ou indirectement par des processus climatiques; celui qui préoccupe le plus est le feu à cause des pertes de vies humaines et des biens économiques qu'il peut entraîner. La modification du climat se traduira sans doute par un accroissement de la violence et de la durée des incendies et des attaques de ravageurs car les écosystèmes subiront des stress accrus pendant qu'ils s'adapteront au changement. Dans beaucoup de pays, la superficie brûlée chaque année dépasse celle qui est exploitée. L'amélioration des techniques de protection sera un autre élément essentiel d'un aménagement forestier durable.

Le boisement et le reboisement sont des stratégies possibles qui permettraient à tous les pays d'accroître le volume de bois ainsi que la quantité de carbone stockée dans les forêts du monde. Dans plusieurs pays, la décision de boiser et de reboiser dépend de nombreux facteurs qui limitent la latitude dont dispose le forestier pour reconstituer et accroître le domaine forestier. Les terres abandonnées par les cultures vivrières dans les régions tempérées peuvent offrir certaines possibilités à l'expansion des forêts et il y a peut-être dans les régions tropicales et subtropicales des terres disponibles pour le boisement et la plantation d'arbres en association avec l'agriculture. Le coût du boisement est moins élevé dans les régions tropicales que dans les régions tempérées et boréales. Il n'est pas moins nécessaire de chiffrer avec précision la valeur des multiples fonctions de la forêt (écologique, humaine, spirituelle, éthique, économique). Tout indique que l'aménagement des forêts devrait être plus intensif et porter sur de plus vastes zones. Ainsi, l'introduction d'essences améliorées modifiera les bilans. Les programmes d'amélioration génétique des arbres ont permis d'accroître dans des proportions notables la productivité et l'absorption de carbone, ce qui réduit d'autant la superficie des terres nécessaire.

Les marécages forestiers et la combustion de la biomasse contribuent à accroître les émissions mondiales de méthane dans l'atmosphère. Il faut s'attendre à ce que ces émissions augmentent encore à la suite des modifications de l'utilisation des terres dues à l'activité humaine. Les engrais, en particulier les engrais ammoniacaux, contribueront à accroître les émissions d'oxyde nitreux. Qu'il s'agisse du méthane ou de l'oxyde nitreux, la gestion des gaz à effet de serre sera un élément de plus en plus important du plan climatique pour l'aménagement durable des forêts.

RÉSUMÉ ET CONCLUSIONS

Le climat, les forêts et les forestiers sont en mutation constante. Il semble que, depuis un certain temps, les activités de l'homme accélèrent le réchauffement du climat mondial. Cela aura de graves conséquences dans les régions où les forêts jouent un rôle social et économique important. Il faudra que les forestiers mettent au point un plan climatique d'aménagement durable des forêts; l'aménagement du climat forestier et la gestion des gaz à effet de serre sont des éléments essentiels du plan climatique destiné à assurer une maîtrise des échanges énergétiques, hydriques et gazeux entre la forêt et l'atmosphère. Tout indique que le changement du climat rendra nécessaire un effort accru d'amélioration génétique des arbres, d'aménagement intensif des forêts et de protection.

La priorité absolue doit être d'améliorer l'observation et la compréhension à l'échelle mondiale des structures verticales et horizontales du climat forestier, par essence et par type de station. Les stratégies d'adaptation doivent comprendre des recherches sur l'identification des déplacements des zones d'ensemencement; les flux de pollen et les contaminations; les déplacements de graines et de jeunes plants; les techniques de modification des stations; les pratiques de manipulation du climat forestier; la conservation de la biodiversité; l'impact socioéconomique sur les populations des zones forestières; et les stratégies efficaces de protection. La gestion des gaz à effet de serre doit viser à modifier les réserves et la circulation de gaz tels que le carbone, le méthane et les oxydes nitreux, ainsi que l'action de la forêt, de façon à réduire la concentration de ces gaz dans l'atmosphère.

BIBLIOGRAPHIE

Detwiler, R. et Hall, C. 1988. Tropical forests and the global carbon cycle. Science, 239: 43-47.

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Sedjo, R.A. 1992. Temperate forest ecosystems in the global carbon cycle. Ambio, 21(4): 274-277.

Durabilité des forêts: Rôle de la protection contre les incendies, les insectes et les maladies

W.M. Ciesla

L'auteur est forestier spécialiste de la protection des forêts, Sous-division de la mise en valeur des ressources forestières, Division des ressources forestières, FAO.

Les feux, les insectes et les maladies sont des facteurs de changement et, à ce titre, font partie intégrante de la dynamique forestière. Néanmoins, ils peuvent interrompre le flux de biens et de services forestiers par leurs effets nocifs sur la croissance et la survie des arbres, la qualité de l'eau, les rendements, la biodiversité, le fourrage des animaux au pâturage, et le bien-être des usagers. Un aménagement forestier durable doit donc impérativement comporter des mesures de protection contre ces trois agressions. Le présent article étudie le rôle des incendies, des insectes et des maladies dans les peuplements végétaux, les facteurs qui influencent l'apparition de ces agents et leur impact sur une foresterie durable. Il examine également les mesures qu'il est possible de prendre pour réduire les pertes occasionnées par les incendies, les insectes et les maladies dans le cadre de programmes intégrés de lutte contre les feux de forêts et les parasites.

INTRODUCTION

Les forêts sont des systèmes dynamiques en constante évolution. Parfois, le changement est lent et à peine perceptible. Il peut être au contraire brutal et spectaculaire. Incendies, insectes et maladies font partie intégrante de la dynamique forestière. Néanmoins, dans certains cas, ils font obstacle au flux de biens et de services que procure la forêt. Ils peuvent en effet perturber la croissance des arbres, menacer leur survie, nuire à la qualité du bois, de l'eau, de la production, déranger les habitats de la faune sauvage, les loisirs des usagers, abîmer le paysage, détruire les ressources fourragères des animaux domestiques et le patrimoine culturel. Il faut donc prévoir des mesures pour protéger la forêt des incendies, des insectes et des maladies et les intégrer dans les programmes d'aménagement forestier si l'on veut garantir des niveaux durables de production de biens et services.

LES INCENDIES DE FORÊT

Tout au long de l'histoire de l'humanité, le feu a été considéré comme un allié puissant et un ennemi redouté. Le feu est source de chaleur et il permet de cuire les aliments. Les tribus primitives se servaient du feu pour attirer le gibier. Le feu sert à ouvrir la terre à la culture, ou à procurer du fourrage aux animaux domestiques. D'un autre côté, un feu incontrôlé peut dévaster rapidement des ressources naturelles, des propriétés et supprimer des vies humaines.

Rôle des incendies dans les peuplements végétaux

Le feu est une des forces de la nature qui ont modifié les peuplements végétaux pendant des périodes d'évolution (Mutch, 1970). Dans les régions semi-arides, où les incendies sont fréquents, forêts et surfaces boisées ont évolué en développant des mécanismes adaptatifs leur permettant de survivre ou de se défendre, avec des essences moins tolérantes au feu.

Dans l'ouest de l'Amérique du Nord, ce sont les feux naturels qui ont donné ou transformé les formations de Pinus ponderosa en forêts claires. Les arbres d'âge adulte ont une écorce épaisse qui leur permet de survivre aux feux de sous-bois. Ces feux à raz du sol ont l'avantage de diminuer les combustibles présents dans le sous-bois et de prévenir ainsi des incendies plus destructifs. Faute d'incendies, des espèces moins résistantes au feu, Abies sp. notamment, se développent dans le sous-étage et risquent finalement d'envahir le peuplement (Fowells, 1965). On a constaté ce type de relations avec P. kesiya, P. merkusii et P. roxburgi en Asie (Goldammer et Penafel, 1990). Le feu permet également à Pinus oocarpa, essence indigène du Mexique et d'Amérique centrale, de rivaliser avec les espèces à larges feuilles. Il possède deux mécanismes adaptatifs: cônes sérotineux qui ne libèrent leurs graines qu'après exposition à de hautes températures, et rejets de souche qui peuvent se développer après la destruction de la tige par le feu (Perry, 1991).

Effets des incendies sur la foresterie durable

Tout en étant une composante naturelle de nombreux écosystèmes, le feu peut néanmoins avoir des effets nocifs sur la capacité des forêts à produire biens et services de façon durable. Le feu tue la végétation. Les arbres résistants eux-mêmes peuvent en souffrir. Leur vulnérabilité aux insectes et aux parasites est susceptible de s'accroître (Amman et Ryan, 1991). Des feux plus intenses peuvent anéantir toute la végétation sur un site et détruire, en quelques heures, le résultat d'années de croissance. Les habitats de la flore et de la faune indigènes risquent d'être dévastés. Il faut en général de nombreuses années pour qu'un site récupère après un incendie de forêt. La destruction de la végétation par le feu provoque l'érosion du sol, en particulier sur les pentes raides, avec risques consécutifs de glissements de terrain ou d'envasement des sources et cours d'eau.

Selon Brown et Lugo (1982), à peu près 50 pour cent de la biomasse sèche de végétation ligneuse est constituée de carbone. Quand une forêt brûle, une forte proportion de carbone est évacuée dans l'atmosphère sous forme de gaz carbonique et autres gaz à effet de serre. La concentration croissante de ces gaz dans l'atmosphère est préoccupante car elle risque d'avoir des effets sur le climat de la planète (FAO, 1990a). Les incendies de forêt sont, immédiatement après les combustibles fossiles, la principale source de gaz à effet de serre et provoquent actuellement de 20 à 30 pour cent des émissions annuelles de ces gaz (IPCC, 1990).

Feux intentionnels

Le feu est utilisé pour ouvrir de vastes zones boisées à l'agriculture. Le déboisement dans les zones tropicales, avec ses incendies provoqués, atteint actuellement des niveaux records: près de 15,4 millions d'hectares de forêts par an sont ainsi brûlés (FAO, 1993), ce qui, comparé aux 11,3 millions d'hectares de la décennie précédente, marque une forte augmentation (FAO, 1982). Une grande part des terres ainsi défrichées est affectée à la culture itinérante (Seiller et Crutzen, 1980). Le feu est un outil sylvicole non négligeable lorsqu'il s'agit de se débarrasser des rémanents de coupes, de réduire les combustibles au sol, et de préparer les sites pour des plantations ou pour la régénération naturelle (Vêlez, 1991; Wade et Lundsford, 1990).

Incendies accidentels

La FAO (1986) définit l'incendie de forêt comme «tout feu se produisant sur une zone boisée, exception faite des brûlages dirigés». Relativement peu de pays disposent de données statistiques permanentes sur le nombre des incendies, leurs causes, les zones atteintes. Toutefois, selon de récentes estimations, environ 12 à 13 millions d'hectares de forêts et autres superficies boisées brûleraient chaque année (FAO, 1992). Les données pour l'Europe et l'Amérique du Nord ont été réunies par la Commission économique pour l'Europe (Nations Unies/FAO) depuis 1978 (FAO/CEE, 1986; 1990). Pour la période 1980-1988, ces données indiquent qu'une moyenne de 585 000 ha de forêts étaient dévastés chaque année par le feu en Europe occidentale, dont une grande part dans la zone méditerranéenne, et 3 478 200 ha en Amérique du Nord. Au Brésil, 201 263 ha des 6 millions de forêts plantées que compte le pays ont été dévastés par des incendies pendant la période 1983-1988. On estime le coût de remplacement de ces forêts à 154,3 millions de dollars EU (Soares, 1991).

Il arrive de temps en temps que ces incendies prennent l'allure de catastrophes. En 1982-1983, à la suite d'une grave sécheresse, quelque 3,6 millions d'hectares de forêts denses primaires et secondaires ont été ravagés par le plus grand incendie de l'histoire du pays, dans le Kalimantan oriental, la partie indonésienne de l'île de Bornéo (Coughill, 1989). En Australie du Sud, en 1983, l'incendie du Mercredi des cendres dévasta plus de 340 000 ha de terres boisées et se solda par la perte de 300 000 animaux d'élevage, la destruction de 2 500 habitations, et la mort de 75 personnes (Robertson, 1990; Rothsay, 1990).

La plupart des incendies sont provoqués par les hommes. Une des causes les plus fréquentes est l'usage imprudent du feu dans le cadre d'opérations agricoles. Dans la région méditerranéenne, ce sont les bergers qui mettent le feu aux forêts et aux prairies pour faire pousser l'herbe sur les terres de pâture. Les agriculteurs utilisent aussi souvent le feu pour éliminer les chaumes ou pour préparer la terre avant de planter. Ces feux s'étendent fréquemment aux forêts voisines. Les citadins sont souvent inconscients des dangers des feux et de leurs conséquences. Dans la zone méditerranéenne, on estime qu'environ un tiers des incendies sont imputables à des fumeurs étourdis ou à des campeurs inconscients qui laissent couver leurs feux (Vêlez, 1990). Au Honduras, pays extrêmement boisé, la responsabilité des incendies incombe surtout aux activités agricoles. Parmi les causes principales, on relève: la rénovation des pâturages, l'extermination des insectes nuisibles, la préparation des terres aux cultures, la destruction des résidus de récolte (Unasylva, 1990).

Dans certaines régions de l'Inde, les incendies sont causés par la culture de deux produits non ligneux: les feuilles de tendu, Diospyros melanoxyla, utilisées pour rouler des cigarettes, et la fleur de mahua, Madhuca indica, avec laquelle on prépare une boisson. Les feux servent dans le premier cas à accélérer la pousse des feuilles de tendu, et, dans le second, à nettoyer le sol de la forêt pour faciliter le ramassage des fleurs de mahua: non surveillés, ils ont tendance à se propager aux alentours (Saigal, 1990).

Les incendies criminels peuvent avoir pour motif la vengeance personnelle, les conflits de personnes à propos des droits de propriété, les droits de chasse ou les politiques forestières gouvernementales, à moins que l'incendiaire n'essaie de changer à son profit la classification de l'utilisation de la terre pour obtenir le droit de construire dans des zones préalablement classées comme boisées (Vêlez, 1990).

Parfois, des facteurs naturels, comme des orages secs, causent également des incendies dans des régions lointaines et inaccessibles d'Australie, de Russie ou de l'ouest de l'Amérique du Nord.

Facteurs agissant sur l'apparition des incendies et sur leur comportement

Plus qu'à tout autre facteur, c'est aux combustibles végétaux que sont imputables les incendies. Il en existe trois catégories: les combustibles présents dans le sol, les combustibles de surface et les combustibles aériens. Les premiers comprennent les produits de la décomposition du bois et des résidus végétaux et la tourbe, les seconds la litière forestière accumulée sur le sol, composée de feuilles tombées, de brindilles, de morceaux d'écorce, de cônes et de menues branches. Dans la troisième catégorie de combustibles entrent toutes les matières inflammables, vivantes ou mortes, situées dans le sous-étage ou dans les cimes.

Les conditions climatiques, telles la température, l'humidité et la stabilité atmosphérique influent sur les risques d'embrasement et sur le taux de combustion des combustibles. Parmi les facteurs généralement favorables à la prolifération et à l'intensité des incendies, notons les hausses de température, la baisse de la teneur en eau, et l'accroissement de la vitesse du vent. C'est le cas dans la zone méditerranéenne où les vents de terre qui soufflent l'été font chuter l'humidité relative et propagent l'incendie en projetant au loin des étincelles (Vêlez, 1990).

La topographie exerce une action non négligeable sur le comportement du feu. Celui-ci se propage davantage sur des terrains escarpés; lorsqu'il monte à l'assaut d'une pente, il semble être poussé par un vent violent (Brown et Davis, 1973).

Programme de lutte contre les incendies de forêt

La lutte contre les incendies de forêt implique trois types d'activités pour protéger la ressource: la prévention, l'anticipation, l'extinction. Elle doit aussi prévoir l'utilisation de brûlages dirigés pour répondre aux objectifs d'aménagement de la terre (FAO, 1986; USDA, 1990).

Prévention. Les activités de prévention peuvent être divisées en deux grandes catégories: celles qui visent la cause première des incendies, à savoir l'homme, et celles qui sont destinées à réduire l'inflammabilité des ressources forestières (Vêlez, 1990). La première comporte des campagnes d'information du public et des messages appelant à prendre des précautions contre les risques d'incendie. La seconde, des techniques sylvicoles pour réduire l'action éventuelle des combustibles forestiers, entre autres, les brûlages dirigés, l'élagage et les éclaircies des arbres, la destruction des broussailles, etc.

Les mesures de prévention doivent s'appuyer sur une législation établissant clairement que l'incendie est un délit et condamnant les coupables à des peines proportionnelles aux dommages causés (Vêlez, 1990). Des règlements définissant les conditions précises d'utilisation des brûlages contrôlés sont bénéfiques à la prévention. Les brûlages dirigés constituent un outil efficace d'élimination des combustibles dans les forêts composées d'essences résistantes au feu, et leurs avantages sont multiples: réduction des combustibles dangereux, élimination des déchets de coupe, préparation du terrain en vue de semis ou plantation, amélioration de l'habitat de la faune sauvage, et élimination de la végétation concurrente (Vêlez, 1991; Wade et Lundsford, 1990).

Anticipation. Cette phase de la lutte contre les incendies comporte toutes les activités entreprises en prévision d'un embrasement. Elles sont conçues de façon à assurer l'extinction décisive et vont de l'étude prévisionnelle des incendies au dépistage, de l'information à l'évaluation du risque d'incendie, de la surveillance météorologique à la mise au point des techniques d'extinction et à la formation et qualification du personnel (USDA, 1990).

Extinction. L'objectif de l'extinction est de parvenir à éteindre les feux accidentels à un coût minimum, qui soit conforme aux objectifs d'aménagement de la terre et de la ressource (USDA, 1990). Il existe trois méthodes pour maîtriser un incendie. L'attaque directe, qui consiste à attaquer le feu de front, est utilisée quand l'incendie n'est pas étendu. L'attaque parallèle suppose la construction d'une ligne de feu parallèle proche du front de l'incendie. L'attaque indirecte est pratiquée quand l'intensité du feu est telle qu'on ne peut avoir recours à aucune autre méthode. Elle implique la construction de lignes de feu à une certaine distance du front de l'incendie et le brûlage de tous les combustibles existants (Chandler et al., 1983).

Si le programme de lutte est bien conçu, la plupart des incendies peuvent être maîtrisés au cours de l'attaque initiale. Le déploiement d'une seule brigade de pompiers dotée d'un équipement adéquat doit alors suffire. Aux Etats-Unis, environ 90 pour cent des incendies de forêt sont éteints au cours de cette première phase de la lutte.

Si l'on a affaire à des incendies de grande intensité, on doit prévoir le déploiement d'une équipe spéciale formée dans le cadre d'un projet de lutte contre le feu, dont les effectifs peuvent parfois s'élever à plusieurs centaines de personnes. Le recours à ces équipes exige planification, coordination et organisation efficace. Aux Etats-Unis, le Service des forêts, le Bureau d'aménagement du territoire, et d'autres agences publiques, ont adopté un Système de commande anti-accident (Incident command system - ICS) comme modèle organisationnel pour tous les grands projets de lutte anti-incendie. ICS doit pouvoir fonctionner en cas d'urgence et opère sur la base d'une série de sous-divisions ou unités (par exemple, opérations, plans, logistique, finance) (Chandler et al., 1983).

Les aéronefs peuvent jouer un rôle d'appui dans les opérations de lutte anti-incendie. Outre les petits appareils utilisés pour le dépistage, des avions et des hélicoptères peuvent être employés utilement pour des transports d'équipes de pompiers. Des avions-citernes peuvent venir en aide aux équipes au sol en déversant de l'eau ou des produits chimiques à effet retardant sur des portions d'un incendie de forte intensité. Le rafraîchissement ainsi obtenu permet aux équipes de pompiers de s'approcher des foyers pour lancer une attaque parallèle ou indirecte. Les appareils équipés de scanneurs thermiques aéroportés peuvent dresser une carte du périmètre de feu et identifier les foyers «critiques», qui sont alors arrosés par les avions-citernes.

INSECTES ET MALADIES

Les forêts subissent également les agressions de ravageurs multiples. Citons notamment les insectes, les mites, les champignons, les bactéries, les végétaux parasites, les polluants artificiels et autres agents.

Insectes

Les insectes sont, de tous les animaux de la terre, les plus nombreux. (Borror et Delong, 1960). Quelque 751 000 espèces, représentant 54 pour cent des organismes vivants, ont été inventoriées et décrites (Wheeler, 1990). Nombre d'entre elles remplissent des fonctions essentielles à la survie de l'écosystème où elles se trouvent. Citons comme exemple le rôle de certains insectes - nommés pour cette raison pollinisateurs - dans le processus de reproduction de certains végétaux, dans la décomposition des matières organiques mortes, ou encore dans la lutte contre certains ravageurs.

Certains insectes sont les vecteurs de maladies affectant humains et animaux, d'autres vivent aux dépens des cultures, des animaux domestiques, des produits récoltés, ou des arbres. Si le milieu est favorable, ils peuvent se reproduire très rapidement et causer des dégâts importants. L'histoire témoigne abondamment des campagnes que les hommes ont dû mener contre ces ravageurs. On trouve par exemple dans la Bible et dans le Coran le récit des ravages causés par les invasions de sauterelles (FAO, 1967).

Les forêts sont sujettes à ce type d'agressions massives qui risquent de causer des dommages importants aux arbres. Citons les espèces Choristoneura fumiferana, insecte défoliateur des peuplements d'Abies sp. et de Picea sp. au Canada oriental et aux Etats-Unis (Biais, 1985), certains coléoptères, comme Dendroctonus sp. dans les forêts de conifères du sud-est des Etats-Unis, du Mexique et d'Amérique centrale, Ips sp. en Amérique du Nord, en Europe et dans les Himalayas (Thatcher et al., 1981), et la chenille processionnaire Thaumetopoea pityocampa, défoliateur de Pinus sp. dans toute la région méditerranéenne (Buxton, 1983).

Maladies

On appelle maladie des végétaux «toute déviation du fonctionnement normal d'une plante causée par un agent rémanent». La maladie peut être causée par des facteurs abiotiques et inertes, ou biotiques, et vivants. Parmi les facteurs abiotiques, on compte la pollution atmosphérique, les extrêmes de température, la sécheresse, les dégâts chimiques ou mécaniques. Parmi les facteurs biotiques, on compte les champignons, bactéries, virus, insectes, mites, némapodes ou végétaux parasitaires.

La maladie se décèle par des symptômes ou des signes. Un symptôme est l'expression de la maladie. La plupart du temps chaque maladie a ses symptômes particuliers, ce qui permet d'identifier l'agent pathogène: retard de croissance, nanisme, dépérissement, flétrissement, jaunissement ou chlorose du feuillage, protubérances chancreuses ou balais de sorcière. Un signe est la manifestation visible de l'agent pathogène, telle que la fructification d'un champignon ou l'apparition d'une plante parasitaire.

Les champignons sont l'une des causes biotiques principales des maladies des arbres. Ils provoquent des rouilles, chancres, défoliations, mildious, et peuvent entraîner un pourrissement des racines et du tronc. Il existe aussi des champignons utiles: les mycorhizes qui, jouant le rôle de symbiotes, agissent comme des extensions de l'appareil racinaire de l'arbre, augmentent sa capacité d'absorption d'eau et d'éléments nutritifs, et accroissent la résistance de ses racines aux maladies (Manion, 1981). De nombreuses essences végétales parasitaires provoquent des retards de croissance, des déformations, voire la mort de l'arbre. Le gui, de la famille des Loranthacées, infeste aussi bien les conifères que les feuillus. Le gui nain Arceuthobium sp. de la famille des Viscaceae, est un des parasites principaux des conifères (Hawksworth et Weins, 1972). Les nématodes sont responsables de maladies comme le dessèchement des pins causé par Bursaphelenchus xylophilus. De nombreuses essences de pins indigènes au Japon et en Chine sont vulnérables aux attaques de ce nématode, qui a provoqué une forte mortalité chez ces résineux (Mamiya, 1976). La pollution atmosphérique, due à l'urbanisation et à l'industrialisation, qui va de pair avec une hausse de la consommation énergétique et l'accroissement constant de la mobilité, est devenue un des agents pathogènes prépondérants dans certaines forêts (Smith, 1990).

Actions combinées des ravageurs

Des dégâts pouvant aller jusqu'à la mort des arbres peuvent être causés par l'action combinée des insectes, de la maladie et de la pollution. Certains insectes sont des vecteurs de maladies qu'ils transmettent à leurs hôtes. Les scolytes inoculent à l'arbre des spores de champignons à taches bleues Ophiastoma sp. qui colonisent l'aubier et interrompent le flux de sève vers la cime, ce qui précipite la mort de l'arbre et crée des conditions favorables au développement des larves de scolytes (Drooz, 1985). De nombreuses espèces de scolytes sont des vecteurs de la graphiose de l'orme, causée par le champignon Ophiastoma (= Ceratocystis) ulmi (Manion, 1981).

Les champignons parasitaires des racines affaiblissent leurs hôtes, mais, généralement, ne les tuent pas. Si des arbres infestés sont soumis à des agressions supplémentaires, telles qu'une sécheresse ou une attaque d'insectes défoliateurs, leur faiblesse augmente et ils sont alors très vulnérables aux insectes les plus dangereux. Des arbres dépérissants déjà atteints aux racines deviennent souvent la proie des scolytes après une vague de sécheresse.

Le dépérissement et l'affaiblissement sont causés, estime-t-on, par l'interaction de plusieurs facteurs d'où résulte une détérioration graduelle de l'arbre. Notons parmi les symptômes le nanisme, le jaunissement ou la chlorose des feuilles, le dépérissement des branches et des racines et, finalement, la mort. Les agents peuvent être la sécheresse, des plantations extérieures, le mulotage des racines, les insectes, la pollution atmosphérique (Manion, 1981). De nombreuses espèces d'arbres ont été victimes d'un dépérissement régional en Europe à la fin des années 70. On n'a pas encore réussi à élucider la combinaison des facteurs responsables de cette épiphytie. Toutefois de nombreux chercheurs pensent que l'utilisation de substances chimiques, toxiques, nutritives, acidifiantes ou fortifiantes d'origine anthropique pourrait avoir servi de détonateur (Schutt et Cowling, 1985).

Effets des insectes et des maladies sur la foresterie durable

Toutes les parties de l'arbre peuvent servir d'hôtes à des insectes ou à des maladies. Tous les arbres, à tous les âges, des jeunes pousses aux individus adultes, sont vulnérables à ces ravageurs. Qui plus est, insectes et maladies s'attaquent également au bois coupé et aux produits ligneux.

Tout comme celle du feu, l'activité de ces parasites peut avoir des effets écologiques, sociaux et économiques de grande portée, notamment en réduisant considérablement la production de produits ligneux. Aux Etats-Unis, on attribue aux seuls scolytes la perte annuelle de 25,5 millions de m3 de sciages et pâte à papier (USDA, 1958). La production de baies, fruits et autres aliments, qui servent à la nourriture de la faune, des animaux domestiques ou même des humains, risque également d'être sérieusement réduite. En Inde, et ailleurs, les insectes défoliateurs réduisent le nombre des feuillus qui constituent une source précieuse de fourrage (Verma et Parry, 1991).

Des parasites peuvent parvenir à éliminer leur hôte végétal de tout un écosystème et porter ainsi atteinte à la biodiversité. La rouille du châtaignier, par exemple, causée par le champignon Endothia parasitica a quasiment éliminé Castanea dentata des forêts de feuillus de l'est des Etats-Unis, dont cet arbre était un des éléments principaux (Manion, 1981).

Des forêts dévastées à grande échelle par des insectes défoliateurs ou lignivores ne sont plus belles à voir. Leur valeur récréative et esthétique est perdue. Des arbres affaiblis, ou morts, sous l'action conjuguée d'insectes et de maladies dans des forets à usage récréatif constituent des risques d'accident pour les usagers. La présence sur le sol de chablis résultant d'une agression massive de ravageurs accroît le volume de combustibles forestiers. Quand le feu prend quelque part, l'incendie risque donc de gagner en intensité; plus destructif, il sera aussi plus difficile à éteindre.

Aux Etats-Unis, les champignons, agents de maladies cryptogamiques des arbres, provoquent plus de pertes en bois de sciage que les incendies, insectes, intempéries et autres maladies réunies (USDA, 1958). Les dommages causés aux produits ligneux sont également considérables. Environ 10 pour cent du bois récolté annuellement sert à remplacer du bois atteint par des champignons (Manion, 1981). Les insectes aussi peuvent causer des dégâts au bois d'usage. Les termites (ordre: Isoptera) sont de grands ravageurs des arbres sur pied, des maisons, charpentes et autres structures en bois (Findlay, 1967).

Facteurs favorables à la multiplication des ravageurs

Normalement les ravageurs ne causent de dommages importants aux forêts que s'ils sont en nombre suffisant. Pour mettre au point des programmes de lutte efficaces, les aménagistes des forets doivent comprendre les mécanismes qui provoquent la prolifération des ravageurs.

Qualité de l'hôte. Plus la vigueur de l'arbre diminue, plus il est vulnérable aux attaques. C'est ainsi que des conifères dépérissant par suite d'une sécheresse, d'une inondation, d'un pourrissement des racines etc. auront une capacité de résistance à l'agression de bostryches très réduite (Rudinsky, 1962). Autre exemple: le dépérissement du Pinus echinata dans le sud est des Etats-Unis est attribué à un champignon du sol, Phytophthora cinnamomi. Les arbres poussant sur un sol pauvre en azote et mal drainé sont très gravement atteints par cette maladie (Mistretta, 1984).

Nombre des hôtes. Les champs cultivés en monoculture offrent un terrain particulièrement propice au développement des populations de ravageurs car le nombre d'hôtes virtuels est particulièrement grand. En revanche, les forêts tropicales peuplées très densément de centaines d'essences végétales à l'hectare succombent rarement aux attaques massives (Speight et Wainhouse, 1989).

Les forêts naturelles constituées d'une ou deux essences, comme c'est souvent le cas dans les zones boréales et tempérées de l'hémisphère Nord, sont très vulnérables à l'action des ravageurs. On l'a constaté avec le scolyte du pin de montagne, Dendroctonus ponderosae, dans les forêts pures de Pinus conforta de l'Ouest américain (Amman et al., 1977).

Les forêts plantées, de peuplement souvent pur, sont elles aussi particulièrement vulnérables. Au Viet Nam, le repeuplement de montagnes entières en Pinus merkusii et autres espèces de pins a provoqué des invasions fréquentes de chenilles processionnaires, Dendrolimus punctatus (Billings, 1991).

Ennemis naturels. Parasites, prédateurs, maladies et autres agents concurrents jouent un rôle fondamental dans la régulation naturelle des populations de ravageurs. Citons, entre autres, des parasitoïdes de l'ordre des Hyménoptères et Diptères (Girling, 1990), des nématodes tels que Deladenus siricidicola (Bedding et Akhurst, 1974), des prédateurs tels que certains oiseaux, araignées et d'autres insectes, des agents pathogènes parmi lesquels des bactéries (par exemple Bacillus thuringiensis var. kursaki), des champignons (par exemple Beauvaria bassiana), et des mycoplasmes qui attaquent certains insectes de l'ordre des Hyménoptères et des Lépidoptères (Girling, 1990).

Facteurs climatiques. Le climat n'est pas sans effet sur le nombre des ravageurs. Une moyenne annuelle basse de précipitations, des moyennes mensuelles basses de températures maximale en janvier et minimale en juillet favorisent la prolifération de la tordeuse des bourgeons de l'épicéa, Choristoneura occidentalis (Kemp, 1985). Les champignons sont très sensibles au calendrier des précipitations. Quand le champignon aiguille Dothistroma pini a été introduit au Kenya, région de pluies estivales, Pinus radiata subit de tels dommages qu'il fallut l'éliminer du programme de repeuplement (Odera et Arap Sang, 1980). Des accidents climatiques, parmi lesquels les tempêtes, peuvent causer des blessures qui prédisposent les arbres aux attaques des ravageurs. A la fin des années 60 et au début des années 70, des tempêtes ont été à l'origine de chablis dans des forets de Norvège et de Suède. Les Picea abies jetés à terre ont été envahis par le bostryche typographe, Ips typographus. Des périodes de sécheresse en 1974-1976 ont ensuite fragilisé les arbres sur pied, qui sont ainsi devenus particulièrement vulnérables aux attaques des nouvelles générations de bostryches (Speight et Wainhouse, 1989).

Activités humaines. Pollution atmosphérique, coupes, constructions déroutes, plantations de peuplements purs, même prévention des incendies peuvent créer des conditions favorables à la prolifération des ravageurs.

L'introduction accidentelle d'insectes et d'agents pathogènes a causé de véritables catastrophes, essentiellement par suite de transferts d'animaux ou de végétaux d'un pays à l'autre dans des habitats nouveaux. S'ils étaient restés dans leurs habitats d'origine, ces agents n'auraient eu, la plupart du temps, qu'une influence limitée. Mais, transférés dans un milieu étranger au contact d'hôtes vulnérables et en l'absence de tout ennemi naturel, ils ont toutes les chances de devenir des ravageurs dangereux. C'est le cas des champignons tels que Ophiastoma ulmi, agent de la maladie des ormes, ou d'insectes tels que le puceron du cyprès, Cinara cupressi, et l'Anoidiella orientalis. Les pratiques forestières ont parfois causé l'introduction de ravageurs. La rouille du pin blanc, Cronartium ribicola a été introduite en Amérique du Nord sur des plants de Pinus strobus (Manion, 1981). Un puceron du pin, Pineus pini, a été introduit au Kenya et au Zimbabwe sur des scions de Pinus taeda envoyés d'Australie dans le cadre d'un programme international d'amélioration (Barnes, 1976).

La pollution atmosphérique est devenue une cause importante de maladie pour certaines forêts, en particulier dans les pays industrialisés. Les métaux lourds, les pluies acides, le bioxyde de soufre et l'ozone ont été considérés comme des agents pathogènes dans les forêts proches des grands centres urbains et, plus récemment même, dans des zones boisées plus éloignées (Schutt et Cowling, 1985; Smith, 1990). Jacobson et Hill (1970) ont identifié et décrit des symptômes associés aux gaz polluants.

Protection des forêts contre les ravageurs

L'aménagement intégré des ravageurs est la meilleure façon de protéger les forêts contre les insectes et les maladies. Il comporte à la fois la prise de décisions, et des actions. L'accent est mis sur la surveillance et la compréhension des causes sous-jacentes des agressions et sur le maintien et l'amélioration de l'état sanitaire des forêts plus que sur la lutte contre les ravageurs (USDA, 1988). Un des éléments fondamentaux de cet aménagement consiste à détecter à temps la présence des ravageurs, à délimiter leur terrain d'action, et à prévoir les tendances de développement des populations et les dégâts qu'elles sont susceptibles de produire. L'aménagement intégré met l'accent sur la prévention et prévoit une ou plusieurs tactiques (sylviculturales, biologiques, génétiques, chimiques etc.) pour les dommages causés à un niveau qui permet néanmoins d'atteindre les objectifs de gestion des ressources, présents et à venir. C'est un processus dynamique au cours duquel des approches et des technologies nouvelles sont constamment testées et évaluées. Celles dont l'efficacité est prouvée sont immédiatement mises en application et intégrées dans le programme en cours.

La place de ce plan dans l'aménagement durable des forêts évolue encore (USDA, 1988). Il est loin d'avoir été adopté partout et peu de véritables systèmes intégrés de ce type sont actuellement appliqués en foresterie. Cela est dû au manque de connaissances sur la nature des ravageurs et leur éventuelle action combinée, à l'ignorance des relations que les ravageurs entretiennent avec leurs hôtes, à l'absence de tactiques éprouvées pour lutter contre eux, au manque de crédits, au manque d'information, sur les dommages causés, enfin, au peu d'intérêt manifesté par les aménagistes des forêts qui doivent intégrer des stratégies préventives dans leurs programmes opérationnels. Trop souvent, ils préfèrent ne pas tenir compte des dégâts imputables aux ravageurs. En conséquence, les agressions sont traitées comme des crises et les mesures prises trop tard pour prévenir la détérioration de la ressource. Un des défis posés aux aménagistes des forêts est d'intégrer dans leurs stratégies forestières le risque encouru du fait de l'action des ravageurs et les moyens de s'en préserver.

CHANGEMENTS DE CLIMAT ET PROTECTION DE LA FORÊT

Le climat de la terre a changé tout au long de son histoire géologique. Ces changements ont eu une influence sur l'existence, l'abondance et la répartition des végétaux et des animaux sur la planète. Aujourd'hui, on craint que certaines des activités de l'homme, entre autres la consommation excessive de combustibles fossiles et le déboisement des zones tropicales, n'entraînent des changements climatiques d'une ampleur sans précédent. Les forêts et leur durabilité pourraient en être profondément affectées.

L'effet de serre

Les gaz à effet de serre sont les régulateurs de la température de la planète. Les plus importants d'entre eux sont la vapeur d'eau (H20), le bioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), le protoxyde d'azote (N20), l'ozone (O3) et les chlorofluorocarbones (CFC). Ils retiennent la chaleur qui autrement s'échapperait hors de l'atmosphère. Sans ces gaz, la température moyenne de la planète serait de -30 °C au lieu de +15 °C, et la vie, telle que nous la connaissons, ne pourrait pas exister (FAO, 1990b).

Changements climatiques à l'échelle planétaire

Une augmentation de CO2 ou d'autres gaz à effet de serre dans l'atmosphère pourrait entraîner un réchauffement de l'atmosphère et une évolution du climat à l'échelon mondial. Il existe actuellement de fortes présomptions, sinon encore des preuves irréfutables, que cela est en train de se produire (FAO, 1990b). Une augmentation de la teneur en CO2 et CH4 de l'atmosphère a été constatée depuis 1850. Ce phénomène s'accompagne d'une hausse de température de 0,5 °C, dont les causes sont naturelles ou liées aux activités humaines. Parmi ces facteurs anthropiques, on compte l'utilisation de combustibles fossiles et les incendies provoqués de la biomasse forestière pour convertir les terres boisées à d'autres utilisations (IPCC, 1990).

Si cette tendance se poursuit, on prévoit qu'en 2065 la concentration de CO2 dans l'atmosphère aura doublé par rapport à ce qu'elle était avant la révolution industrielle, soit environ 260/1 000 000 (Pollard, 1985). Cette augmentation provoquera probablement des changements climatiques, tant à l'échelon régional que mondial. On estime qu'il pourrait y avoir un réchauffement de la température de 2 à 5 °C. Ce réchauffement devrait varier en fonction de la latitude, et affecter tout particulièrement les écosystèmes de la zone boréale. On compte également sur un accroissement global des précipitations du fait de l'augmentation de l'énergie disponible aux fins d'évaporation (Harrington et al., 1991).

Effets potentiels des changements climatiques sur les forêts

Les effets d'un changement de climat sur les forêts à l'échelon mondial peuvent être positifs et négatifs. Ils pourraient être de grande ampleur et n'épargner aucune des forêts de la planète. L'un de ces effets pourrait être un déplacement des peuplement naturels de certaines essences et de certains types de forêts vers les latitudes polaires. Le changement de climat risquant d'être plus accentué sous les latitudes les plus hautes, ce sont les zones forestières boréales et tempérées qui risquent d'être les plus touchées. Le déplacement d'un peuplement spécifique pourrait lui permettre d'occuper des superficies plus importantes. Mais ce déplacement pourrait se faire vers des zones de moindre qualité de sol au risque de réduire la capacité de croissance de l'arbre et d'augmenter sa vulnérabilité aux ravageurs. Ce serait, entre autres, le cas de Pinus taeda, essence indigène du sud des Etats-Unis, si sa zone de peuplement devait se déplacer vers le nord, dans les sols plus pauvres des Appalaches.

La croissance de certains arbres pourrait être stimulée par l'élévation des températures et de l'humidité. On sait que de nombreux végétaux, dont les arbres, produisent davantage de biomasse quand la teneur en CO2 est plus forte. En outre, les taux de transpiration de nombreuses plantes vertes sont réduits lorsque la teneur en CO2 de l'atmosphère est élevée. En conséquence, de nombreuses formations arborées pourraient acquérir une plus grande tolérance à l'humidité.

Un réchauffement des températures, par ailleurs, risquerait d'exposer les arbres à des contraintes nouvelles et accroître leur vulnérabilité aux insectes et aux maladies. On pense, par exemple, qu'un dépérissement généralisé de Betula sp. au Canada oriental à la fin des années 50 et au début des années 60 pourrait être attribué à une tendance au réchauffement (Hepting, 1963). S'il en est ainsi, la dégradation des formations arborées risque d'augmenter à l'avenir, surtout lorsqu'elles se trouvent dans des zones de forte pollution atmosphérique d'origine anthropique.

Certains modèles du climat mondial prédisent un accroissement général des précipitations, d'autres au contraire une réduction régionale des taux de précipitation/évaporation dans les zones continentales avec un doublement de la teneur en CO2. Parallèlement, on assisterait à une réduction de la teneur en humidité du sol, particulièrement pendant la période de croissance estivale (FAO, 1990). La baisse de l'humidité dans les écosystèmes forestiers des régions continentales pourrait à son tour aggraver l'incidence des incendies, ce qui augmenterait encore les émissions de CO2 dans l'atmosphère. Comme il a été noté plus haut, la sécheresse est une cause importante de stress des formations arborées qui augmente sensiblement leur vulnérabilité aux attaques des insectes et des maladies. Une plus grande mortalité des arbres aura pour conséquence l'augmentation du volume des matières combustibles. Plus intenses, les incendies de forêts provoqueront alors des dommages plus graves et seront plus difficiles à éteindre (Sedjo, 1991).

Rôle des forêts pour atténuer les effets du changement climatique

Les plantes chlorophylliennes sont un des éléments fondamentaux du cycle du carbone. Grâce à la photosynthèse, elles évacuent le bioxyde de carbone présent dans l'atmosphère. Les arbres absorbent et stockent du carbone dans le tissu ligneux. Les forêts jouent donc le rôle de pièges à CO2. Selon Brown et Lugo (1982), les écosystèmes forestiers de la zone tropicale peuvent fixer de 46 à 183 tonnes de C/ha. Ces forêts contiennent environ 46 pour cent du carbone organique de la planète, et 11 pour cent de son carbone minéral. Les plantations à révolution rapide, composées d'arbres à croissance accélérée, ont un potentiel de fixation de 8 à 78 tonnes de C/ha selon les essences, le site et la durée de la révolution (Schroeder, 1991). Les forêts matures ou âgées, dont le taux d'accroissement est nul, n'ont plus de capacité d'absorption du carbone. Quand les arbres meurent, brûlent, ou sont abattus, une portion du carbone absorbé est de nouveau dégagée dans l'atmosphère.

Cette capacité à fixer le carbone permet aux forêts d'atténuer les effets du changement climatique à l'échelon mondial. Réduire la fréquence des incendies provoqués et l'étendue des défrichements et augmenter les plantations de formations arborées sont les réponses proposées par le secteur forestier pour atténuer les effets du changement de climat (FAO, 1990a). Plusieurs pays ont déjà lancé des campagnes de plantations accélérées. En 1991, les représentants de 67 pays et d'agences internationales ont participé à l'élaboration de la Déclaration de Noordwijk sur les changements de climat. L'une des clauses de cette déclaration prévoit une augmentation des superficies boisées nettes dans le monde de 12 millions d'hectares par an à partir du début du siècle prochain (Anon., 1989).

Les initiatives lancées pour l'augmentation des superficies boisées doivent avoir des effets positifs, abstraction faite des problèmes relatifs aux changements climatiques, comme il est précisé dans les plans d'utilisation des sols et dans les stratégies d'aménagement des forêts (FAO, 1990b). Si les plantations arborées augmentent considérablement dans l'avenir, il sera nécessaire de mettre en place un système de protection accrue pour en assurer la survie.

RÉSUMÉ ET CONCLUSIONS

Le feu, les insectes et les maladies sont des éléments déterminants de la durabilité des forêts dans le monde. Ils peuvent jouer un rôle important dans les écosystèmes forestiers ou détruire, au contraire, les divers avantages écologiques, sociaux et économiques qu'offre la forêt. Leurs effets destructeurs peuvent aller de la lente réduction du taux d'accroissement de la forêt à la mort de vastes formations. Les grumes et les produits ligneux sont aussi vulnérables aux attaques des insectes et des champignons.

Les programmes de lutte contre les incendies et les ravageurs ont pour but de réduire l'étendue des pertes en se conformant aux objectifs d'aménagement des ressources. Ils intègrent des stratégies de prévention et de suppression. Détection et surveillance permettent de déceler à temps incendies ou ravageurs, avant que les dégâts qu'ils risquent de susciter se soient étendus, et de fournir les informations propres à la mise en oeuvre de tactiques appropriées. Afin d'être pleinement efficace, la protection de la forêt doit devenir partie intégrante des programmes d'aménagement forestier: elle est en fait une composante déterminante des stratégies forestières.

Les changements climatiques que risque de provoquer l'augmentation de la teneur en CO2 et autres gaz à effet de serre de l'atmosphère peuvent avoir un impact à la fois négatif et positif sur les forêts. Parmi les conséquences probables, notons en tout cas la vulnérabilité des forêts au feu, aux insectes et aux maladies. De plus, les efforts entrepris pour accroître la capacité des forêts à évacuer le bioxyde de carbone exigent des efforts urgents de protection de la ressource.

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