avec FFSM le scénario « Intensification ». Pour contraster ces deux scénarios, certains paramètres du modèle ont tout d'abord été modulés pour les adapter à plusieurs des hypothèses centrales contenues dans les scénarios (cf. Annexe 14 pp. 5-7). Ainsi, en matière de comportements des acteurs, le scénario « Extensification », tel que simulé par FFSM, est caractérisé par des gestionnaires forestiers plus passifs (la part de leurs surfaces forestières soumises à une gestion « active » se réduit considérablement par rapport à la situation actuelle), anticipant moins bien qu'aujourd'hui les risques qu'ils encourent tant en matière climatique qu'en termes de prix (leurs décisions ne s'appuient que sur leurs connaissances actuelles des conditions de production et de marché, ils n'anticipent pas les conditions futures). L'offre de bois ne dépend pas du stock forestier même si celui-ci s'accroît (l'élasticité de l'offre à l'inventaire forestier est égale à 0), de sorte qu'une accumulation en forêt ne se traduit pas par une augmentation de l'offre. A l'inverse, le scénario « Intensification » est caractérisé par des gestionnaires plus actifs qu'aujourd'hui (leur gestion est davantage basée sur un raisonnement de maximisation des profits et la part des surfaces forestières soumises à une gestion « active » augmente). Leur aversion aux risques (climatiques et prix) est plus faible que la valeur moyenne et les gestionnaires forestiers sont plus « éclairés » qu'aujourd'hui quant aux modifications biologiques induites par les changements climatiques. En outre, l'offre de bois dépend, dans ce cas, positivement de l'évolution du stock forestier : lorsque le stock s'accroît, l'offre est plus abondante, alors que lorsqu'il décroît, la récolte est ralentie afin de maintenir un capital sur pied suffisant pour les récoltes futures, suivant une hypothèse classique en économie des ressources naturelles.

La mise en œuvre de ces deux scénarios dans FFSM diffère également sur un point central, celui des incitations nécessaires à leur mise en œuvre. S'il n'y a aucune politique de soutien à la filière, ni aucune mesure structurelle d'aides à la transformation, au transport ou à l'investissement dans le scénario « Extensification », les politiques publiques introduites pour tenter de simuler le scénario « Intensification » ont pris deux formes : (1) celle de subventions directes à la consommation et à la production de produits bois et (2) celle de mesures « structurelles » visant à réduire les coûts de la transformation, du transport ou de l'investissement en forêt. Enfin, le plan de reboisement du scénario « Intensification » est intégré en tenant compte de la maximisation du profit et, donc, en favorisant les essences les plus productives. Ainsi, dans la tentative de simulation du scénario « Intensification », ces instruments de politiques publiques constituent des variables d'ajustement. Elles sont calibrées en « contrôlant » trois variables d'état : (i) le volume supplémentaire à produire à l'horizon 2050 ; (ii) l'objectif de ne pas décapitaliser (i.e. de ne pas récolter plus que l'accroissement naturel) ; et, (iii) la surface à reboiser : + 50 000 ha/an à partir de 2020.

### IV.2.1. Les contraintes de simulation du scénario « Intensification » par FFSM.

En s'appuyant sur cet ensemble d'hypothèses et en visant les objectifs définis pour le scénario « Intensification », FFSM n'a pu obtenir que les niveaux de prélèvements reportés dans le Tableau 3.2. Les niveaux de prélèvements qu'obtient FFSM en tentant de simuler le scénario « Intensification », sont plus proches de ceux que MARGOT retient pour le scénario « Dynamiques territoriales » que de ceux visés par le scénario « Intensification ». Sauf dans les phases de coupes définitives liées à la mise en œuvre du plan de reboisement (périodes 2021-2025 et 2026-2030), les volumes prélevés annuellement sont même un peu inférieur à l'horizon 2050 à ceux obtenus dans le scénario « Dynamiques territoriales ».
<table><caption>Tableau 3.2 : Evolution (2015-2050) des prélèvements annuels obtenus par FFSM pour le scénario « Intensification », comparaison avec les données utilisées pour le scénario « Dynamiques territoriales » (en Mm³ VAT/an, climat actuel, sans crise)</caption><thead><tr><th></th><th>2016-2020</th><th>2021-2025</th><th>2026-2030</th><th>2031-2035</th><th>2036-2040</th><th>2041-2045</th><th>2046-2050</th></tr></thead><tbody><tr><td>Résultats FFSM pour :</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>- « Intensification avec plan de reboist »</td><td>63,96</td><td>77,35</td><td>96,16</td><td>71,64</td><td>72,76</td><td>76,17</td><td>79,55</td></tr><tr><td>- « Intensification sans plan de reboist »</td><td>63,96</td><td>69,84</td><td>70,18</td><td>73,96</td><td>74,9</td><td>77,89</td><td>80,20</td></tr><tr><td>Données MARGOT pour « Dynamiques territoriales »</td><td>64,84</td><td>68,00</td><td>71,32</td><td>74,76</td><td>78,13</td><td>81,45</td><td>84,76</td></tr></tbody></table>

Cet écart très important entre les résultats obtenus après simulation et les objectifs affichés par le scénario d'une forte augmentation des prélèvements s'explique, pour partie, par les contraintes strictes imposées dans le modèle FFSM en matière de niveaux de soutiens publics considérés « acceptables » compte tenu de la nature du modèle. En effet, en absence d'un module spécifiquement dédié aux investissements dans les secteurs de la transformation, peu intéressant pour des simulations à horizon proche mais d'intérêt croissant à mesure que l'horizon s'éloigne, la structure industrielle de la filière représentée dans FFSM n'évolue pas au cours du temps : l'appareil productif et sa capacité de transformation restent les mêmes et il n'y a pas de rendement d'échelle.

Parallèlement, et comme classiquement dans les modèles économiques, les élasticités prix de l'offre et de la demande sont supposées constantes. Dans la réalité, ces paramètres peuvent évoluer de façon importante, soit « spontanément », comme cela semble être le cas actuellement (la préférence pour les produits bois devenant progressivement plus prégnante), soit au gré des incitations mises en place, monétaires ou non. Prenons l'exemple de la consommation de bois-énergie : si une politique de subvention à l'achat de chaudière bois est mise en place, la fonction de demande tend à se rigidifier (demande moins élastique), les consommateurs se retrouvent dans une situation de « lock-in » puisque, quel que soit le prix du bois-energie, ils en consommeront du fait de l'importance de l'investissement que représente l'achat d'une chaudière. En l'absence de ces formes de souplesse de la structure industrielle et des comportements dans le modèle, le « domaine de validité » de FFSM est limité par des types de soutiens publics qui ne modifient ni les comportements, ni les caractéristiques structurelles de la filière. C'est cela qui empêche la simulation FFSM d'atteindre l'objectif du niveau de prélèvements définis a priori pour ce scénario et le limite au niveau de celui utilisé pour le scénario « Dynamiques territoriales ».

Ce résultat, techniquement contraint, a cependant une signification empirique forte. En effet, il met en lumière les limitations économiques actuelles de la filière forêt-bois française qui, sans une évolution importante de ses structures industrielles et de ses capacités de production et de transformation et sans une stimulation des préférences des consommateurs pour les produits bois, serait bien en mal d'absorber spontanément la forte augmentation des prélèvements envisagés dans le scénario « Intensification ».

### IV.2.2. Les efforts collectifs à consentir pour stimuler les niveaux de production de la filière forêt-bois française

Il apparaît donc difficile économiquement d'atteindre, sans modification de la structure industrielle et des comportements des acteurs, les objectifs de niveau de prélèvements fixés dans le scénario « Intensification ». En absence de ces évolutions structurelles et pour tendre
vers cet objectif, le modèle FFSM intègre un soutien de la filière *via* un système d'incitations de diverses natures. Mais, même en poussant jusqu'à 6 milliards d'euros à l'horizon 2050, le total des incitations et soutiens octroyés à la filière (cf. Tableau 3.3), le volume de la récolte attendu ne peut, sans modification structurelle, aller au-delà de celui du scénario « Dynamiques territoriales » et qui correspond à un maintien du taux de prélèvement actuel.

<table><caption>**Tableau 3.3 : Soutiens publics et incitations introduites dans FFSM pour tenter d'aller vers le scénario « Intensification avec plan de reboisement » (climat actuel, sans risque, en millions d'€)**</caption><thead><tr><th></th><th>2015</th><th>2020</th><th>2030</th><th>2040</th><th>2050</th></tr></thead><tbody><tr><td>Soutien à l'investissement en forêt</td><td>0</td><td>23</td><td>24</td><td>27</td><td>30</td></tr><tr><td>Soutien à l'offre</td><td>0</td><td>625</td><td>926</td><td>1 279</td><td>1 818</td></tr><tr><td>Soutien au transport</td><td>0</td><td>5</td><td>10</td><td>10</td><td>17</td></tr><tr><td>Soutien à la transformation</td><td>0</td><td>434</td><td>941</td><td>990</td><td>1 634</td></tr><tr><td>Soutien à la demande</td><td>0</td><td>1 073</td><td>1 523</td><td>2 036</td><td>2 522</td></tr><tr><td>Total</td><td>0</td><td>2 159</td><td>3 424</td><td>4 343</td><td>6 021</td></tr></tbody></table>

Pour orienter la filière vers une telle augmentation de ses volumes de production, FFSM s'appuie sur plusieurs types de soutiens et incitations, visant les différents stades de la filière (investissement en forêt, soutien à l'offre, au transport, à la transformation et à la demande) (cf. Annexe 14, pp. 12-15). Dans cet ensemble, ce sont tout d'abord les subventions directes à la consommation (c'est-à-dire, les subventions qui, en absence d'une modification des préférences des consommateurs, diminuent les prix d'achat) qui, avec plus de 40 % du total, seraient les incitations les plus coûteuses. Comme classiquement, de telles subventions constituent cependant un « effet d'aubaine » qui explique une partie importante de leur coût. Celui-ci représente les coûts liés aux comportements de consommation subventionnés qui auraient lieu même si une subvention n'était pas mise en place. Dans le cas d'une subvention à la consommation, c'est toute la consommation qui est subventionnée, et non uniquement la consommation « additionnelle ». Les aides à la transformation et les incitations visant à stimuler l'offre (c'est-à-dire, celles qui confortent les prix de vente) représentent l'autre part importante des soutiens et incitations nécessaires pour que la filière puisse absorber un tel surcroît de production. Elles représentent respectivement 30 % et 26 % du total. Les premières concernent directement les structures industrielles de la filière et peuvent accompagner l'évolution de leurs coûts de production (sans pour autant, compte tenu de la nature du modèle et des hypothèses, remettre à plat l'organisation et le mode de fonctionnement du tissu industriel comme mentionné au-dessus). Les secondes s'adressent aux propriétaires forestiers pour les inciter à offrir à la vente leurs bois sur pied disponibles en forêt.

Compte tenu notamment de l'effet d'aubaine induit par les subventions que FFSM octroie à la consommation et des rigidités du modèle en matière de comportements des consommateurs et d'investissements de la filière, la question qui se pose est de savoir si la réalisation de cet équilibre de marché nécessiterait réellement un tel niveau de soutiens et d'aides ou si au moins une partie de celui-ci ne pourrait pas être atteint en s'appuyant simplement sur des comportements de consommation évoluant d'eux-mêmes vers les produits bois, soit par prise de conscience de la nécessité de l'atténuation du changement climatique, soit en réponse à des aides à l'investissement les orientant vers les produits bois. Par ailleurs, une stimulation forte et une restructuration de l'appareil productif apparaissent nécessaires pour augmenter les capacités de transformation de la filière et pour mieux orienter les productions vers les produits à valeur ajoutée élevée et/ou à fort potentiel d'atténuation. Celles-ci passent par un jeu d'incitations publiques ou privées plus strictement orientées vers les investissements dans la filière que vers un soutien direct aux mises en marché.
De l'activation de ces leviers (que les outils mis en œuvre ici ne permettent pas d'intégrer totalement) dépend la possibilité concrète d'augmenter les niveaux de prélèvements de la forêt française et de se rapprocher des niveaux attendus pour les scénarios « Intensification » et même « Dynamiques territoriales ».

### IV.2.3. Produits bois récoltés et consommés

Le Tableau 3.4 présente les évolutions des quantités de produits bois offertes, consommées, exportées et importées par la filière forêt-bois française à l'horizon 2050 sous les deux scénarios « Extensification » et « Intensification » avec plan de reboisement » tels que simulés par FFSM et en distinguant les produits primaires et les produits transformés (cf. Annexe 14, pp. 11-12)

<table><caption>Tableau 3.4 : Evolution 2015-2050 des termes de l'équilibre emplois-ressources par produit primaire et produit transformé pour les scénarios « Extensification » et « Intensification » tels que simulés par FFSM (Climat actuel, sans crise)</caption><thead><tr><th rowspan="3"></th><th colspan="2">Volume 2015<br>(Mm<fnref n="3" />)</th><th colspan="4">Scénario « Extensification »<br>Δ 2015-50 (%)</th><th colspan="4">Scénario FFSM d'« Intensification »<br>Δ 2015-50 (%)</th></tr><tr><th rowspan="2">Prod.<sup>1</sup></th><th rowspan="2">Conso<sup>2</sup></th><th colspan="2">Prod<sup>1</sup></th><th colspan="2">Import<sup>3</sup></th><th colspan="2">Conso<sup>2</sup></th><th colspan="2">Export<sup>3</sup></th></tr><tr><th>Prod<sup>1</sup></th><th>Import<sup>3</sup></th><th>Conso<sup>2</sup></th><th>Export<sup>3</sup></th><th>Prod<sup>1</sup></th><th>Import<sup>3</sup></th><th>Conso<sup>2</sup></th><th>Export<sup>3</sup></th></tr></thead><tbody><tr><td>Bois d'œuvre feuillu</td><td>6,3</td><td>5,1</td><td>+7,9%</td><td></td><td>+2,0%</td><td>+33,3%</td><td>+50,8%</td><td></td><td>+35,3%</td><td>+108%</td></tr><tr><td>Bois d'œuvre résineux</td><td>21,5</td><td>20,2</td><td>+0,0%</td><td></td><td>-0,5%</td><td>+16,7%</td><td>+26,5%</td><td></td><td>+25,2%</td><td>+66,7%</td></tr><tr><td>BI-BE</td><td>46,6</td><td>44,4</td><td>+4,1%</td><td></td><td>+2,0%</td><td>+45,5%</td><td>+53,2%</td><td></td><td>+48,2%</td><td>+154%</td></tr><tr><td>Sciages feuillus</td><td>2,3</td><td>2,4</td><td>0,0%</td><td>0,0%</td><td>+4,2%</td><td></td><td>+34,8%</td><td>0,0%</td><td>+37,5%</td><td></td></tr><tr><td>Sciages résineux</td><td>10,7</td><td>13,3</td><td>-0,9%</td><td>-4,0%</td><td>-1,5%</td><td></td><td>+25,2%</td><td>+4,0%</td><td>+20,3%</td><td></td></tr><tr><td>Panneaux</td><td>5,5</td><td>7,5</td><td>0,0%</td><td>-5,0%</td><td>-1,3%</td><td></td><td>+38,2%</td><td>+10,0%</td><td>+29,3%</td><td></td></tr><tr><td>Placages</td><td>0,5</td><td>0,8</td><td>0,0%</td><td>0,0%</td><td>0,0%</td><td></td><td>+20,0%</td><td>0,0%</td><td>+25,0%</td><td></td></tr><tr><td>Pâte à papier</td><td>7,2</td><td>10,9</td><td>+4,2%</td><td>-2,8%</td><td>+0,9%</td><td></td><td>+48,6%</td><td>0,0%</td><td>+31,2%</td><td></td></tr><tr><td>Bois énergie</td><td>25,5</td><td>25,6</td><td>+2,0%</td><td>0,0%</td><td>+1,6%</td><td></td><td>+51,4%</td><td>0,0%</td><td>+51,2%</td><td></td></tr></tbody></table>

Notons tout d'abord que la somme des volumes des trois produits primaires offerts (74,4 Mm<fnref n="3" /> en 2015) est supérieure au volume récolté en forêt présenté précédemment. Cet écart s'explique par le fait que le volume offert ici est en réalité la somme de 4 volumes : le volume récolté en forêt, le volume récolté dans des structures non forestières (par exemple, bocages), la biomasse dont l'origine n'est pas directement forestière (par exemple, le recyclage des connexes de scieries pour produire du BI-BE) et, enfin, le bois issu d'arbres morts.

Comme on pouvait s'y attendre, le scénario « Extensification » ne modifie que marginalement les équilibres emplois-ressources<fnref n="9" /> des différents produits de la filière. Restant à niveau de production inchangé, il y a peu de raison pour que les équilibres économiques de la filière en soient profondément modifiés. Seules quelques évolutions sont perceptibles en matière d'exportations mais elles ne portent finalement que sur de faibles volumes.

Dans le cas du scénario « Intensification » de FFSM, l'effet combiné des incitations à la demande et à l'offre induit une augmentation conséquente de la production et de la consommation de tous les produits de la filière et un doublement du niveau des exportations,

<footnote n="1">¹ Pour les produits primaires, la quantité offerte correspond à la quantité entrant dans la filière en amont, quelle que soit son origine (forestière ou non) et quelle que soit sa destination (industries de transformation domestique ou export). Pour les produits transformés, la quantité offerte est la quantité sortant des industries de transformation domestiques (et donc hors les éventuelles importations).</footnote>

<footnote n="2">² Pour les produits primaires, la quantité consommée est la quantité entrant dans les industries de transformation domestiques, alors que, pour les produits transformés, il s'agit de la demande des industries de seconde transformation, importations incluses.</footnote>

<footnote n="3">³ Le modèle FFSM ne permet de représenter ni les exportations de produits transformés, ni les importations de produits primaires.</footnote>

<footnote n="9">⁹ qui sous-entendent que, pour chaque produit, la somme des emplois (Consommation + Exportations) égale la somme des ressources (Production + Importations).</footnote>
les niveaux d'importations restant, quant à eux, relativement stables. Que ce soit en termes absolus ou relatifs, ce sont les secteurs du bois énergie et de la pâte à papier qui enregistrent les gains les plus importants, en partie du fait des incitations plus élevées simulées pour ces secteurs. Le jeu des incitations et surtout les inerties du système telles que portées par le modèle ne modifient que très peu la structure des usages : sous ces hypothèses très restrictives, les débouchés resteraient donc massivement concentrés sur, d'une part, le bois énergie et, d'autre part, le bois d'œuvre issu de résineux, suivis d'assez loin par la pâte à papier et les panneaux<fnref n="10" />.

Il est important de noter que la forte augmentation de la consommation des produits bois reste ici compatible avec de faibles niveaux d'importations et une récolte durable sur l'ensemble du territoire français.

#### IV.2.4. Impacts de l'intensification de la gestion sur les résultats économiques globaux de la filière

Si les bénéfices que producteurs et consommateurs peuvent tirer de la situation décrite par le scénario « Extensification » n'évoluent que peu à l'horizon 2050 par rapport à la situation actuelle (cf. Tableau 3.5), il n'en est pas de même pour le scénario « Intensification » simulé par FFSM. Dans ce dernier cas, le surplus<fnref n="11" /> total de la filière pourrait être en 2050 de 75 % plus élevé que celui de 2015 (cf. Annexe 14 pp 12-15).

<table><caption>Tableau 3.5 : Evolution 2015-2050 des résultats économiques de la filière forêt-bois française pour les scénarios « Extensification » et « Intensification » de FFSM (Climat actuel, sans crise, en millions d'€)</caption><thead><tr><th></th><th>2015</th><th>2020</th><th>2030</th><th>2040</th><th>2050</th></tr></thead><tbody><tr><td colspan="6">Scénario « Extensification »</td></tr><tr><td>Surplus consommateurs</td><td>5 279</td><td>5 324</td><td>5 377</td><td>5 311</td><td>5 245</td></tr><tr><td>Surplus producteurs</td><td>1 912</td><td>1 921</td><td>1 918</td><td>1 964</td><td>2 024</td></tr><tr><td colspan="6">Scénario « Intensification » de FFSM</td></tr><tr><td>Surplus consommateurs</td><td>5 281</td><td>6 923</td><td>8 023</td><td>8 926</td><td>10 232</td></tr><tr><td>Surplus producteurs</td><td>1 910</td><td>2 030</td><td>2 091</td><td>2 165</td><td>2 372</td></tr></tbody></table>

Cette forte augmentation bénéficierait plus nettement aux consommateurs dont le surplus s'accroîtrait de 95 % en 35 ans, qu'aux producteurs pour qui la croissance de leurs bénéfices n'excéderait par les 15 %. La mise en place des mesures de politiques publiques envisagées qui induiraient un simple maintien du taux de prélèvement, serait ainsi plus favorable aux consommateurs qu'aux producteurs. Ce résultat est important du point de vue de l'acceptation politique de telles mesures.

En sommant l'ensemble des coûts induits par les politiques publiques (cf. Tableau 3.4) et les surplus des agents économiques de la filière bois représentés dans le modèle FFSM (cf. Tableau 3.5), on pourrait être tenté de conclure que, comparativement au scénario « Extensification », la trajectoire plus dynamique du scénario « Intensification » de FFSM engendre, sur l'ensemble de la période considérée, un surplus social net en légère diminution (d'environ 10 %), en dépit des gains considérables que cette trajectoire permettrait à la filière. Il est néanmoins nécessaire d'être prudent dans l'interprétation d'un tel résultat. Au-delà de la nature très spécifique (et coûteuse) des soutiens publics qu'intègre FFSM et de l'effet

<footnote n="10">¹⁰ Même en tenant compte des coefficients de transformation de ces produits qui sont de 1,53 pour la pâte à papier et de 1,43 pour les panneaux.</footnote>

<footnote n="11">¹¹ Le surplus du consommateur est la différence entre ce qu'un consommateur est prêt à payer pour un bien et le montant effectivement payé (on parle aussi de « bien-être » du consommateur). Le surplus du producteur est la différence entre le prix auquel le producteur était prêt à vendre le bien et le prix obtenu (le prix d'équilibre).</footnote>
d'aubaine dont pourraient bénéficier les consommateurs, FFSM est un modèle en équilibre partiel : il ne prend donc pas en considération les rétroactions macroéconomiques pouvant avoir lieu avec d'autres secteurs. Notamment, l'augmentation de la consommation de certains produits bois, comme le bois-énergie, se traduira pour partie par une diminution de la consommation d'énergies fossiles par effet de substitution. Cette substitution est a priori plus importante dans les scénarios dynamiques, comparativement à un scénario d'« Extensification », du fait de l'augmentation des niveaux de consommation. Or, dans un contexte d'incertitudes sur les prix des énergies fossiles, la substitution de ces dernières par du bois énergie peut se traduire par un gain de surplus net supplémentaire que FFSM seul ne peut pas représenter. Afin de tester cette hypothèse, il faudrait coupler le modèle FFSM avec un modèle économique en équilibre général représentant explicitement l'ensemble des secteurs et notamment les secteurs énergétiques.

## V. Conclusion

Nos trois scénarios participent tous de façon forte à l'atténuation du changement climatique. Ils se distinguent par les leviers qu'ils activent en matière d'atténuation du changement climatique. Dans le scénario « Extensification », le levier prioritaire consiste en un stockage annuel croissant dans l'écosystème forestier, notamment dans la biomasse forestière, au détriment d'une stimulation du stockage en produits et des effets de substitution. Certains indices peuvent faire penser que cette stratégie pourrait atteindre certaines limites du fait du fléchissement de la capacité de stockage de la forêt à mesure de la densification des peuplements et/ou en cas d'aggravation des effets du changement climatique. A l'inverse, les scénarios « Dynamiques territoriales » et, notamment, « Intensification avec plan de reboisement » s'appuient en compensation d'un stockage moindre en forêt sur les effets de substitution, où la substitution matériau prend une place prépondérante. C'est cependant sur ce dernier volet que les incertitudes sont les plus flagrantes, les coefficients de substitution et, surtout, leurs évolutions dans le temps étant particulièrement délicats à saisir ou à anticiper. Il n'en demeure pas moins que ce mécanisme de complémentation d'une stratégie de stockage en forêt par une stratégie de substitution pourrait être plus robuste en cas d'aggravation des effets du changement climatique. Néanmoins, le rôle joué par le plan de reboisement précis, proposé ici, n'apparaît pas flagrant à l'horizon 2050 : d'une part, ses effets sur le stockage en forêt ne semblent pouvoir se faire ressentir qu'au-delà de l'horizon considéré ; d'autre part, certaines des contraintes, logiques, introduites dans la programmation de ce plan de reboisement limitent les gains de productivité forestière attendus de ce plan.

D'un point de vue économique, si la stratégie d'intensification de la gestion forestière présente des avantages tant en termes de gains économiques qu'en matière d'emplois, les freins mis en évidence par l'analyse sont importants. En effet, en absence de modification des comportements de consommation ou de la structure industrielle française, ce serait un montant important en subventions directes qui seraient nécessaires pour simplement maintenir les taux de prélèvement d'aujourd'hui, qui correspondent cependant à une hausse importante des volumes produits et consommés. L'évolution en cours de la consommation semble aller dans ce sens. En revanche, les investissements et les structures commerciales et d'accompagnement seraient à stimuler fortement pour, d'une part, accroître les volumes traités, transformés et mis en marché et, d'autre part, faire évoluer la répartition des usages vers le bois d'œuvre, potentiellement le plus avantageux en matière de stockage de carbone et d'effets de substitution.
# CHAPITRE IV. Impacts de crises majeures sur le bilan carbone de la filière forêt-bois à l'horizon 2050

Au-delà des effets d'une accentuation des impacts du changement climatique, des crises majeures, d'origine biotique ou abiotique, pourraient, d'ici 2050, toucher les forêts françaises et affecter une ou plusieurs composantes du bilan carbone (Galik & Jackson, 2009 ; Bradford et al., 2013). C'est pourquoi il est apparu intéressant et novateur de compléter la démarche en introduisant, dans ce type d'étude, diverses formes de crises. Trois types de crises majeures ont ainsi été imaginés et simulés : un épisode incendiaire de grande ampleur, aggravant les impacts de la sécheresse introduite en accentuation des effets du changement climatique ; une tempête de grande envergure dévastant comme Lothar-Martin et Klaus les massifs forestiers français, sachant que ce type d'événements extrêmes s'accompagne de pullulation de scolytes sur les résineux et d'épisodes incendiaires conséquents ; différents types d'invasions biologiques touchant les pins ou les chênes. L'impact sur le bilan carbone de ces crises est également évalué pour chacun des compartiments de la filière forêt-bois. Ces crises, qui peuvent se dérouler à tout moment et prendre de multiples formes, ont besoin d'être définies strictement avant de pouvoir simuler leurs conséquences sur les dynamiques forestières et d'établir leurs effets sur le bilan carbone à l'horizon 2050.

## I. Des crises forestières majeures liées à des combinaisons d'aléas biotiques et abiotiques

Les phénomènes extrêmes ont un effet structurant car, lorsqu'ils sont de grande ampleur, ils modifient les dynamiques écologiques et/ou socio-économiques sur le long terme, comme ce fut le cas à plusieurs occasions au cours des dernières décennies.

Depuis 50 ans, les tempêtes et les incendies sont, en Europe, les perturbations les plus déstabilisantes aux différents niveaux de gestion. La survenue d'une crise analogue à la situation que connaît depuis 20 ans le continent nord-américain (méga-sécheresses, scolytes des pins, incendies) constituerait un changement de régime qui doit être pris en compte, à une échelle régionale ou nationale. De même, les risques d'invasions biologiques majeures pourraient freiner brutalement le développement d'essences bien implantées. Lorsqu'il s'agit d'anticiper de telles combinaisons de risques et des crises associées, le savoir-faire est encore peu étoffé au niveau international, les chercheurs déchiffrant ces situations à mesure qu'elles se présentent. Compte tenu de l'importance de l'impact potentiel de tels phénomènes sur la capacité de stockage de carbone par la filière forêt-bois, il est apparu intéressant, bien que risqué, de s'engager dans une démarche de prospective multirisques, rassemblant des spécialistes des différents aléas et dommages.

### I.1. Pourquoi intégrer des crises dans les simulations ?

Les forêts françaises sont soumises régulièrement à des aléas biotiques (insectes et pathogènes) et abiotiques (sécheresse, gel, tempête, feu). La connaissance des aléas permet d'estimer le risque. En effet, la notion de risque peut être définie comme l'interaction entre trois composantes :

* la fréquence et l'intensité de l'aléa,

* la vulnérabilité du système qui définit l'ampleur du dommage causé par l'aléa,
* l'impact écologique et socio-économique sur les enjeux exposés au risque, c'est-à-dire la perte liée au dommage en fonction de la valeur du système (adapté de IPCC, 2014, WGII).

La fréquence et l'intensité des aléas pourraient en outre augmenter sous l'effet des dérèglements climatiques (Lindner et al., 2010) ou de la poursuite d'intenses échanges internationaux (Fisher et al., 2012), et la vulnérabilité des forêts pourrait parallèlement augmenter sans que l'aléa soit lui-même directement modifié (cas des tempêtes).

Les aléas qui menacent les forêts compromettent directement leur capacité à fournir des biens et des services, mais aussi augmentent leur vulnérabilité à d'autres risques naturels comme les inondations, les pollutions, les avalanches, les glissements de terrain ou les chutes de blocs mettant en péril d'autres enjeux humains (Landmann et Berger, 2015).

Alors qu'on observe déjà une aggravation du régime des incendies, liée à une augmentation du risque météorologique feux de forêt dans certains pays du sud de l'Europe et, notamment, dans la péninsule ibérique (Piñol et al., 1998 ; Pausas, 2004), la situation sur le front des incendies en France semble pour l'instant maîtrisée. L'analyse des statistiques incendies de forêt en France méditerranéenne sur la période historique de la base Prométhée montre que les surfaces brûlées annuellement marquent une tendance à la baisse, et les moyennes annuelles par décennie passent de plus de 30 000 ha de 1974 à 1983, à un peu plus de 7 000 ha sur la dernière décennie. Ces bons résultats sont obtenus alors que le risque incendie a augmenté sur les dernières décennies (Chatry et al., 2010). Cette réussite peut être imputée en partie aux effets combinés des dispositifs de prévention et de lutte en France et, notamment, à l'efficacité de la stratégie du traitement des feux naissants. Néanmoins, ces moyennes cachent des variations interannuelles très fortes, avec des plafonds record comme l'année 2003, ce qui montre que ce bilan favorable est le fruit d'un équilibre fragile où le niveau de parades peut être dépassé par une situation météorologique exceptionnelle.

Que prévoient les modèles projetant le risque incendie de forêt jusqu'à la fin du siècle ? Bedia et al. (2014) calculent différents indicateurs dont l'Indice Forêt Météo (IFM) pour différents pays de la rive nord de la Méditerranée pour la période historique (1971-2000), puis, en mettant en œuvre une série de modèles climatiques pour 3 périodes futures (2011-2040 ; 2041-2070 ; 2071-2100). L'étude montre d'abord que l'IFM pour la France est sous le niveau des autres pays de l'Europe du sud, qu'il le resterait, mais doublerait néanmoins à l'horizon 2100. Chatry et al. (2010) estiment que les zones à risque d'incendie de végétation qui représentent actuellement le tiers des surfaces de landes et de forêts du territoire métropolitain français devraient augmenter de 30 % à l'horizon 2040, pour atteindre la moitié des surfaces forestières à l'échéance 2050. Pour ce qui concerne la longueur de la saison de feux, la France part d'un niveau beaucoup plus bas que les autres pays du sud de l'Europe (2 à 3 mois estivaux), mais rattraperait en 80 ans la durée de la saison d'incendies de ces pays en doublant la période à risque, avec plus de feux de fin d'hiver, de printemps et de fin de saison à l'automne (Bedia et al., 2014).

Concernant les risques biotiques qui pèsent sur la forêt, les ravageurs forestiers et les pathogènes invasifs ont été favorisés par la recrudescence des échanges commerciaux (Roques et al., 2010 ; Desprez-Loustau et al., 2010 ; Santini et al., 2013). Le cynips du châtaignier, la chalarose du frêne, le phytophtora de l'aulne, la pyrale du buis, le *Phytophthora ramorum* sur le mélèze, capricorne asiatique, sont autant d'exemples d'installation et de propagation récentes dans les forêts métropolitaines. Leur installation et leur diffusion ont été favorisées par des conditions environnementales nouvellement favorables (Robinet et al.,
2012). Le risque d'invasion biologique est de plus influencé par le changement du climat (Bellard et al., 2013).

Outre les espèces invasives, des études récentes montrent comment le dérèglement climatique pourrait favoriser les dommages d'insectes et de pathogènes autochtones. L'augmentation de la fréquence ou de l'intensité des sécheresses pourrait se traduire par des vagues de dépérissements et augmenter la sensibilité des arbres à de nombreux parasites comme les scolytes ou le Sphaeropsis (Desprez-Loustau et al., 2006 ; Fabre et al., 2011, Jactel et al., 2012). Robinet et al. (2015) soulignent que le réchauffement climatique pourrait induire une augmentation du nombre de générations d'insectes ravageurs et de leurs performances reproductrices, notamment des scolytes (Pineau et al., 2017). Des conditions de températures plus élevées pourraient également favoriser l'extension des aires de distribution des insectes et des pathogènes comme on peut le voir pour la processionnaire du pin (Battisti et al., 2005) ou l'encre du chêne (Bergot et al., 2004).

On peut donc conclure que certains aléas en forêt sont actuellement maîtrisés sauf en conditions climatiques extrêmes (incendies), d'autres ont déjà augmenté sur les décennies passées (sécheresses, invasions d'insectes et de pathogènes) ou ont fait des dégâts massifs (tempêtes) et que tous sont attendus en augmentation à moyen ou long terme sous l'effet du changement global ou de l'évolution de la structure forestière.

Par ailleurs, on a déjà observé des interactions entre aléas, pouvant amener à des effets d'amplification, ce qui invite à considérer des cascades de risques comme faisant système (Breda et al., 2006 ; Desprez-Loustau et al., 2006 ; Marçais et Bréda 2006 ; Jactel et al., 2012).

Ces aléas provoquent une mortalité additionnelle potentiellement importante comparée à la mortalité de fond régulièrement enregistrée (< 1 %), ce qui peut aller jusqu'à impacter la capacité des forêts à stocker du carbone (Kurz et al., 2008) et peut remettre en cause les options de gestion et d'adaptation mises en œuvre. Tout ceci justifie d'intégrer des crises perturbant la dynamique forestière dans les simulations.

## I.2. Quels aléas ont-été choisis et pourquoi ?

On a choisi de prendre en compte ici une combinaison d'histoires de risques dont les effets pourraient être amplifiés avec le changement climatique, de façon à intégrer les interactions entre risques. C'est pourquoi certains de ces risques ne sont pas traités indépendamment les uns des autres mais au contraire mis ensemble dans des scénarios.

Les aléas retenus ont de forts impacts sur la production de bois : réduction de croissance forte, mortalité massive avec ou sans régénération possible, sur un territoire d'une surface d'ampleur régionale ou nationale. Au-delà de la sécheresse qui a déjà été intégrée dans les options climatiques, on a choisi les aléas suivants : tempête, incendie, scolytes, invasion d'insectes ou de pathogènes (cf. Annexe 12 p. 11). Certains d'entre eux ont été combinés: les incendies interviennent en lien avec la sécheresse, les tempêtes sont suivies de pullulations de scolytes et d'incendies. Pour ces deux combinaisons, l'intensité de l'aléa est modifiée par le scénario climatique. En revanche, les invasions biologiques ont été traitées seules et ont été considérées indépendamment de l'option climatique.
## I.2.1. Incendies après sècheresse

* Description de la crise

Il s'agit d'une saison catastrophique d'incendies comprenant de nombreux feux de forêt dans toute la gamme habituelle des dimensions des incendies en France, dont un certain nombre de méga-feux, ajoutant au caractère exceptionnel de cette saison.

L'année 2003 représente l'année de référence pour ce scénario de crise permettant de caractériser une saison feux de forêt catastrophique. C'est l'année record en termes de surface totale brûlée (73 278 ha – source EFFIS) s'expliquant par l'ampleur de la vague de chaleur et de la sécheresse de l'été 2003. Le bilan annuel d'incendies est obtenu avec plusieurs centaines de feux de dimensions très variables, s'étalant en 2003 de 1 à 6 744 ha. On retrouve, lors de cette saison d'incendies exceptionnelle, la même règle que celle qui gouverne tous les bilans, même les plus faibles : quelques grands incendies concourent à l'essentiel du bilan. Ces incendies représentent ce que l'on qualifiera de méga-feux pour la France, ils se développent dans des situations de perte de contrôle total par le système de prévention et de lutte, avec quasiment aucune protection effective des espaces forestiers.

Ceci a conduit à considérer le niveau de danger d'incendie de 2003 comme le seuil de référence pour le scénario « sécheresse puis incendies ». La crise se déroule, à l'échelle nationale, sur les mois de juillet et août durant lesquels, historiquement, l'essentiel des surfaces incendiées est déploré. Cette crise est appliquée dans les deux cas de scénarios climatiques : climat actuel et RCP8.5.

* Dimension de la crise

L'équipe GO+ a calculé, pour les mois de juillet et août 2003, le FWI (Fire Weather Index)<fnref n="12" /> moyen mensuel France entière sur la maille SAFRAN<fnref n="13" /> 8 km x 8 km avec les données météo observées de l'année de référence 2003 (cf. Annexe 9 pp 2-3). Une valeur moyenne de 12,69 pour le FWI a été retenue pour représenter le danger d'incendie de référence pour la France.

Le FWI mensuel a aussi été estimé pour toutes les années de 2017 à 2050 avec les données météo simulées au moyen du modèle dynamique régional du CNRM ALADIN (ALADIN-Climat v4) sur la base du scénario climatique RCP8.5. La valeur moyenne la plus élevée (30,42) des mois de juillet et août représente un danger d'incendie 2,4 fois plus élevé que pour l'été 2003. En appliquant ce facteur d'aggravation à la surface totale nationale incendiée en 2003 (73 278 ha – source EFFIS), on obtient une estimation de la surface totale brûlée lors de la crise « sécheresse puis incendies » s'élevant à 175 000 ha.

* Aspects temporels et spatiaux

L'occurrence de la sécheresse extrême qui déclenche la crise « sécheresse puis incendies » a été fixée arbitrairement pendant le cycle quinquennal du modèle MARGOT 2026-2030 afin qu'elle se produise suffisamment tôt dans la période étudiée (2017-2050) pour disposer d'une période post-crise suffisamment longue pour en évaluer les effets.

Pour les besoins de l'étude, et par souci de simplification des analyses, une seule crise

<footnote n="12">¹² Le FWI est un indice de danger d'incendies composite intégrant plusieurs indicateurs élémentaires. Il combine en fine une vitesse de propagation initiale du feu et les quantités de combustible disponibles (Van Wagner C.E., 1987).</footnote>

<footnote n="13">¹³ Les données SAFRAN sont des données couvrant la France à une résolution de 8 km sur une projection Lambert-II étendue. Elles sont produites par Météo-France (Centre National de Recherches Météorologiques, CNRM).</footnote>
« sécheresse puis incendies » a été positionnée pendant la période de simulation choisie, même si un scénario plus probable verrait la répétition de crises de ce type à chaque sécheresse significative.

La localisation des zones de la France métropolitaine touchées par les incendies s'est faite en isolant les mailles SAFRAN de plus forts dangers d'incendies (FWI > 29,5), puis les zones forestières réellement impactées au moyen de l'inventaire forestier national. Pour définir la surface incendiée totale, le choix s'est porté prioritairement sur les points d'inventaire ayant les plus fortes sensibilités aux incendies jusqu'à atteindre les surfaces de 75 000 ha et 175 000 ha, respectivement dans le scénario de climat « actuel » et RCP 8.5¹⁴.

L'indice empirique d'aggravation de la sensibilité à l'incendie des formations forestières a été construit par l'INRA-URFM et l'IGN à partir d'une sélection de variables mesurées sur les points de l'inventaire forestier (cf. Annexe 9 pp. 3-4)

* Impacts sur la forêt et la filière

La Figure 4.1 présente la distribution des incendies du scénario de crise « sécheresse puis incendies » sous scénario climatique RCP8.5.

<figure><img src="image_28.png" /><figcaption>Figure 4.1 : Localisation des points d'inventaire incendiés pour le scénario de crise « sécheresse puis incendies » et le scénario de climat RCP8.5</figcaption></figure>

Sur chaque zone brûlée, la mortalité des arbres est totale. Le volume de bois mort issu des incendies a été évalué par le modèle de ressource MARGOT. Ce modèle fournit les volumes de bois morts déclinés par essences dominantes (cf. Annexe 12 pp.25-26).

Les débouchés des bois brûlés sont limités du fait de la carbonisation des troncs. Ils peuvent néanmoins être valorisés en panneaux de particules ou en bois énergie (cf. Annexe 12, Tableau 12.2 p.14).

<footnote n="14">¹⁴ Le même sous-ensemble de mailles SAFRAN a été utilisé dans le cadre du scénario de crise "tempêtes et cascade de risques" où nous avons fait le choix d'affecter exclusivement les forêts incendiées dans la trace de la tempête (cf. Annexe 9).</footnote>
### I.2.2. Tempêtes, attaques de scolytes et incendies

* **Description de la crise**

Il s'agit ici de documenter une crise de tempêtes hivernales d'une ampleur nationale entraînant une pullulation de scolytes sur pins et épicéas suivie d'une saison catastrophique d'incendies pendant l'été de la même année. Le caractère exceptionnel de cette crise est lié à la surface forestière impactée par les tempêtes et aux pertes en bois additionnelles dues aux pullulations de scolytes et aux incendies. Les tempêtes Lothar et Martin de 1999 ont été choisies comme référence, ces deux tempêtes qui se sont suivies à 2 jours d'intervalle, ont, à l'échelle de l'Europe, détruit plus de 240 millions de m³ de bois dans 15 pays dont 176 millions de m³ en France, soit environ 3 années de récolte. Ce scénario est traité dans les deux options climatiques étudiées : climat actuel et RCP 8.5.

L'ampleur des tempêtes n'a pas été modifiée dans le scénario RCP 8.5. En effet, les modifications de fréquence et d'intensité de vents extrêmes dues au changement climatique sont moins avérées que les projections d'évolution des températures. En revanche, les études s'accordent à dire que la vulnérabilité des forêts aux tempêtes serait affectée par plusieurs phénomènes liés au changement climatique : températures et précipitations plus élevées pendant l'hiver, diminuant la qualité de l'ancrage des arbres. De même, le scénario RCP 8.5 risque d'aggraver les dégâts dus aux scolytes (effet de la sécheresse et de la température) et d'augmenter la surface touchée par les incendies.

* **Aspects temporels et spatiaux**

La période de la crise « Tempêtes, scolytes et incendies » a été fixée arbitrairement (pendant le cycle quinquennal du modèle MARGOT 2026-2030) et suffisamment tôt pendant la période de simulation choisie pour cette étude (2017-2050) de façon à pouvoir observer les effets de cette cascade de catastrophes selon les différents scénarios de gestion. La saison des incendies a été placée pendant la saison estivale suivant les tempêtes hivernales, comme proposé pour le scénario de crise « Sécheresse et Incendies ».

Pour les besoins de l'étude et par souci de simplification des analyses, une seule crise « Tempêtes, scolytes et incendies » a été positionnée pendant la période de simulation choisie. Pour définir la zone des tempêtes, nous avons sélectionné les strates IGN présentant en essences principales des pins et des épicéas de façon à simuler les plus forts impacts de pullulations de scolytes.

Une trajectoire Sud-Ouest vers Nord-Est, au départ des Charentes a été proposée sur la base de cette sélection de strates IGN. La surface touchée par les tempêtes a été choisie grâce au catalogue des tempêtes qui enregistre les données principales des tempêtes majeures en Europe des 50 dernières années. Une surface totale entre 700 000 ha et 1 000 000 ha, c'est-à-dire une bande de 50 km de large sur 200 km de long a été proposée permettant de reproduire la surface la plus large impactée par une tempête en Europe lors les 50 dernières années (cf. Annexe 10 pp. 2-4).

* **Impacts sur la forêt**

Cette première trajectoire représente le cœur de la tempête (zone orange sur la Figure 4.2) où le taux de dégâts (Chablis + Volis) est supérieur à 40 %, les zones touchées font l'objet de coupes de récolte totale. A cette zone centrale, est ajoutée une zone périphérique où les peuplements sont touchés à moins de 40 %, cette zone de dégâts secondaires (zone bleue sur la Figure 4.2) présente une surface d'environ 685 000 ha. L'estimation des volumes détruits par la tempête a été calculée grâce au modèle ForestGales avec des volumes par classe de
diamètre fournis par le modèle MARGOT par catégorie d'essences à la date de déclenchement de la crise. On obtient le volume de bois détruit, soit par chablis, soit par volis, et de diamètre pour chacune des deux zones de dégâts liés aux tempêtes. Après calcul et compte tenu de la répartition des espèces, le pourcentage d'arbres chablis est de 43 % dans la zone orange ; il est de 16 % dans la zone bleue. Ces pourcentages de volumes de dégâts ne sont pas affectés par le scénario RCP 8.5 (cf. Annexe 12 pp.26-28).

Les surfaces forestières éventuellement brûlées dans les zones hors tempêtes ont été volontairement négligées dans ce scénario de crise. Ici, seule la sécheresse locale, évaluée au moyen de l'indice de danger d'incendie (FWI - cf. Annexe 9 pp 2-3), a été utilisée pour localiser les mailles SAFRAN de plus fort FWI jusqu'à atteindre les surfaces de zones forestières brûlés de 75 000 ha et 175 000 ha, respectivement en scénario de climat « actuel » et RCP 8.5. Les incendies post-tempêtes sont très dynamiques, ils produisent plus de charbon de bois que les feux de végétation classiques. Or, des études récentes soulignent la durée de vie très longue du carbone séquestré dans les charbons de bois et proposent de mieux le prendre en compte dans les bilans carbone des écosystèmes forestiers soumis à des régimes d'incendies plus sévères du fait du changement climatique. Par ailleurs, on peut s'attendre à une destruction par le feu des places de dépôt de bois, zone d'attente d'enlèvement en bord de parcelles ou des plateformes de stockage contribuant à aggraver la perte de carbone. Sur les zones incendiées, la mortalité des arbres qui avaient survécu aux tempêtes a été considérée comme totale.

<figure><img src="image_29.png" /><figcaption>**Figure 4.2 : Tracé de la tempête proposé pour l'étude et localisation des incendies post-tempête**</figcaption></figure>

L'analyse des dommages en raison des pullulations de scolytes pour les pins et les épicéas a fait l'objet d'une recherche bibliographique spécifique selon l'espèce (scolyte sténographe ou typographe). On estime que pour le climat actuel, ces dégâts sont compris entre 6% et 12% selon les espèces de scolyte et la zone de dégâts. Le climat RCP 8.5 modifie les pourcentages de dégâts additionnels liés aux pullulations de scolytes qui sont multipliés par 1,7 (cf. Annexe 10 pp 5-8).
* Aspect post-crise

L'expérience des tempêtes récentes montre que les débouchés pour les volis sont limités aux panneaux de particules et au bois énergie et que les volumes récoltés sont de moindre qualité (cf. Annexe 12, Tableau 12.2 p.14). Le stockage de bois pendant quelques années impacte les éclaircies en bois vert pendant cette période. Les exportations sont plus fortes mais, de manière générale, les prix s'effondrent. On constate aussi une diminution des récoltes dans les régions non impactées limitrophes concomitante à un arrêt des récoltes en bois vert dans les zones impactées

### I.2.3. Invasions biologiques

* Description de la crise

On envisage une invasion biologique (champignon ou insecte) entraînant une forte mortalité des recrus, une mortalité plus modérée d'adultes et d'importantes pertes de croissance, commençant dès le début de la période et se propageant ultérieurement à travers l'ensemble du pays. La dispersion du parasite de même que la dynamique de mortalité et de perte de croissance en fonction de son temps de présence ont été calés sur celles observées dans le cas de la chalarose du frêne en France.

Une des particularités de la crise « invasion biologique » est qu'il n'y aura pas d'interaction avec les autres risques (sécheresses, tempêtes ou incendies) et qu'elle n'inclura donc pas de cascade de risques. De ce fait, ce scénario d'invasion biologique ne sera simulé que pour le scénario « climat actuel » mais elle sera dimensionnée de façon à impacter des essences d'importance majeure.

Deux types d'invasion biologique ont été simulées, une sur chênes et une sur pins, avec, pour chacune d'entre elles, deux niveaux de sévérité en impactant un nombre croissant d'essences. Pour les chênes, le scénario sévère impacte les chênes pédonculés, sessiles et pubescents tandis que la version plus modéré du scénario n'impacte que le chêne pédonculé. Pour les pins, le scénario sévère impacte les pins d'Alep, maritimes, noirs et sylvestres tandis que le scénario plus modéré n'impacte que le pin maritime *P. pinaster*.

* Aspects temporels et spatiaux

La vitesse de progression choisie pour simuler l'invasion est de 50 km par an. Le départ de cette invasion a été situé dans le N-NE de la France pour la crise affectant les chênes ou dans le sud pour celle affectant les Pins, avec de multiples foyers initiaux (cf. Figure 4.3).

<figure><img src="image_30.png" /><figcaption>**Figure 4.3 :** Diffusion temporelle et spatiale de la présence du parasite invasif induisant la crise. A. Chênes, B. Pins.</figcaption></figure>
Les strates du modèle MARGOT sont impactées selon la proportion de points IFN constituant la strate touchée par le parasite invasif et selon la durée de sa présence. Seule une partie des essences de la strate est touchée par l'invasion (pins ou chênes).

* Impacts sur la forêt

Les impacts seront d'abord des pertes de croissance, calibrées en s'inspirant du cas de la chalarose, parasite du frêne. Ces pertes sont calculées en fonction du dépérissement provoqué qui dépend du temps de présence du parasite. La mortalité qui est importante dépend du diamètre des arbres considérés, elle est forte pour des arbres dans la catégorie 5-25 cm de diamètre et plus modérée pour des arbres de diamètre supérieur à 25 cm. La régénération de la strate impactée se fait par transfert vers les autres essences de la strate. La forte mortalité des semis liée à l'invasion est donc prise en compte de façon indirecte et conservative (cf. Annexe 12 pp. 23-25).

La sévérité de la crise dépend des 3 éléments suivants :

* Vitesse de l'invasion : Il fallait dimensionner une crise d'invasion réaliste, mais ayant un fort impact. Nous avons donc choisi une vitesse de progression de l'invasion forte, de 50 km par an comme dans le cas de la chalarose. De multiples foyers initiaux ont été simulés, ce qui est souvent observé dans les invasions biologiques.

* Importance des essences impactées : Les essences impactées, chênes ou pins sont déterminantes dans la sévérité de la crise. Les essences occupant une large surface dans une région donnée présentent à la fois une diversité génétique et un cortège parasitaire (insectes, microorganismes) plus élevé. Elles ont plus de chances d'avoir déjà été affectées par un parasite phylogénétiquement proche du parasite invasif et donc de présenter de la résistance ex ante. De même, il y a plus de chance qu'il y ait présence d'ennemis naturels du parasite invasif (prédateurs, parasitoïdes, mycoparasites, mycovirus) dans l'écosystème envahi. Ceci ne supprime toutefois pas le risque, il existe des parasites connus présentant une agressivité très forte sur nos pins / chênes. Un exemple classique est l'agent de l'oak wilt, *Ceratocystis fagacearum*, champignon proche de l'agent de la graphiose de l'orme qui présente une très forte agressivité sur nos principales espèces de chênes.

* Niveau des pertes de croissance et de la mortalité : L'impact du parasite en termes de perte de croissance et de mortalité est le facteur déterminant la sévérité de la crise pour lequel nous disposons de peu d'informations pour dimensionner la crise. On a simulé des pertes de croissance fortes, correspondant à un parasite qui a atteint une prévalence / sévérité très forte mais ayant un impact moyen sur la croissance. La mortalité est, elle aussi, assez forte. Toutefois, elle est très inférieure à ce qui a été observé dans le cas de la graphiose de l'orme et légèrement inférieure à ce qui est observé pour le Sudden Oak death en Californie.

## I.3. Synthèse des scénarios de crises analysés et leur implémentation dans la modélisation

Chacun des types de crises décrites ci-dessus aura des impacts différenciés sur les dynamiques forestières et les filières associées, ces impacts pourraient en outre varier selon le scénario de gestion et la sévérité du changement climatique (lorsque l'ampleur de la crise dépend directement du changement climatique). Dans la mesure où les invasions biologiques n'ont pas été spécifiquement ici reliées au changement climatique, ni en termes de
déclenchement, ni en termes d'impacts, les conséquences de ce type de crise ne seront examinées que sous « climat actuel », leur combinaison avec une accentuation des effets du changement climatique se traduisant par un simple effet d'échelle. Pour des questions de dimensionnement de l'exercice, seuls deux scénarios de gestion ont été mobilisés ici, à titre illustratif : le scénario « Extensification » et le scénario « Dynamiques territoriales ».

Ainsi, 12 cas de figures, résultat du croisement des types de crises prises en compte avec les scénarios de gestion retenus et les options climatiques, ont été examinés et simulés (cf. Tableau 4.1).

<table><caption>Tableau 4.1 : Matrice synthétique des différents scénarios simulés et analysés, croisement gestion forestière x climat x crises</caption><thead><tr><th></th><th></th><th>Extensification<br>allègement des<br>prélèvements</th><th>Dynamiques<br>territoriales</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="6">Climat<br>actuel</td><td>Incendies</td><td>*</td><td>*</td></tr><tr><td>Tempête Scolytes Incendies</td><td>*</td><td>*</td></tr><tr><td>Invasion biologique résineux<br><b>Sévère : tous les pins</b></td><td>*</td><td>*</td></tr><tr><td>Invasion biologique résineux<br><b>Uniquement pin maritime</b></td><td>*</td><td>*</td></tr><tr><td>Invasion biologique feuillu<br><b>Sévère : tous les chênes</b></td><td>*</td><td>*</td></tr><tr><td>Invasion biologique feuillu<br><b>Uniquement chêne pédonculé</b></td><td>*</td><td>*</td></tr><tr><td rowspan="2">RCP 8.5</td><td>Incendies</td><td>*</td><td>*</td></tr><tr><td>Tempête Scolytes Incendies</td><td>*</td><td>*</td></tr></tbody></table>

## II. Dégâts causés par les crises majeures et effets sur le bilan carbone de la filière forêt-bois française.

Les dégâts provoqués par la crise incendiaire intervenant entre 2026 et 2030 doublent entre l'option climatique actuelle et RCP 8.5 : la surface passe de 75 000 à 175 000 ha et le volume de mortalité supplémentaire de 15 à 36 Mm³.

Une cascade de crises tempête-scolytes-incendies affecterait 9 % de la surface (700 000 ha gravement, autant en dégâts diffus). En volume, les dégâts seraient les mêmes pour les deux options climatiques, et varient légèrement entre les deux scénarios de gestion (330 Mm³ pour « Extensification » contre 324 Mm³ pour « Dynamiques territoriales »). Il faut noter que la quasi-similitude des dégâts entre options climatiques masque une répartition différente des impacts : beaucoup de chablis sous climat actuel, tandis que les incendies faisant suite à la tempête détruisent deux fois plus de volume sous RCP 8.5. Cette crise est environ deux fois plus grave que Lothar-Martin.

Les crises biotiques affectent tout le territoire, leur gravité dépend du nombre et de l'importance initiale des espèces touchées : 120 Mm³ si le Pin maritime seul est affecté, environ 350 Mm³ s'il s'agit de tous les Pins ou du Chêne pédonculé, environ 800 Mm³ si les 3 grands chênes sont touchés. Le climat n'intervenant pas dans la définition de la crise, seuls les scénarios de
gestion peuvent se différencier en matière de dégâts : le scénario « Extensification » se distingue de « Dynamiques territoriales » par seulement + 5 % de dégâts. Enfin, il faut ajouter que des dégâts d'origine biotique apparaissent progressivement dans le temps et de manière plus ou moins diffuse dans l'espace, ce qui permet de prévenir des dommages collatéraux et de gérer les conséquences de manière plus « lisse » que dans les cas précédents.

Dans les trois cas, les écarts entre les 2 scénarios de gestion simulés restent modestes, résultat sans doute lié à une faible différenciation des situations entre scénarios du fait d'un déclenchement toujours précoce des crises, ce qui permet aux peuplements de se reconstituer à horizon 2050.

Les mécanismes post-crise que nous avons représentés, concernent surtout l'écosystème. L'effet de rétroaction entre surface terrière et recrutement provoque une forte augmentation de la régénération dans les sous-domaines endommagés. Ceux entièrement détruits par la crise (incendies, zone cœur de la tempête, etc.) sont remis en production 10 ans après<fnref n="15" />, le recrutement correspondant alors à celui des nouveaux boisements. La Figure 4.4 montre que la perte de volume n'est que très progressivement compensée par une régénération plus importante.

<figure><img src="image_31.png" /><figcaption>**Figure 4.4 : Evolution du stock sur pied par groupe d'essence selon le scénario d'invasion biologique (cas du scénario de gestion « Dynamiques territoriales »)**</figcaption></figure>

En raison de l'absence de connaissances précises sur le comportement des acteurs suite à ce type de catastrophes, une adaptation « post-crise » a minima de la gestion sylvicole a été implémentée. Ainsi, les types de peuplements actuels et les pratiques courantes de gestion sont conservés (pas de reconversion des peuplements, pas de modification des itinéraires sylvicoles post-crises), sauf pour les crises biotiques pour lesquelles nous avons supposé que le renouvellement se faisait avec les essences d'accompagnement (principalement des feuillus secondaires). Dans la réalité, des dégâts aussi considérables auraient sans doute des impacts sur la gestion sylvicole, avec, comme dans le cas de la chalarose du frêne, une reconversion de certains peuplements ou une adaptation des coupes et des itinéraires de

<footnote n="15">15 Délai de 10 ans pour tenir compte des conditions du terrain après perturbation (encombrement par les chablis, etc.) et du diamètre de pré-comptage de l'inventaire forestier (7,5 cm).</footnote>
gestion. Ainsi, 2 214 000 ha (14 % des forêts françaises) pour le chêne pédonculé, 5 366 000 ha (34 % des forêts) pour les 3 chênes, 1 195 000 ha (8 % des forêts) pour le pin maritime et 2 772 000 ha (18 % des forêts) pour les 5 pins pourraient potentiellement être concernés. Difficilement paramétrables dans le temps du projet, ces mécanismes peu documentés n'ont pas été pris en compte.

La surmortalité a été répartie entre une partie valorisée économiquement et une partie restant à l'écosystème sous la forme de bois mort, selon des taux arbitraires dépendant du scénario en lien avec les capacités de la filière à absorber des quantités de bois exceptionnelles et/ou des coupes sanitaires. La partie valorisée a été fixée à 40 % dans le scénario « Extensification » contre 70 % en « Dynamiques territoriales », et entraîne une hausse de la récolte en BI et BE pour l'essence impactée avant un épuisement progressif de la ressource concernée. Ces taux gagneraient à faire l'objet d'un approfondissement, en combinant l'expertise actuelle et une analyse économique (prix des bois, niveau de gestion).

On trouvera rassemblés en Annexe 13, les résultats obtenu dans chacune des situations de crise analysées sur (i) le stockage de carbone en forêt (cf. Annexe 13 pp. 6-9), (ii) le stockage de carbone dans les produits bois (cf. Annexe 13 pp.13-16) et (iii) sur les effets de substitution (cf. Annexe 13 pp. 20-23). Ils font tous ressortir les mêmes ressorts de réaction à la crise introduite dans la dynamique forestière : quelle que soit la forme de la crise, la baisse du stockage annuel de Carbone dans les bois sur pied, plus ou moins conséquente selon les scénarios, est, dans un premier temps, au moins partiellement compensée par un regain de stockage dans les bois morts et par des effets de substitution accentués par l'accroissement des disponibilités dû à la crise. A ce mécanisme, se surajoute, notamment dans le cas du scénario « Dynamiques territoriales », un stockage marqué dans les produits bois.

Commençons par les crises biotiques. Les essences impactées, chênes ou pins, ainsi que la sévérité de l'attaque, sont déterminantes dans l'ampleur des dégâts et donc des effets de la crise sur le bilan carbone. Dans le cas où les pins sont affectés, le comportement du bilan de carbone au fil du temps est assez proche, aussi bien vis-à-vis des scénarios de mobilisation que de la gravité de l'invasion. En bilan cumulé sur toute la période 2016-2050, l'impact serait ainsi le suivant si l'invasion ne touchait que les pins maritimes : le stockage en forêt, cumulé d'ici 2050, diminuerait de moins de 5 % (cf. Figure 4.5) et les émissions évitées resteraient inchangées (cf. Figure 4.6). Il y a en outre davantage de stockage-produits et d'effets de substitution avec « Dynamiques territoriales », néanmoins le bilan reste dominé par le stockage dans la biomasse feuillue.

<figure><img src="image_32.png" /><figcaption>**Figure 4.5 :** Stockage de carbone dans l'écosystème forestier cumulé sur la période 2016-2050 pour les scénarios de gestion « Extensification » et « Dynamiques territoriales » avec crises (en MtCO₂ eq).</figcaption></figure>
<figure><img src="image_33.png" /><figcaption>Figure 4.6 : Emissions de GES évitées par effet de substitution cumulées sur la période 2016-2050 pour les scénarios de gestion « Extensification » et « Dynamiques territoriales » avec crises (en MtCO2 eq).</figcaption></figure>

Lorsque les chênes sont touchés, l'impact sur les différentes composantes du bilan carbone est nettement plus visible, notamment quand tous les chênes sont touchés (cf. Figure 4.7). Les pertes de chêne par mortalité sont suffisantes pour affaiblir la vitesse de stockage, voire basculer vers une réduction de la biomasse feuillue. Ainsi, le stockage annuel de carbone dans la biomasse feuillue diminue fortement dès la période 2021-2025 et il devient même négatif sur les deux périodes suivantes. Dans ce cas, l'ensemble des autres leviers, que déclenchent notamment la crise, compensent la forte perte de chênes : bois-mort, stockage-produits et effets de substitution. Le surcroît de stockage dans le bois mort ne suffit cependant pas à maintenir le stockage annuel en forêt et, pris globalement sur la période 2015-2050, le stockage cumulé sous climat actuel diminue d'un tiers dans le scénario « Extensification » et de 42 % dans le scénario « Dynamiques territoriales » (cf. Figure 4.5). Dans le même temps, le stockage de carbone dans les produits bois et les émissions évitées par effet de substitution, qui ont fortement augmenté lors des périodes durant laquelle la crise a sévi, se sont au total insuffisamment accrus pour compenser l'ensemble des pertes liées au déstockage en forêt : + 9 % en effet de substitution cumulé 2016-2050 dans le cas du scénario « Extensification » et + 12 % dans celui du scénario « Dynamiques territoriales » (cf. Figure 4.6).

Au niveau national, l'impact d'une crise « Incendies après sécheresse » sur le bilan carbone serait absorbé et passerait presque inaperçu dans la variabilité entre années. Sous hypothèse de climat actuel, la croissance du stockage de carbone en forêt subit un simple ralentissement. En cas de dégradation plus accentuée du climat (RCP-8.5), les dégâts en forêt sont plus conséquents, la surface brûlée étant, dans ce scénario climatique, multiplié par 2,4 par rapport au scénario en climat actuel. L'impact global reste cependant limité, les autres compartiments de la filière jouant pleinement leur rôle d'amortisseur. Le stockage en forêt cumulé sur toute la période 2016-2050 est de moins de 1 % inférieur au scénario sans crise dans tous les cas, sauf dans le cas de figure « Dynamiques territoriales » en climat 8.5 où l'écart à la situation sans crise est de 3 % (cf. Figure 4.5). Dans ce cas, une légère croissance des effets de substitution vient compenser cette légère perte (cf. Figure 4.6).
<figure><img src="image_34.png" /><figcaption>Figure 4.7 : Impact d'une invasion biologique touchant tous les chênes sur le bilan carbone :
Stockage de carbone annuel (en forêt et en produits bois) et Emissions de GES évitées par effet de
substitution, en MtCO2eq/an, selon les scenarios de gestion « Extensification » et « Dynamiques
territoriales » et en climat actuel.</figcaption></figure>

Rappelons toutefois que, par souci de simplification des analyses, une seule crise « Incendies après sécheresse » a été positionnée pendant la période d'étude. Un scénario plus probable verrait la répétition de crises de ce type à chaque sécheresse significative. En particulier, en cas d'aggravation des effets du changement climatique (RCP 8.5), on s'attend à un climat extrême avec une succession d'années sèches comme la suite 2003-2006. Chaque crise serait certes de moindre ampleur que celle simulée ici, mais le cumul de leurs effets pourrait être supérieur, sans compter l'effet déstabilisant pour le monde forestier et sa filière de cette récurrence pouvant déboucher sur une aversion à entreprendre paralysant les initiatives.

A l'inverse, avec une crise Tempête et ses complications (Cascade tempêtes-scolytes-incendies), le stockage dans la biomasse (aussi bien feuillue que résineuse) s'annule pendant les 5 ans de crise (cf. Figure 4.8), comme on l'a constaté lors de Lothar-Martin. En revanche, une compensation immédiate s'opère par l'accumulation de bois-mort et de produits bois, amplifiée par une hausse des bénéfices de substitution. Ainsi, par exemple, dans le scénario « Dynamiques territoriales » en climat actuel, le stockage en forêt chute brutalement de près de 84 MtCO2 eq/an au cours de période 2021-2025 à 33 MtCO2 eq/an juste après le passage de la
tempête, 2026-2030. Le choc sur la biomasse forestière est quelque peu compensé, dans l'écosystème forestier lui-même, par un excès de bois mort qui conserve en forêt une partie du carbone. Parallèlement, du fait d'une mise en marché importante de bois à transformer, le stockage de carbone en produits bois et les effets de substitution augmentent fortement, à la suite du choc : de 75 % pour les émissions de GES évitées et d'un facteur 10 pour le stockage en produits. Le choc est encore plus rude lorsque l'on considère l'option climatique dégradée (RCP 8.5) : on passe alors à un déstockage de carbone dans la biomasse forestière. Corrélativement, le stockage en bois mort est multiplié par près de 4 et les effets de substitution et le stockage dans les produits bois font, l'un et l'autre, un bond spectaculaire.

<figure><img src="image_35.png" /><figcaption>Figure 4.8 : Impact d'une tempête suivie de pullulations de scolytes et d'incendies sur le bilan carbone : Stockage de carbone annuel (en forêt et en produits bois) et Emissions de GES annuellement évitées par effet de substitution, en MtCO2eq/an, selon le scénario de gestion « Dynamiques territoriales », en climat actuel et en climat RCP 8.5.</figcaption></figure>

Au total, la compensation est presque complète dans les deux scénarios de gestion consi-dérés lorsque l'on reste en climat actuel, les niveaux de stockage annuel des périodes avant crise (2021-2025) et de crise (2026-2030) tendant à rester identique. Le niveau de stockage annuel a néanmoins tendance à chuter dans les situations où le climat suit la trajectoire RCP 8.5 mais cette chute se limite à environ -10 %. Les périodes suivantes retrouvant des tendances de croissance du stockage annuel ou des effets de substitution proches de celui d'avant crise, le stockage cumulé sur toute la période 2016-2050 est inférieur de 5 à 6 % à ce qu'il serait sans intervention de la tempête et de ses suites (cf. Figures 4.5 et 4.6).
* * *
*

En conclusion, les différentes histoires de crise impactent le bilan de carbone national selon des modalités très contrastées, selon la nature de la crise, les cibles affectées, la sévérité et la dynamique du phénomène.

Une année de recrudescence d'incendies, même deux fois plus sévère que 2003, aurait un très faible impact national ; en revanche, une crise enclenchée par une tempête deux fois plus grave que Lothar-Martin (en volume de chablis-volis), avec des complications dues à des pullulations de scolytes et incendies, aurait un impact de -15 % sur le bilan de carbone national, qui se résorberait en 20 ans environ ; une crise biotique aurait des conséquences plus étalées, tout au long de la période, les plus sévères étant celles touchant l'ensemble des chênes et faisant mourir ou affaiblissant jusqu'à 800 Mm³ cumulés sur 20-30 ans (jusqu'à - 20 % sur le bilan de carbone).

Le bilan carbone est très sensible à la composante feuillue de la ressource ; la récupération après crise est plus lente sous climat RCP 8.5 que dans les conditions actuelles, pour l'ensemble des composantes qui y contribuent (bois-mort, produits et substitution).

Avec une perturbation, même très violente, on ne parvient pas à bien discriminer les deux scénarios de gestion simulés ici. On peut faire l'hypothèse que cela est dû au fait que l'occurrence des dommages a été fixée arbitrairement vers le début de la période simulée, afin d'en observer les conséquences jusqu'en 2050, le prix à payer étant que les scénarios de mobilisation/gestion ont alors peu divergé.

Les dimensions économiques et sociales de la gestion de crise ont été traitées très sommairement dans cette partie du travail : d'une part, nous n'avons que partiellement pu simuler la dynamique post-crise pour les forêts (surtout en régénération) ; d'autre part, nous avons considéré que la fraction des dommages valorisée en produits serait de 40 % sous scénario « Extensification » et 70 % sous « Dynamiques territoriales », sans être vraiment capables d'évaluer le réalisme de telles hypothèses, dans la mesure où les dommages considérés sont d'une ampleur inédite.

Les crises sanitaires sont effectivement de nature à affaiblir, annuler, voire inverser, pour plusieurs années la vitesse d'accumulation de carbone dans la biomasse forestière. Tant que les peuplements et leurs gestionnaires ont la capacité de réagir à la bonne échelle, cet impact devrait rester inférieur à 15 ans (ce qui reste néanmoins important). Le changement climatique, qui affaiblit la croissance, accentue la mortalité et augmente la fréquence et la gravité des crises sanitaires, représente de fait un important facteur de risque, notamment pour les stratégies privilégiant le stockage de carbone en forêt.

Compte tenu de la dimension (en hectares et en Mm³/an) des crises analysées, on peut penser que les pratiques actuelles de prévention et préparation aux crises (Gauquelin et al., 2010) ne sont pas à la bonne échelle. Ne serait-ce que pour augmenter la résilience de leurs systèmes de gestion, les forestiers gagneraient à renforcer leur entrainement à de tels événements.
# DISCUSSION, CONCLUSIONS ET BESOINS DE RECHERCHE

La démarche mise en œuvre ici pour analyser les leviers qui pourraient être activés dans les décennies à venir pour améliorer la contribution, déjà importante, de la filière forêt-bois française à l'atténuation du changement climatique, s'est voulue la plus complète possible et, de ce fait, mobilise de larges compétences pluridisciplinaires pour balayer les multiples dimensions de la question. Elle présente ainsi plusieurs originalités, peu mises en œuvre dans les travaux déjà réalisés sur cette question (Nabuurs et al., 2015 ; Lundmark et al., 2014 ; Pingoud et al., 2010 ; Schwarzbauer & Stern, 2010 ; Thürig & Kaufmann, 2010) : prise en compte simultanée des dynamiques forestières, des dynamiques de filières et des dynamiques économiques à l'horizon 2050, intégration des impacts du changement climatique et des crises majeures pouvant affecter les forêts françaises, etc.

S'interrogeant, sur les coefficients techniques à mobiliser pour conduire des comptabilisations carbone de l'ensemble de la filière et sur les dynamiques forestières et économiques, elle met en lumière les multiples incertitudes inhérentes à ce type de démarche. Ces dernières sont de diverses natures : limitation dans les versions actuelles des modèles existants lorsqu'ils sont mobilisés à des horizons plus lointains qu'à l'ordinaire (MARGOT et l'absence de prise en compte des effets de densité des peuplements ; FFSM et l'absence de module d'investissements, par exemple) ; difficultés d'articulation entre modèles (démographiques et à base de processus, par exemple) ; plage de variabilité des coefficients techniques (substitution, demi-vies, etc.) et facteurs de leurs possibles évolutions ; etc.

Parmi ceux-ci, l'étude permet de mettre l'accent sur les questions d'évaluation des effets de substitution, notamment relatifs au bois-matériau. La plage de variation très large des coefficients relevés dans la littérature s'explique par la diversité des produits bois ou concurrents concernés et la multiplicité des technologies et contextes énergétiques à considérer. Une évaluation rigoureuse de ce compartiment nécessite une décomposition plus fine de la filière et de ses produits et un approfondissement des méthodes d'évaluation des émissions des différentes filières de production concurrentes servant de référence. C'est à cette condition que des hypothèses sur leur évolution pourraient être formulées en tenant compte des possibles évolutions technologiques déformant le différentiel d'émissions évitées entre les produits bois et leurs produits concurrents.

En se positionnant à l'horizon 2050, horizon à la fois proche pour les dynamiques forestières et lointain pour les dynamiques économiques, sociales et technologiques, nous avons fait le choix de simuler les effets sur le bilan carbone de trois scénarios de gestion forestière à la fois contrastés entre eux et cohérents en leur sein. Cette démarche prospective, rarement utilisée dans le domaine (de Menthière et al., 2016)<fnref n="16" /> a été prolongée, d'une part, par l'élaboration d'un plan de reboisement réaliste et adapté aux contraintes des forêts françaises et, d'autre part, par la mise en œuvre d'un plan de simulation articulant trois modèles spécifiques :

* la mobilisation du modèle de ressource de l'IGN, calibré pour simuler les dynamiques forestières à des horizons rapprochés, a été poussée jusqu'à ses limites, ce qui a permis de mettre en évidence qu'une des clés d'amélioration des comptabilisations carbone à des horizons lointains réside dans les capacités des modèles à représenter des comportements de peuplements forestiers conduits à des densités très variées sur des durées de vie très longues ;

<footnote n="16">¹⁶ Une exception notable en la matière est le travail déjà ancien réalisé par l'INRA (Sébillotte et al., 1998).</footnote>
* parallèlement, nous avons mobilisé un modèle économique de la filière pour mieux appréhender les dynamiques de récolte possibles en fonction des capacités des marchés : au-delà des résultats économiques qui en ressortent, cet essai met en lumière que, si l'objectif est d'accroître les usages des produits bois, celui-ci ne peut être envisagé que s'il y a une évolution fondamentale, d'une part, des préférences des consommateurs en faveur des produits bois et, d'autre part, des structures industrielles en aval de la filière et un renforcement de ses capacités de transformation et de mise en marché des produits les plus vertueux ;

* la prise en compte des effets du changement climatique a nécessité le recours à des principes de modélisation, basés sur des processus biologiques en complément de la modélisation IGN basée sur des processus statistiques et démographiques. L'articulation entre ces deux types de modèles, qui a permis ici de simuler les effets du changement climatique sur les dynamiques forestières, invite à prolonger le travail dans cette direction afin de mieux appréhender les modes de réaction des forêts à des conditions à ce jour inconnues et donc non observées ;

* dans une optique similaire, il a été considéré comme nécessaire, pour explorer les évolutions de la forêt française et de sa contribution à l'atténuation du changement climatique, d'envisager des crises biotiques ou abiotiques majeures qui pourraient changer grandement les termes de l'arbitrage entre stockage en forêt et stockage et substitution dans le reste de la filière. Cette démarche, jamais tentée à cette échelle, met en lumière tout l'intérêt mais aussi toutes les difficultés qu'il y a à documenter et simuler la multitude des risques et des cascades de risques envisageables.

En dépit des incertitudes et des limites des connaissances et des outils disponibles, il ressort de cette étude que le bilan de carbone complet de la filière forêt-bois inclut des phénomènes de report et de compensation (entre les différents stocks, entre stocks et substitution) qui lui assurent une certaine stabilité : même si tel ou tel compartiment (par exemple, la biomasse d'un groupe d'espèces affectée par une très profonde crise sanitaire biotique) peut connaître des phases temporaires à bilan négatif (c'est-à-dire une perte nette de carbone), le bilan consolidé sur la période reste positif. Son ordre de grandeur (90 à 150 millions de tonnes CO2eq par an) fait de la forêt et de la filière forêt-bois un acteur majeur pour le bilan national de gaz à effet de serre (25 à 30 % du total des émissions brutes). Par comparaison, un travail analogue pour la Suède (Lundmark et al., 2014), consolidant les effets nationaux et ceux des produits exportés, a permis d'estimer un effet d'atténuation de la forêt suédoise de 60 MtCO2 eq/an, valeur qui pourrait être augmentée de 40 MtCO2 eq/an par une politique de stimulation de la croissance et de la mobilisation.

C'est, pour une grande partie, le résultat de la dynamique générale d'extension en surface et d'accumulation de bois sur pied dans laquelle se trouvent les forêts françaises de métropole. En effet, elles continuent de progresser en surface et chaque hectare forestier, en moyenne, continue de se capitaliser en volume, sous l'effet conjugué de la maturation des surfaces forestières « récentes » (constituées au cours des 50 dernières années) et d'une gestion peu active sur de larges territoires essentiellement privés ou communaux. Ces phénomènes ont une forte inertie, avec des constantes de temps de plusieurs décennies, ce qui explique que même les très fortes perturbations que nous avons simulées, anthropiques ou naturelles, finissent par être absorbées complètement ou très largement sur la période 2015-2050. De cette forte inertie et résilience d'ensemble des écosystèmes forestiers, il ne faudrait néanmoins pas déduire qu'elles sont des propriétés intrinsèques de l'écosystème. Elles traduisent probablement aussi une conjoncture historique singulière aussi bien sur les plans écologiques
qu'industriels et sociaux : (i) après un « minimum historique » situé au début du 19ième siècle, les forêts françaises de métropole sont encore en train de se reconstituer, y compris dans leur compartiment « sol » stockant actuellement du carbone à un rythme proche de 4‰ ; (ii) les usages pour lesquels les forêts étaient jadis très exploitées ont été supplantés par les énergies fossiles, le béton et les métaux ; (iii) l'urbanisation rapide de la société a entraîné une certaine déconnection, géographique et culturelle, de la population vis-à-vis de la forêt en tant qu'espace productif, tandis que la forêt est progressivement vue comme un espace de récréation, de nature, de biodiversité et d'autres services non marchands. Cette conjoncture historique singulière, qui induit aujourd'hui un bilan carbone fortement positif dans la forêt et la filière forêt-bois, pourrait à l'avenir se transformer et le bilan de carbone évoluer : en toile de fond, on peut craindre que la dégradation rapide du climat, notamment sous les scénarios les plus pessimistes du GIEC, pénalise la productivité forestière et augmente la mortalité des arbres. Par ailleurs, l'émergence de crises sanitaires profondes est une des manifestations les plus inquiétantes et émergentes du changement climatique, à la fois par leurs impacts sur les couverts forestiers et par les déstabilisations et transformations qu'elles sont susceptibles de provoquer dans le champ socio-économique. Enfin, la filière forêt-bois est aujourd'hui mise au cœur des débats en tant qu'une des sources principales de la bioéconomie, qui émerge pour substituer des procédés biosourcés à ceux dérivés des ressources fossiles (Roy, 2006). On retrouve bien là l'ensemble des enjeux que nous avons tenté d'articuler dans cette étude.

L'étude met également en évidence que les différents leviers et compartiments considérés (i.e. stockage dans la biomasse, le bois-mort et les sols, stockage dans les produits bois ainsi que les émissions évitées par substitution du bois à des procédés concurrents producteurs d'énergie ou de matériau) jouent des rôles complémentaires dans l'impact général de la filière forêt-bois sur le bilan carbone national : par exemple, si l'exploitation des bois connaît un pic, du fait de la résorption des chablis provoqués par une tempête, le ralentissement induit sur le stockage dans la biomasse est largement compensé par des phénomènes jouant en sens contraire (bénéfice immédiat en termes d'émissions évitées par l'usage des bois et/ou stockage massif en bois-mort pour les bois endommagés que les acteurs ne parviennent pas à sauver). Ce mécanisme de compensation entre stockage en forêt et substitution dans la filière amène à insister sur l'intérêt de représentations aussi complètes que possible du problème (écologique, industriel et socio-économique : Petersen & Solberg, 2005), alors que la seule considération des stocks en forêt, sur lesquels se focalise en général l'attention, peut donner une vision biaisée de l'impact des forêts et de la filière forêt-bois.

L'effet du scénario climatique RCP 8.5 peut se résumer par un ralentissement généralisé de la croissance et une forte accentuation de la mortalité. A l'échéance 2050, de telles conditions paraissent néanmoins compatibles avec une forte progression du niveau de récolte, telle qu'envisagée dans le scénario « Intensification » par référence à la récolte actuelle, ce qui permet en termes de contribution à l'atténuation, d'amortir la chute des capacités de stockage en forêt. Néanmoins, les hypothèses considérées sont assez drastiques en ce qui concerne l'impact du climat sur la dynamique des forêts. Ainsi, l'évolution des forêts feuillues a été contrainte par des forçages climatiques calibrés pour le hêtre, une espèce plus sensible à la sécheresse que la majorité des essences feuillues. Une calibration plus spécifique permettrait certainement de mieux caractériser l'impact différencié par grands types d'essences (chênaies de l'ouest, pineraies de plaine, hêtraies montagnardes ou de plaine, sapinières, pessières...) et de conseiller les priorités en matière de mesures d'adaptation au changement climatique.

En matière de crises, nous avons simulé des situations très pénalisantes : d'une part, nous avons cherché à obtenir un ordre de grandeur des dommages supérieurs aux précédents
historiques récents (Lothar-Martin, Klaus, sécheresse de 2003...); d'autre part, nous avons volontairement mis le système simulé en péril en choisissant des cibles sensibles sur les plans écologiques et industriels (par exemple, une trajectoire de tempête traversant tout le pays, avec de vastes zones à épicéa et feuillus de qualité, ou encore des crises biotiques affectant précisément les groupes d'espèces à fort potentiel pour l'adaptation au changement climatique, tels que les chênes et les pins). Les taux de récupération des dégâts (valorisation des bois endommagés) sont de 40 % sous scénario « Extensification », de 70 % sous scénario « Dynamiques territoriales ». Sous ces conditions, l'impact des crises pénalise le stockage en biomasse, de façon plus forte et prolongée en cas de crise biotique que de tempête, mais finit par être compensé à l'horizon 2050. Nous ne prétendons pas avoir capté ici l'ensemble des répercussions de telles crises. Dans nos simulations, les crises abiotiques n'interviennent qu'une seule fois d'ici 2050 ; or, c'est leur répétition qui aggraverait probablement les conséquences. Par ailleurs, les processus de valorisation des produits au moment des crises ont été pensés de façon très mécanique. Or, nous aurions plus probablement affaire à une déstabilisation des industries dimensionnées pour une mobilisation lente des ressources, accompagnée d'impacts socio-économiques profonds pour partie liés à la dégradation des paysages correspondants.

Une des originalités de la prise en compte des crises est d'avoir d'emblée adopté une approche multi-risques, qui considère les interactions entre risques. Elle invite à la mise en place d'un réseau national des acteurs académiques et opérationnels sur les risques biotiques et abiotiques en forêt pour approfondir l'analyse.

Nous avons, par ailleurs, tenté d'imaginer un plan de reboisement visant à créer de nouvelles ressources, très productives et facilement mobilisables, pour alimenter la bioéconomie. A l'image des peupleraies cultivées actuelles, l'idée est de consacrer une faible part de la surface forestière à des sylvicultures où l'objectif de production est assumé et bien affirmé (ce qui n'empêche pas les peuplements concernés de fournir, comme c'est le cas des peupleraies, de nombreux autres services écosystémiques). Les essences et variétés proposées ont été renseignées (approvisionnement en plants, itinéraires techniques, performances et risques connus) et leur potentiel localisé par grandes régions écologiques. Nous observons que l'impact d'un tel plan sur le bilan carbone national ne commencerait à devenir significatif qu'après 2050 et pourrait apporter une réponse à la raréfaction anticipée de certaines ressources (par exemple, le douglas au-delà de 2030). Les fiches par espèces peuvent d'ores et déjà être utilisées pour aider la remontée en production des pépinières forestières, après la forte baisse enregistrée de 1990 à 2010. Pour aller plus loin, il serait utile de resituer ce plan parmi les différentes options d'adaptation au changement climatique, notamment sous l'angle de la création variétale, de la diffusion des variétés améliorées et de l'évolution des vergers à graine (Merkle & Cunningham, 2011 ; Nijnik et al., 2013). Le pin maritime et le douglas figurent ainsi comme espèces-pivots, à la fois pour l'adaptation et pour un renforcement de la productivité.

En considérant les contributions relatives des différents leviers, on note que le stockage net dans les produits reste, en toute hypothèse, d'importance faible comparée aux autres leviers. Néanmoins, il faut garder en tête que nous n'avons pas très bien caractérisé les conséquences des usages en cascade du bois et d'une forte prolongation de la durée de vie de ses produits. Toutefois, aussi souhaitables que puissent paraître des progrès de cette nature, il n'est pas évident que la progression du stock de bois immobilisé dans la sphère économique devienne, par elle-même, un puits de carbone majeur. Au-delà de la question des rendements de transformation et de la durée de vie des produits, c'est pendant la phase de transition d'une
société très consommatrice de ressources fossiles à une société utilisant massivement le bois que le stockage peut jouer un rôle important. Ce n'est plus le cas en régime stabilisé (Werner et al., 2010)

En ce qui concerne les sols forestiers, nous avons constaté qu'ils sont actuellement dans un état non-stationnaire caractérisé par une accumulation annuelle de carbone proche du taux de 4 ‰. Nous avons retenu une valeur forfaitaire de 7 millions de tCO₂ eq/an, qui est peut-être en dessous de la réalité. Il serait très précieux de mobiliser des modèles spécifiques illustrant la manière dont cette dynamique du carbone des sols va réagir à la fois aux changements du climat et des pratiques de gestion, à la fois dans ses modalités extensification, adaptation au changement climatique et développement d'itinéraires techniques innovants dédiés à l'alimentation de la bioéconomie.

La prise en compte du compartiment bois-mort joue un rôle significatif dans l'évaluation d'ensemble des scénarios : en cas de tempête suivie d'une cascade d'autres dommages (scolytes, incendies) ou encore pendant des crises biotiques durant 20 ans à l'image de la crise dendroctone des pins en Amérique du Nord (nous avons simulé une maladie émergente qui affecterait les principaux chênes), on anticipe une forte accumulation dans le compartiment bois-mort qui joue globalement un rôle-tampon important dans le bilan carbone de la filière, surtout si le taux de valorisation effective des bois endommagés est faible (dans le scénario « Extensification », nous avons supposé que 60 % des bois restaient en forêt).

D'un point de vue méthodologique, l'étude a révélé une conclusion fondamentale : pour améliorer la pertinence du modèle MARGOT de l'IGN à chaque fois qu'il s'agit de pousser les simulations au-delà du court ou moyen terme (2030-2035) et/ou de considérer une large gamme de stratégies de gestion/mobilisation, l'introduction de lois densité-dépendantes contrôlant les taux de recrutement, de croissance et de mortalité confère aux projections des comportements dynamiques plus réalistes (non-amplification des perturbations, saturation de la production ou stimulation de la croissance individuelle aux deux extrêmes de la densité relative des peuplements), dont nous avons vu les conséquences pour le choix d'orientations de gestion.

De la même façon, le recours à un modèle comme FFSM, qui a été construit pour répondre à des questions de recherche, peut se révéler hasardeux pour des études à visée directement opérationnelle. FFSM a été mobilisé tel quel pour les besoins de cette étude, qui sont sensiblement différents des problématiques de recherche à l'origine de l'outil. FFSM ne permet ainsi pas de répondre à toutes les questions soulevées par l'étude en particulier dans sa représentativité des agents économiques de la filière. Ainsi, pour des usages à des horizons aussi lointains et sous des hypothèses d'évolution assez radicales, FFSM souffre, comme tous les modèles économiques, de son absence de flexibilité en matière d'élasticité prix, notamment de la demande, pouvant refléter les évolutions des préférences des consommateurs. Par ailleurs, l'endogénéisation des comportements d'investissement des industries des secteurs de l'aval de la filière est également un enjeu important, pas toujours aisé à mettre en œuvre, mais d'autant plus crucial qu'il s'agit d'analyser les capacités d'évolution de la filière sous objectif d'accroissement des capacités de récolte de bois et de mise en marché de produits bois. A ce niveau, une amélioration pertinente serait de distinguer les comportements des consommateurs de produits de seconde transformation (aujourd'hui agrégés dans les fonctions de demande de l'aval de la filière) ainsi que la nature des gestionnaires/propriétaires forestiers (en distinguant les forêts domaniales, communales,
petites propriétés privées et grandes propriétés privées) qui ne réagissent pas aux mêmes déterminants d'offre de la même manière<fnref n="17" />.

La combinaison de modèles, telle que tentée dans cette étude, a permis de faire dialoguer différentes communautés scientifiques, en les amenant à « tout mettre sur la table » et nourrir chaque approche par ses interactions avec les autres. Nous avons constaté que, pour l'interface entre modèle de ressource et modèle de processus, une amélioration pourrait consister à diversifier les paramétrages disponibles, ce qui est en soi un défi pour notre pays qui compte au moins une douzaine d'essences forestières importantes. L'interface entre modèle de ressource et modèle économique de filière nationale est moins opérationnelle, et nous avons relevé en particulier un besoin de savoir mieux anticiper des trajectoires dans lesquelles les acteurs adaptent fortement leurs comportements.

En conclusion générale, l'argumentation de choix politiques concernant les forêts et la filière forêt-bois s'appuie sur des critères multiples. Le bilan carbone de la filière, même s'il compte parmi les critères importants, doit être mis en balance avec d'autres considérations :

* le degré de vulnérabilité, de résilience et de réversibilité des écosystèmes et de la conduite qui leur est (ou non) appliquée : ainsi, la comparaison des 3 scénarios de gestion nous montre que, pour des niveaux voisins de bilan-carbone agrégé, la contribution relative des stockages et des effets de substitution peut varier fortement. Or, les stocks, en particulier ceux dans la biomasse, sont très sensibles aux perturbations tandis que les bénéfices de substitution sont définitivement acquis ;

* les politiques misant davantage sur la substitution que sur l'accumulation en forêt visent des résultats autres que le carbone (innovation, activité industrielle, emploi, vitalité des territoires, balance commerciale) ;

* dans le débat plus général sur la politique énergétique (où les questions de disponibilité, intermittence, adéquation offre-demande et stockage comptent également beaucoup ; Syrota et al., 2007), le bois peut être regardé comme de l'énergie solaire stockée, facilement mobilisable et donc flexible. Le fait de maintenir le stock de bois national à un niveau de densité intermédiaire (ni trop clair, ni trop capitalisé) permet de renforcer encore cette flexibilité, en permettant des modulations, à la hausse comme à la baisse ;

* les forêts rendent de nombreux services écosystémiques très appréciés par la société ; même si c'est peu apparent ni revendiqué par les acteurs, le fait que les forêts soient gérées contribue fortement à rendre certains de ces services effectivement disponibles, et à garantir une certaine stabilité dans leur fourniture, en particulier par temps de crise ; une meilleure explicitation de ces relations entre gestion et qualité des services aiderait sans doute à améliorer l'acceptabilité sociale des transformations de pratiques de gestion qui semblent aujourd'hui inéluctables (Millar et al., 2007), dans le contexte du changement climatique.

<footnote n="17">¹⁷ Autres variables explicatives que le prix et l'évolution de la ressource et/ou pas les mêmes niveaux d'élasticités</footnote>
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