0840-B2
Olivier JAMES
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La forêt et l'eau constituent un ensemble de relations réciproques complexes. L’eau est une ressource naturelle dont la gestion devient une nécessité impérieuse. Par ses fonctions biologiques, la forêt a un rôle important sur la qualité et la disponibilité de cette ressource indispensable à la société et aux écosystèmes. La forêt diminuant les ruissellements superficiels en améliore le stockage. Son pouvoir d’évapotranspiration est supérieur à celui des milieux ouverts. Ainsi, la déforestation de grands massifs forestiers a un impact sensible sur le climat et le régime des précipitations. Elle est un filtre naturel essentiel des éléments polluants. Pour jouer pleinement son rôle bénéfique sur les eaux, le forestier choisira les essences, privilégiera une régénération naturelle progressive, veillera à l’infrastructure forestière. La forêt a un rôle conservateur de la biodiversité notamment sur les écosystèmes azonaux liés à l’eau: tourbières, mares ou ripisylves. Avec l'actualité tragique des inondations, la protection des fonds inférieurs nécessite un boisement et une gestion durable des fonds supérieurs. |
Ce document expose la problématique de l’eau en France et les principales connaissances actuelles.
Après une présentation de l’état de l’eau en France, seront abordées les interactions de la présence d’un couvert forestier sur l’eau. Puis seront exposés les effets de la mise en œuvre d’une gestion forestière respectueuse de l’eau.
L’état de la ressource en eau en France est la suivante (Institut Français de l’Environnement):
· Prélèvements bruts: environ 40 milliards de m3 dont:
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Secteur énergétique: |
63% |
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Alimentation: |
15% |
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Agriculture: |
12% dont les ¾ prélevés en eaux superficielles |
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Industrie: |
10% |
· Consommation nette (quantités qui ne retournent pas au milieu) estimée à 5,1 milliards de m3:
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Agriculture: |
68% |
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Alimentation: |
24% |
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Industrie: |
5% |
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Secteur énergétique: |
3% |
L'opinion française se préoccupe de la disponibilité et de la qualité de la ressource en eau, reflet d’une prise de conscience plus générale de l’environnement.
Si la consommation annuelle en eau se stabilise aux environs de 6 milliards de m3 (environ 282 l/j/habitant), l’exigence de qualité s'accentue.
L'oubli des risques majeurs d’inondation, l’urbanisation souvent mal contrôlée de secteurs inondables, l’abandon des pratiques traditionnelles d’entretien des cours d’eau ou des ouvrages de protection, aggravent la confrontation de la population face à des crues ou des événements torrentiels.
La forêt intervient dans cette réflexion globale au niveau de:
La participation à l’amélioration de la qualité des eaux
La participation à une politique de prévention des risques naturels.
Le code de l'environnement français stipule: "L'eau fait partie du patrimoine commun de la Nation. Sa protection, sa mise en valeur et le développement de la ressource utilisable, dans le respect des équilibres naturels, sont d'intérêt général".
La directive-cadre européenne du 23 octobre 2000 instaure des obligations fortes sur la connaissance, la surveillance, la préservation de la qualité des eaux superficielles et souterraines (objectif 2009).
Exemples de réglementations:
Pour l’eau destinée à la consommation humaine: autorisations administratives de captage (périmètres de protection et normes de qualité)
Pour les risques naturels: plans de prévention (décision préfectorale)
Respect de l’environnement: réseau d’habitats d’intérêt communautaire, complétant les réserves naturelles, parcs nationaux ou mesures locales de protection.
La forêt et l'eau ont des interactions complexes. Les expérimentations et leurs interprétations scientifiques sont par conséquent délicates.
2.1. Forêt et qualité des eaux
La forêt intervient globalement sur les paramètres suivants:
Acidité: présence de grands massifs monospécifiques acidifiants
Sels dissous: minéralisation naturelle ou dépôts atmosphériques azotés
Intrants anthropiques: lubrifiants d'exploitation forestière, produits agro-pharmaceutiques
Turbidité: accentuation de l'érosion superficielle (lessivage sur coupe rase, infrastructure forestière, circulation dans les lits ou sur les berges, curage de fossés,...).
Augmentant la perméabilité et l’aération des différents horizons par l'exploitation racinaire du sol, la forêt permet de stocker l’eau en diminuant les ruissellements superficiels et leur turbidité. Elle joue un effet régulateur des flux, mais sans améliorer la qualité de l’eau de précipitation.
Par contre, envers les pollutions azotées, les ripisylves:
permettent de piéger dans la matière organique l’azote nécessaire aux tissus
favorisent, en présence de carbone et en condition anaérobie, la dénitrification bactérienne des nitrates circulant dans les eaux de surface.
Les ripisylves constituent un véritable piège si le linéaire, interface entre les zones hors forêt et la frange boisée, est significatif. Elles présentent un intérêt essentiel pour les rivières et ruisseaux de premier ordre.
On rappellera que le flux de nitrates bénéficie d’une régulation naturelle saisonnière.
Le rôle mécanique des enracinements des ripisylves permet d’améliorer la stabilité des berges. Enfin, en contribuant au maintien d’habitats particuliers (ombrage, niches écologiques variées), les ripisylves favorisent la préservation des paysages et de la biodiversité.
2.2. Forêt et évaporation
L’évaporation d’une forêt est sous l’influence de divers facteurs:
L’eau disponible: en cas de déficit hydrique, la forêt exploite mieux que d’autres formations, les réserves utiles du sol. Par conséquent, le climat doit permettre la reconstitution des réserves du sol.
Le pouvoir d’évapotranspiration de la forêt, dépendant de l’énergie radiative et advective disponible, demeure plus important qu’en milieu ouvert en raison d’une interception importante.
Cette interception varie selon les essences, l’âge, le traitement, la structure des peuplements et les saisons.
2.3. Forêt et précipitations
L'évaporation se transforme en précipitations. Cependant, si l'on admet que la déforestation des grands massifs forestiers intertropicaux modifie sensiblement le climat et le régime des précipitations, l’influence de la forêt tempérée sur ce dernier, au niveau local, serait faible et sous la dépendance de la rugosité du couvert forestier.
La pluviosité sous couvert peut par contre, être significativement augmentée par la capacité des forêts à condenser l’humidité atmosphérique, d’autant plus si l’indice foliaire est élevé.
2.4. Forêt et écoulement des eaux
Les conséquences directes de l’évaporation des forêts sont les suivantes:
Les bassins forestiers ont en général un moindre écoulement que les terrains nus
L’accroissement de l’écoulement suit le niveau de déforestation
A taux de déforestation identique, il augmente selon qu’il s’agit de broussailles, de feuillus, ou de résineux
La diminution des écoulements augmente avec l’âge du peuplement.
2.5. Forêt et inondations
Si la forêt atténue la violence des crues intermédiaires, elle demeure sans influence sur les crues extrêmes, qui imposent de gérer les zones d’expansion, souvent urbanisées sans contrôle suffisant.
En France, une commune sur trois et plus de 2 millions de personnes sont menacées par des crues.
Les forestiers en ont donc déduit des règles particulières de gestion.
On peut considérer l'eau:
Comme ressource naturelle à protéger: la forêt possède des capacités réelles à jouer ce rôle
En tant que source de vie et de biodiversité, par les milieux exceptionnels qu’elle favorise
Comme simple fluide, dont l’écoulement doit être géré pour en limiter les excès.
3.1. Une ressource vitale
La qualité de la ressource naturelle en eau et sa disponibilité commandent des techniques sylvicoles particulières, dans une logique de précaution.
Qualité: la forêt filtre les eaux sur une grande épaisseur, en retenant certains éléments indésirables (nitrates, phosphates, métaux lourds, polluants et pesticides divers).
La plantation d'une forêt autour d'un captage peut assurer cette protection, le boisement existant joue alors le rôle de couverture des eaux souterraines.
Hors forêt, la réalisation sur le périmètre de protection rapproché d’un captage, d’un boisement adapté, permet de limiter efficacement les risques d’intrants dans les eaux superficielles d'alimentation et la turbidité des eaux de ruissellement.
Le forestier respectera les règles suivantes:
Choisir des essences objectif variées, adaptées au climat local.
Le travail du sol sera limité au minimum nécessaire, pour réduire la turbidité des eaux de ruissellement et le lessivage des cations que pourrait favoriser une minéralisation excessive des humus. A priori, aucun drainage ne devra être réalisé.
La végétation d’accompagnement sera favorisée, mais contenue par des moyens traditionnels sans produits phytosanitaires.
Disponibilité:
Le massif forestier constitué doit être géré pour préserver la qualité des eaux et réguler la délivrance de la ressource. La nature des coupes permettra d’obtenir un massif de composition et de structure variées, à partir d’essences à enracinement profond, à croissance initiale rapide, afin d’exploiter tout le profil du sol disponible et d’assurer la permanence du couvert. Les éclaircies seront régulières et homogènes pour éviter les variations brutales de la nappe d’eau, tout en créant des ouvertures contrôlées du couvert forestier pour maintenir la diversité des compositions.
La régénération naturelle et progressive des peuplements sera préférée aux régénérations artificielles nécessitant des coupes rases et brutales pour le milieu.
On gérera l'infrastructure forestière pour ne pas induire des augmentations de ruissellement, de turbidité ou de pollutions organiques ou chimiques. On contrôlera la circulation des engins d'exploitation pour éviter le tassement du sol.
La ville de Munich applique ces principes depuis plus d’un siècle sur 1500 ha de forêt, assurant ainsi 80% de son alimentation avec une eau naturelle. Complétée par quelques mesures agro-environnementales (gestion des lisières, boisement de zones agricoles), son expérience exemplaire démontre qu'une gestion forestière durable contribue à une meilleure gestion de la ressource.
La possibilité offerte par les forêts alluviales, et généralement, les ripisylves, de piéger les éléments sources de pollution avant leur rejet dans les eaux libres, renforce cet intérêt.
Ces principes contribuent:
à réguler la disponibilité des ressources naturelles et à éviter des pertes excessives de l’eau vers les rivières
à maintenir une qualité physico-chimique satisfaisante des eaux naturelles.
3.2. Les zones humides, refuges naturels de la biodiversité
Tourbières, mares, ripisylves, forêts alluviales, sont des milieux fragiles qui abritent une biodiversité souvent exceptionnelle dans un cadre paysager remarquable.
Diversifier la structure et la composition des habitats, favoriser l'alternance des zones de lumière et d’ombre, sont des actions que doivent renforcer une gestion spécifique et des mesures de protection réglementaire.
Tourbières: zones humides dont les conditions asphyxiantes (eau stagnante ou acidité) ont permis la formation de tourbe. Milieux extrêmement fragiles, à la genèse très lente, elles présentent des intérêts multiples: hydrologique, floristique et faunistique, archéologique, géologique, paysager et éducatif.
Leur préservation nécessite le contrôle des intrants et du bassin amont. Leur entretien impose la maîtrise de l'envahissement ligneux et l'adoption aux alentours de méthodes agro-pastorales traditionnelles (pâturage ou fauchage).
Mares: zones d'eau stagnante de petite taille et de faible profondeur, alimentées par les eaux pluviales, souterraines ou anthropiques, comportant une végétation répartie en mosaïque. Elles constituent des milieux variés d'une grande importance écologique, patrimoniale et d'un intérêt pédagogique exceptionnel.
L'entretien des ces milieux évitera le comblement et le boisement, en gérant l'accès à la lumière et en proscrivant tout intrant.
Forêts alluviales et ripisylves: respecter ces habitats abritant une biodiversité particulière, conserver leur fonctionnement au sein d'un environnement plus global, comme zone naturelle d'expansion périodique des crues. Les boires, noues, îles, berges, seront respectées pour éviter leur destruction.
3.3. Des risques naturels à contrôler: glissement de terrain, avalanches et crues
Limitation des glissements de terrain en zones de montagne: indépendamment des conditions géologiques locales, ils sont favorisés par une instabilité due à une saturation en eau des couches superficielles du sol, provoquée par des événements pluviaux importants ou une rapide fonte des neiges.
La forêt préviendra ces situations en favorisant une forte interception des pluies et améliorant le drainage du sol. A contrario, tout élément favorisant une discontinuité dans le profil hydrique du sol diminuera sa résistance aux conditions climatiques exceptionnelles.
Il est souhaitable de:
Prévention des avalanches: la forêt:
Assure une forte interception des précipitations
Favorise la transformation rapide de la neige, qui retombe sur le sol en «poinçonnant» le manteau neigeux
Limite le transport de la neige et donc, la formation de corniches et congères instables
Limite les variations de température au sol et favorise ainsi la cohésion entre les différentes couches de neige et un certain ancrage du manteau neigeux (évite sa reptation)
En début d’avalanche, absorbe une partie de son énergie
En fin d’avalanche, joue un rôle d’amortisseur.
On recherchera des peuplements variés, mélangés, irréguliers, stables, et des structures en compartiments composés de groupes d’arbres très serrés et séparés par des coupures vertes, pour favoriser l’apparition de branches sur toute la hauteur des arbres de périphérie. Cette double irrégularité, horizontale et verticale, augmentera la perméabilité des peuplements aux avalanches.
La limitation des dommages des crues
La gestion des rives boisées des 280.000 km de cours d'eau français, des ripisylves et des forêts alluviales voisines constitue un enjeu que les forestiers doivent assurer:
Pour maintenir leur rôle biologique et environnemental
Pour préserver leur pérennité et leur rôle de stabilisateur des berges.
Outre la sélection d’essences à enracinement profond, leur gestion en peuplement irrégulier apte à se régénérer naturellement, le dosage de la lumière permettra d’influer directement sur la diversité de la vie piscicole. Le couvert forestier à structure proche du taillis fureté, ne dépassera pas une moyenne de 50% pour favoriser une couverture herbacée.
Une contrainte majeure en bordure de cours d’eau est de limiter les débris ligneux au sol qui peuvent constituer des embâcles. Des démantèlements sommaires des résidus d’exploitation, préférables à l'incinération, seront préconisés. L’exploitation forestière respectera les chemins d’accès, les lits mineurs, maintiendra les biefs, gués, boires et noues qui participent de la vie hydraulique du cours d’eau par les variations saisonnières de niveau.
Enfin, on mentionnera la gestion préventive particulière des peuplements du lit majeur des grands fleuves. Si la forêt conserve un rôle minime lors d’événements extrêmes, elle a un rôle essentiel par sa présence (limitation du courant) et par son absence (dégradation de digues, ou maintien de zones d’expansion naturelles et contrôlées).
4.1. La maîtrise du territoire
L'eau ne connaît pas les limites administratives: la gestion par unité hydrologique, du captage au bassin versant, s'impose à la collectivité. L'analyse des enjeux et la gestion seront envisagées avec la maîtrise foncière, dans un cadre de développement local et durable. Les chartes de territoire, contrats de rivières, Schémas Directeurs d'Aménagement et de Gestion de l'Eau en sont des exemples.
4.2. Le plan d'aménagement du territoire
La gestion d'un territoire dans un objectif commun nécessite une démarche globale d'aménagement par l'analyse des contraintes et des opportunités, se traduisant par un plan d'actions.
Autour du projet associant techniciens et politiques représentants de l'intérêt public, l'aménagiste adjoindra les compétences d'un gestionnaire, d'opérateurs et de bailleurs de fonds.
4.3. Les coûts de la gestion forestière respectueuse de l'eau
L'exemple de Munich montre que les mesures strictes entraînent un surcoût de gestion forestière d'environ 50€/ha, pour un revenu net d'environ 10€/ha. Ce bilan sensible à l'échelle de la forêt, demeure raisonnable pour la production d'une eau de qualité.
Une expertise complète de deux bassins versants de Lorraine (France) a montré que les mesures préventives préconisées représentaient un surcoût de gestion de 10 à 40€/ha géré, soit un coût de 1 à 5 centimes/m3, à comparer aux surcoûts de traitement habituel des eaux de surface par rapport aux eaux profondes, plus pures, qui sont de l'ordre de 20 centimes d'euro/m3.
La qualité et la disponibilité de l'eau constituent un enjeu environnemental majeur en ce début du XXIème siècle. La mise en œuvre effective de cette gestion dépend de multiples facteurs naturels, sociaux et économiques, justifiant une prise de conscience collective des enjeux.
La forêt possède des capacités réelles à intervenir significativement dans les fonctions traditionnelles qui lui sont assignées:
Production, avec la sylviculture
Protection du patrimoine naturel: tourbières, mares, forêts alluviales et ripisylves
Protection de la qualité des eaux: qualité en milieu forestier, protection des sources et captages, épuration
Protection contre les risques naturels: crues, glissements de terrain, avalanches.
La prise en compte de ces fonctions constitue le fondement de la multifonctionnalité des espaces forestiers, dans le respect des principes de précaution qui doivent guider les décisions de tout gestionnaire d’espace naturel.
La forêt peut ainsi regrouper des acteurs et des synergies autour d’objectifs communs et de règles de gestion durable des espaces et des ressources naturelles.
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