Le cloisonnement d exploitation

Description
Le cloisonnement d exploitation pour préserver les sols forestiers Document informatif Sommaire Mise en place, utilisation et entretien du cloisonnement Préface La

Please download to get full document.

View again

of 48
All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
Information
Category:

Slides

Publish on:

Views: 23 | Pages: 48

Extension: PDF | Download: 0

Share
Transcript
Le cloisonnement d exploitation pour préserver les sols forestiers Document informatif Sommaire Mise en place, utilisation et entretien du cloisonnement Préface La compaction des sols Le phénomène de compaction Origine et importance de la compaction Conséquences de la compaction Cloisonner pour préserver Réalisation d un cloisonnement Préalables À propos du parc de machines Résineux et feuillus? Incitation ou obligation? À quel moment cloisonner? Plantations Quelle largeur pour un layon? Quelle distance entre deux layons?..18 Quelques principes Comment limiter les impacts visuels? 25 Mise en place Voies existantes La pente Les ruisseaux et fossés L angle La matérialisation du cloisonnement Cas particulier des mises à blanc Exemples Utilisation Protection des sols Protection des arbres de bordure Entretien du réseau L envahissement par la végétation La «réparation» des ornières dans les cloisonnements Remarque concernant le bois de chauffage Cas particuliers et solutions alternatives Sols hydromorphes et nappes temporaires Le débardage au cheval Débardage au cheval et ébrancheuses Préface La mécanisation fait aujourd hui partie du quotidien de l exploitation forestière. Le supplément non négligeable de rentabilité et de confort qu elle procure n est plus à démontrer. Il contribue largement à renforcer la position que le matériau bois occupe actuellement sur le marché. Cependant, de plus en plus d observations et d études mettent en lumière les conséquences négatives que pourrait engendrer une mécanisation non contrôlée et, plus particulièrement, la compaction des sols forestiers. Ce processus de tassement est un phénomène particulièrement préoccupant : en diminuant la porosité du sol propriété essentielle à la bonne circulation de l eau et des gaz il perturbe très significativement le développement des plantes. Ainsi, la compaction des sols peut accentuer l impact de certaines maladies ou prédateurs. Elle s oppose au développement du système racinaire, mettant à mal, tantôt la régénération des peuplements, tantôt leur productivité. Enfin, elle induit des modifications de compétitivité entre plantes herbacées, souvent au détriment des espèces forestières. La biodiversité s en voit donc significativement et durablement affectée. Autant de phénomènes qui perdurent, selon les études scientifiques, plusieurs décennies ou bien plus encore. Pour contrôler ce phénomène et préserver un maximum de surface, de nombreux chercheurs et praticiens recommandent la mise en place de cloisonnements d exploitation. En canalisant la circulation des engins, ces réseaux permettent de mieux maîtriser l impact des machines sur les sols forestiers. Cette brochure a pour but d éclairer le débat, d aider le gestionnaire à prendre les bonnes décisions et, surtout, de répondre aux deux questions suivantes : pourquoi et dans quelles situations faut-il cloisonner? comment faut-il s y prendre pour installer un réseau? Sont également abordés les aspects liés à l utilisation et à l entretien des réseaux installés, afin qu ils restent efficaces de longues années. Nous restons persuadés que l information et le dialogue entre les différents intervenants restent les meilleurs outils d une gestion durable de notre patrimoine forestier. Gageons que cette brochure contribuera à sensibiliser les uns et les autres. 1 La compaction des sols La compaction des sols Parmi les conséquences négatives de l exploitation forestière mécanisée, la compaction des sols est certainement la plus préoccupante. D une part, elle affecte sérieusement l état sanitaire du peuplement, sa productivité et sa biodiversité. D autre part, elle peut apparaître rapidement et perdurer de nombreuses années, voire décennies. Enfin, peu perceptible à l œil nu, elle est bien souvent ignorée et les surfaces qu elle affecte sont largement sous-estimées. Le phénomène de compaction Lors du passage d un engin, le sol réagit aux différentes contraintes qui lui sont appliquées. Cette réaction peut prendre deux aspects. Si la pression exercée est inférieure à une certaine valeur, les effets induits sont réversibles mais si la pression exercée est plus importante, le sol se tasse pour obtenir une nouvelle situation d équilibre. À ce moment, les propriétés du sol ont changé et le restent même quand la contrainte disparaît (figure 1). Selon le niveau de compaction atteint, les modifications du sol vont de la réduction de la macroporosité, à la réorganisation des particules elles-mêmes (figure 2). La valeur de la pression séparant les deux modes de réaction est appelée pression de préconsolidation, c est la plus grande contrainte subie et «mémorisée» par le sol. La compaction n est pas provoquée par l accumulation de contraintes successives mais se produit de façon immédiate et proportionnelle à la pression appliquée. Ainsi, il apparaît que le premier passage d un engin induit de 60 à 80 % du tassement qu il est susceptible de produire. Les deux ou trois passages suivants sont responsables des 20 % restants et les passages supplémentaires n ont, eux, quasiment plus d influence sur le niveau de compaction. Par la suite, le passage d un second engin plus léger et appliquant des contraintes moindres ne jouera plus sur le niveau de compaction du sol. Par contre, un engin plus lourd ou apportant des contraintes supérieures que le premier, modifiera à nouveau les caractéristiques du sol. Précisons que la compaction du sol n est pas un phénomène uniquement superficiel mais qu elle concerne une Figure 1 : si la capacité de portance du sol est plus faible que la pression exercée, il se compacte pour obtenir une nouvelle situation d équilibre. 4 La compaction des sols couche significative du sol. Ainsi, on enregistre souvent les mêmes pertes de porosité que ce soit à 20 ou à 40 cm de profondeur. Des impacts, quoi que plus faibles, se ressentent encore bien au-delà. La disparition du compactage est théoriquement régie par des phénomènes comme le gel et l activité biologique. Mais il semble que, concrètement, ce ne soit que peu efficace, surtout en profondeur. Une fois compacté, le sol peut alors mettre de nombreuses années à se restaurer. Des chiffres de plusieurs dizaines d années sont souvent avancés. Dans le cas des sols à faible activité biologique (très acides par exemple), il est à craindre que la restauration structurale spontanée prenne davantage d années encore. Certains considèrent la compaction des limons acides comme Figure 2 : évolution de la micro- et de la macroporosité d un sol soumis à de lourdes charges. irréversible au regard du temps nécessaire à la récupération spontanée de leur structure. Origine et importance de la compaction La pression s exprime en poids par unité de surface. Les principaux facteurs qui interviennent donc dans la compaction sont la masse de l engin (charge à la roue) et les organes de roulage (pneus, chenilles ). Les organes de roulage La pression transmise par un pneu au sol est globalement fonction de la pression de gonflage. Une analyse pointue de la répartition des pressions à l interface pneu-sol révèle cependant qu il existe des zones où la pression au sol excède la pression de gonflage. Cette répartition des pressions est liée au type de pneu (carcasse diagonale, pneu basse pression de type «flotation» ), au fait que la roue soit porteuse ou exerce des efforts de traction, aux effets dynamiques liés au passage d un obstacle tel une souche Par ailleurs, diminuer la pression de gonflage ne peut se faire à la légère. En effet, pour chaque type de pneu, il faut utiliser la pression de gonflage adaptée à la charge supportée par le pneu, sous peine de réduire la durée de vie de ce dernier. Concernant les engins chenillés, des écarts importants peuvent être relevés entre la pression théorique (masse de l en- 5 La compaction des sols gin divisée par la surface des chenilles) et la pression réelle enregistrée au niveau du sol. Cette réalité résulte souvent de l hétérogénéité du sol qui empêche qu à tout moment l ensemble de la chenille soit posé. Mais c est également la conséquence d une modification de la répartition des charges durant les mouvements de l engin et plus particulièrement de son bras. Lors de la préhension d un arbre et des opérations d abattage, d ébranchage ou de billonnage, le centre de gravité de l engin est déplacé, engendrant des augmentations temporaires de pression sur l une ou l autre chenille. La charge à la roue Directement dépendante de la masse de l engin, la charge à la roue influe très fortement sur l importance des forces appliquées sur le sol. Plus la charge est élevée, plus la pression est forte. Cependant, l estimation exacte de la charge à la roue est très compliquée. Lors de son activité, la masse et le centre de gravité de l engin ne cessent de varier, modifiant dès lors la répartition des charges sur les différentes roues ou Figure 3 : pressions moyennes et maximales enregistrées sous les roues de différents engins et d un cheval lors d une expérience (d après HORN R., VOSSBRINK J., PETH S., BECKER S. [2007]. Impact of modern forest vehicles on soil physical properties. Forest Ecology and Management 248 : 56-63). 6 La compaction des sols chenilles. Il s ensuit que les pressions moyennes enregistrées sous les roues des engins sont plusieurs fois inférieures aux pressions maximales appliquées sur le sol par ces mêmes engins (figure 3). Or, le degré de compaction n est pas fonction de la pression moyenne, mais bien des pics enregistrés. Au-delà de la pression elle-même, la surface de contact est également déterminante pour évaluer l impact en profondeur lorsque la capacité de portance est dépassée : à pression de contact identique, c est la surface totale soumise à cette pression qui détermine la profondeur de l impact. Pour une pression au centimètre carré équivalente, les dégâts de compaction s enregistrent à une plus grande profondeur si cette pression s applique sur une surface plus importante. La manifestation concrète de ce phénomène est globalement résumée dans la figure 4. Il s agit de la représentation de l effet sur le sol de deux roues de taille différente mais chargées de sorte à exercer une pression au sol égale. Pour une même pression de contact, la roue droite, plus large, fait ressentir ses effets beaucoup plus profondément. Dès lors, il importe de ne pas considérer les pneus larges comme une condition suffisante à la préservation des sols : le recours à ceux-ci doit viser à réduire la pression de contact et non à permettre une augmentation de la masse totale de l engin. engins car la surface de contact avec le sol est assez limitée. Cependant, cette surface est tellement réduite que les impacts en profondeur sont négligeables, ce qui lui permet de préserver au mieux les sols forestiers. Insistons enfin sur le fait que la sensibilité d un sol à la compaction est fortement liée à sa teneur en eau et qu il importe de proscrire la circulation sur sol détrempé. Figure 4 : répartition des pressions exercées par deux pneus de dimension différente mais ayant une même pression de contact (DISERENS E., SPIESS E. [2004]. Interactions entre train de roulement et sol en grandes cultures. Rapports de la FAT n 613, 16 p.). 1,04 kg/cm 2 pression de contact 1,04 kg/cm kg charge à la roue kg 600 mm largeur du pneu mm cm 2 surface d empreinte cm 2 0,45 kg/cm 2 pression à 40 cm 0,93 kg/cm 2 Le cheval constitue un cas particulier. Si son poids est largement inférieur aux machines, 800 kg contre 10 à 40 tonnes, la pression qu il exerce par unité de surface est relativement élevée (2 kg/cm 2 environ) et comparable à certains 7 La compaction des sols Conséquences de la compaction Selon l importance de la compaction, le type de sol et la sensibilité de l espèce, le tassement contribue plus ou moins fortement à des problèmes de développement des végétaux qui vont affecter la productivité, l état sanitaire et la stabilité du peuplement. Ainsi, la diminution de la porosité du sol induit : une augmentation de la résistance mécanique du sol à la croissance des racines ; une limitation du volume disponible pour l eau et l oxygène ainsi qu une augmentation des contraintes à leur circulation. Cela peut aboutir à une disparition presque complète de la teneur en air du sol et également à une importante diminution du taux d infiltration d eau ; une modification de la conductivité thermique impliquant de plus grandes variabilités saisonnières. Le jonc épars (Juncus effusus) est une plante indicatrice des sols compactés. Les végétaux sont directement touchés par ces perturbations car elles limitent le développement des racines et réduisent les disponibilités en eau, en éléments nutritifs et en oxygène. La mise en place et le bon fonctionnement des mycorhizes sont également affectés par ces perturbations. S ensuivent des phénomènes d asphyxie, d affaiblissement, de dépérissement voire de mort. De même, les espèces herbacées typiquement forestières, généralement plus sensibles à la compaction, se voient concurrencées par des espèces de milieux perturbés ou humides. L implication sur la biodiversité forestière à long terme pourrait ne pas être négligeable. Enfin, lorsqu il n y a plus d air dans le sol, l eau ne peut plus s y infiltrer et le mélange terre/eau devient de la boue sous l effet du mouvement des roues. Des phénomènes d érosion peuvent survenir et les conditions de circulation des engins d exploitation sont altérées. Cloisonner pour préserver En l absence de règles précises de circulation, les engins évoluent un peu partout sur la parcelle. Coupe après coupe, la surface parcourue augmente de manière non négligeable car les voies de vidange de la précédente exploitation ne sont plus visibles et les machines circulent selon les «nécessités» de la nouvelle coupe. Si, au contraire, les ornières créées lors de la dernière exploitation sont encore nettes, l exploitant cherche 8 La compaction des sols à les éviter car le passage y est plus difficile. Finalement, exploitation après exploitation, c est l ensemble de la parcelle qui aura fait l objet de circulation d engins. Or, comme expliqué plus haut, le fait de parcourir plus de surface n a pas pour effet de diluer l impact de l exploitation mais bien de l augmenter : que ce soit en termes de blessures aux arbres et à leurs racines, de compaction du sol ou encore de dégâts à la régénération, c est le premier passage de l engin qui cause la majorité du dégât. Pour la compaction, 60 à 80 % de l impact est mesuré dès le premier passage. En ce qui concerne les impacts au peuplement, il est moins dommageable de blesser plusieurs fois souvent au même endroit un seul arbre que plusieurs. Dès lors, afin de protéger au mieux les sols forestiers et les peuplements, il est nécessaire de réduire la surface parcourue par les engins d exploitation en concentrant les passages sur certaines zones. Le cloisonnement d exploitation permet d atteindre cet objectif. Il consiste en l ouverture d un réseau de voies d accès à l intérieur même des parcelles. Cette technique a pour but de pénétrer dans les forêts de façon rationnelle tout en réduisant les impacts potentiels de l exploitation. les dégâts aux semis naturels et aux arbres d avenir sont limités ; chacun des arbres à abattre ou à débarder est accessible ; l organisation des chantiers est optimisée ; la surveillance des exploitations est facilitée ; le travail des engins également. Par contre, s il est surdimensionné ou trop densément présent, le réseau de cloisonnements peut également présenter certains inconvénients : la soustraction d une part trop importante de surface de production ; l ouverture de couloirs de pénétration pour les espèces de milieux perturbés ; les effets de bordures éventuels pour les arbres en limite de cloisonnement ; un quadrillage «systématique» de la forêt peu naturel ; des voies de pénétration pour le public sont ouvertes en quantité. Afin de favoriser les avantages et de limiter les inconvénients, il est important de concevoir chaque réseau en accord avec les caractéristiques de la parcelle concernée. Les avantages du cloisonnement sont nombreux, que ce soit d un point de vue pratique, écologique ou économique : la surface forestière parcourue par les machines est réduite au minimum ; 9 Préalables À quel moment cloisonner? Quelle largeur pour un layon? Quelle distance entre deux layons? Comment limiter les impacts visuels? Réalisation d un cloisonnement Réalisation d un cloisonnement Préalables Un réseau de cloisonnements doit résulter de la conciliation entre un accès le plus aisé possible pour les machines et une réduction maximale de la surface parcourue. Les points techniques comme la largeur, l orientation ou la distance entre les layons doivent être analysés et confrontés aux exigences propres de chaque parcelle (taille, topographie, voies de circulation existantes, ruisseaux et autres zones humides ). La prise en compte de tous ces éléments doit permettre de créer un réseau au service de l exploitation et respectueux de l environnement. Toutefois, le cloisonnement ne doit pas être généralisé sans discernement à l ensemble des forêts. Il y a des situations où il ne se justifie pas comme : les forêts au relief trop perturbé où il est impossible d installer un réseau rationnel ; les terrains où la pente est supérieure à 35 %, car la mécanisation n y est pas (encore?) adaptée ; les forêts aux sols trop humides car les machines sont de toute façon incapables d y circuler. Enfin, et avant même de se plonger dans les questions de faisabilité technico-économique, le gestionnaire doit se pencher sur les aspects de gestion globale : y a-t-il l une ou l autre raison pour laquelle des options devraient être écartées ou, au contraire, s imposer au-delà de toutes considérations financières? Ainsi, des exploitations destinées à la réhabilitation ou la protection de cours d eau ou de zones humides en fond de vallée, ne devraient-elles pas s envisager uniquement sous l objectif prioritaire de protection et non de rentabilité? En tout état de cause, des dégradations significatives et durables de l écosystème, du capital de production ou du peuplement forestier ne peuvent être tolérées sous prétexte de rentabilité immédiate. À propos du parc de machines Dans la majorité des cas, effectuer une exploitation respectueuse des sols par l intermédiaire d un réseau de cloisonnements ne nécessite pas le recours à des engins particuliers. La plupart des engins présents sur le marché conviennent parfaitement. Tout dépend de la façon dont ceux-ci sont utilisés. À l heure actuelle, d ailleurs, les dégâts d exploitation ne sont que rarement le fait d un sous-équipement mais plutôt d un manque de connaissance ou d attention à l égard des impacts sur le sol et le peuplement. Plutôt que de changer d outils, il s agit bien de modifier les habitudes en imposant des critères qualitatifs là où, 12 Réalisation d un cloisonnement Chez les feuillus, le cloisonnement est aujourd hui peu pratiqué en Région wallonne. La raison principale réside dans le fait que la mécanisation de l abattage n y est pas aisée. Pourtant, c est probajusqu à présent, seul le prix était considéré. Il appartient, bien sûr, à l exploitant de majorer ses prix s il juge que ces critères sont susceptibles d augmenter le coût de l exploitation et aux forestiers d accepter que la qualité a également un prix. pourraient pas circuler dans ces peuplements denses. Ces cloisonnements rencontrent donc une demande de la part de l exploitation. Moyennant certaines mesures, comme la circulation sur les rémanents, ils contribuent également à la protection des sols. Quoiqu il en soit, les règles du marché garantiront au forestier le juste prix, pour peu que celui-ci fasse scrupuleusement respecter ses exigences sous peine de pénaliser les exploitants soucieux des contraintes. Enfin, pour ce qui est des caractéristiques techniques, il semble que l on puisse se baser sur celles des engins actuels. En effet, on ne devrait
Related Search
Similar documents
View more...
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks