Ci-dessous figurent des informations sur un certain nombre de questions clés concernant l’exploitation forestière et le génie forestier. L’accent est mis sur les questions relatives aux forêts tropicales. Pour des directives plus détaillées sur les opérations forestières, il est recommandé aux lecteurs de consulter un code de pratiques approprié, par exemple le Code modèle FAO des pratiques d’exploitation forestière de 1996. Les codes des pratiques sont normalement un ensemble très utile d’informations et d’expériences.
Planification de l’exploitation
Planification de l’exploitation
On ne saurait insister suffisamment sur le rôle de la planification dans la gestion durable des forêts. Ci-dessous figurent de brèves notes introductives sur la planification. Il existe une panoplie de publications et d’autres outils disponibles outre ceux suggérés par le présent module.
Des plans d’exploitation significatifs/censés ? reposent sur une bonne compréhension des objectifs du plan de gestion, des systèmes d’exploitation disponibles et de la logistique nécessaire. Il faut aussi des informations sur les caractéristiques du lieu.
La planification se fait, de manière générale, à trois niveaux : stratégique, tactique et opérationnel. Les plans stratégiques s’étendent sur de longues périodes et de vastes espaces et peuvent comprendre, par exemple, les directives de gestion, la construction des installations et l’intensité de la gestion. Les plans tactiques concernent des périodes plus courtes, normalement au niveau d’un paysage ou d’un bassin versant. Ils peuvent être considérés comme la mise en œuvre des plans stratégiques. Les plans opérationnels comprennent les actions nécessaires pour conduire les opérations sur le terrain.
Les Systèmes d’information géographique (SIG) sont désormais utilisés dans les systèmes de planification. Ils permettent de tenir compte de plusieurs facteurs simultanément dans un processus de planification. La conception des navigateurs SIG et des enregistreurs de données numériques a considérablement amélioré les SIG ces dernières années.
Coupe
Coupe
La coupe devrait être considérée comme le transport du bois, lorsque comptent les premiers mètres, qui sont aussi les plus coûteux. Faciliter l’extraction est donc un souci primaire. En outre, la coupe ne devrait pas endommager les billes. Les dommages aux peuplements résiduels devraient aussi être évités.
Les arbres sont coupés à la main à l’aide de haches, tronçonneuses ou scies à archet. Une partie de l’ébranchage se fait parfois à la hache ou à la machette. La scie à archet a largement remplacé la tronçonneuse pour les arbres jusqu’à 30 cm de diamètre. La majorité de la coupe dans les forêts se fait aujourd’hui à la scie, à chaîne.
On peut classer d’une manière générale les techniques de coupe comme suit :
- Coupe non contrôlée. Aucune tentative n’est faite pour influencer la direction de la chute de l’arbre, les normes de sécurité et les techniques de travail rationnelles sont ignorées.
- Coupe semi-contrôlée. Les bûcherons ont une certaine idée de la direction que prendra la chute mais n’influencent pas l’angle. Les règles de base sont observées comme la coupe rudimentaire d’entailles et de traits d’abattage.
- Coupe contrôlée/organisée. Les entailles de direction sont bien exécutées, les traits d’abattage bien placés et les charnières compatibles avec les directions d’abattage désirées.
- Coupe dirigée. Les bûcherons sont pleinement capables d’abattre les arbres dans la direction voulue qui pourrait s’écarter considérablement de l’inclinaison naturelle. Les aspects opérationnels et sylvicoles sont pris en compte. Des outils supplémentaires comme les coins d’abattage et les treuils sont utilisés.
- Coupe à haute technicité. Coupe entièrement mécanisée utilisant des abatteuses-empileuses ou abatteuses-tronçonneuses et des techniques/machines de pointe. Ce système n’est généralement pas adapté aux grands arbres.
Les compétences nécessaires pour la coupe organisée ou dirigée doivent être apprises sur le terrain, de préférence sous la surveillance d’instructeurs spécialisés. Il existe des directives pour les « cas typiques », par exemple des arbres avec ou sans inclinaison, avec ou sans contreforts, avec un angle d’inclinaison de 45° ou 90° .Toutefois, il n’existe en réalité que des « cas uniques ».
Extraction
Extraction
L’extraction est le déplacement des troncs, de la forêt jusqu’au bord de la route ou à une jetée. Elle s’effectue normalement à l’aide des techniques décrites ci-dessous.
Extraction basée sur le terrain
La planification préliminaire de l’extraction améliore son efficacité, renforce la sécurité et réduit les dommages au sol et aux arbres résiduels.
Le mode de travail dans une forêt naturelle est influencé/déterminé par le terrain, les coûts de construction de la route et de la jetée, le système sylvicole et le volume à extraire par hectare. Certains systèmes d’organisation de l’extraction peuvent être distingués : parallèle, radial, rayonnant, aléatoire, en arrête de hareng et ramifié. Dans des terrains escarpés, les chemins forestiers parallèles et ramifiés sont normalement préférés. Il faut, si possible, abattre les arbres de façon que les machines d’extraction n’aient pas besoin de quitter le chemin forestier. L’espacement des chemins forestiers varie en fonction de l’état du lieu et des taux d’extraction, mais il est généralement plus large que dans les forêts plantées.
Les chemins forestiers devraient être signalés ou ouverts avant le début de la coupe pour assurer qu’ils sont carrossables et pour aider les bûcherons à choisir les directions de l’abattage. Il faudrait éviter les coudes/virages courts.
Dans les forêts plantées les chemins forestiers peuvent être plus ou moins parallèles avec un espacement de 30 à 60 m en général.
Extraction par câble
Dans le débardage par câble, un ou deux câbles suspendus sont utilisés pour transporter les billes de la forêt à une jetée. Les câbles sont actionnés par une machine de treuillage installée au niveau d’une jetée ou à l’extrémité opposée du système de câblage.
En règle générale, les systèmes de débardage par câble sont plus coûteux que ceux basés au sol dans les zones ou le débusquage est possible. Les dommages au sol sont comparativement faibles avec ce système. Un personnel compétent est indispensable à tous les niveaux de l’opération.
Les systèmes de débardage par câble se divisent en téléphérage et câblage aérien. Dans le débardage par téléphérage les billes ou les arbres sont traînés de la souche jusqu’à la jetée. La distance dépasse rarement les 300 m. Ce système est adapté à la coupe rase.
Dans les systèmes de câblage aérien/câble-grue, l’une ou les deux extrémités des billes ou des arbres sont suspendues pendant le transport. Cette technique est très efficace et réduit les perturbations du terrain. Un câble aérien est monté sur un arbre pylône et ancré à l’extrémité opposée de la trajectoire du câble. Un chariot à roues coulisse le long du câble aérien pour transporter les chargements jusqu’aux jetées et retourner les colliers étrangleurs vides au lieu de l’abattage. Les chargements sont fixés au chariot par un câble appelé ligne de débardage. Les distances des jetées peuvent être beaucoup plus grandes que pour les systèmes de téléphérage.
Exploitation des forêts plantées dans les zones tropicales
Exploitation des forêts plantées dans les zones tropicales
Les forêts plantées sont normalement plutôt uniformes en termes de taille et de propriétés de l’arbre. Plus les arbres sont petits et homogènes plus il y aura d’options d’exploitation par rapport aux forêts denses, par exemple. Changer les systèmes d’exploitation pour passer des systèmes par fûts entiers aux systèmes en bois court ou vice-versa est compliqué car les camions devront être transformés ou remplacés et les machines de manutention des billes et les routines à la scierie devront changer.
Les dommages causés au peuplement résiduel ne représentent pas un problème lors de la coupe finale mais peuvent l’être dans les opérations de récolte intermédiaires. La coupe dirigée vers des chemins forestiers pré-alignés réduit les dommages. La coupe et l’extraction devraient commencer à la fin des chemins forestiers. Ces derniers peuvent être alignés parallèlement. Les chemins forestiers destinés à l’extraction peuvent être alignés à une distance de plus de 30 m. Ceux pour l’abattage mécanique devront avoir un espacement de 20 à 25 m.
Les plantations ne sont pas nécessairement des forêts de production. L’exploitation devrait être compatible avec les fonctions de la plantation.
Choix de la technologie adaptée
Choix de la technologie adaptée
L’exploitation peut s’effectuer à l’aide de différents méthodes et systèmes. Le niveau approprié dépend d’un certain nombre de facteurs souvent liés à la culture, à la structure des coûts, à la logistique et à la main-d’œuvre. Quelques exemples des facteurs dont on pourra tenir compte figurent ci-dessous :
Disponibilité de travailleurs qualifiés et non qualifiés Coût et productivité des travailleurs qualifiés et non qualifiés Infrastructure en place Culture (heures de travail, saison de travail) Capacité physique à entreprendre le travail (taille des billes, distance de transport, pente, chaleur, humidité) Rentabilité par mètre cube produit par système manuel, animal, motorisé et mécanisé Droit du travail (capacité à terminer l’emploi, avantages) Éloignement des lieux de travail (retour à la maison tous les soirs, toutes les fins de semaine, quelquefois chaque année) Infrastructures sociales (habitation, écoles, hôpitaux) | Possibilités d’agitation ouvrière Disponibilité de capital Limites d’importation de l’équipement et des pièces Disponibilité de pièces, installations d’entretien Changements prévus dans le droit du travail Changements prévus dans l’équipement et le coût du carburant Possibilités de formation pour les travailleurs Capacité à retenir les travailleurs Législation, règlements, ou besoin de permis Autres techniques de transformation du bois Exigences commerciales, les scieries pourraient être équipées pour recevoir certaines formes de bois (fûts entiers ou bois court, par exemple). |
Les facteurs techniques et physiques comprennent, entre autres:
- Les caractéristiques du bois (taille de l’arbre, volume par hectare, qualité du bois)
- Le terrain (pente, profil du terrain, cours d’eau, marécages, ravines et rugosité)
- Le sol (texture, teneur en humidité et impact saisonnier)
- Le temps et le climat, un temps défavorable peut affecter la perturbation du sol et la sécurité du travail
- Système sylvicole (taille et manœuvrabilité des engins)
Pour être efficace, la mécanisation exige normalement une bonne infrastructure, des communications et des services mécaniques, ainsi qu’une gestion performante.
Exploitation à impact limité dans les forêts tropicales
Exploitation à impact limité dans les forêts tropicales
Des préoccupations croissantes, particulièrement dans les zones tropicales, quant aux dommages causés et aux déchets produits pendant les opérations d’exploitation mal planifiées qui utilisent des engins lourds, ont mené à l’adoption de techniques et méthodes destinées à réduire l’impact de l’exploitation.
De nombreuses définitions de l’exploitation à impact limité existent, par exemple:
La mise en œuvre intensément planifiée et soigneusement contrôlée des opérations d’exploitation forestière visant à minimiser l’impact environnemental sur les peuplements et les sols forestiers
Plusieurs codes de pratiques et autres normes ont été écrits, et ils sont inclus comme outils ou cas dans le présent module. Les mesures et les traitements normalement conseillés sont les suivants :
- Inventaire préliminaire et cartographie des arbres
- Planification préliminaire des routes, des pistes de débusquage et des jetées à l’aide de cartes topographiques
- Coupe préliminaire des lianes/plantes grimpantes dans les zones où les longues lianes unissent les cimes
- Prescription des taux d’extraction pour éviter les dommages et sécuriser la production future
- Construction de routes, de jetées et de pistes de débusquage suivant des directives respectueuses de l’environnement
- Techniques d’abattage et d’épierrage, y compris l’abattage dirigé, la coupe des souches au ras du sol pour éviter les gaspillages, et le tronçonnage optimal des troncs de manière à maximiser la récupération du bois utile
- Treuillage planifié des billes aux pistes de débusquage et garantie que les débusqueuses restent toujours sur les pistes
- Supervision et contrôle adéquats des opérations
- Conduite d’une évaluation après récolte pour fournir des informations au gestionnaire des ressources et aux équipes de bûcherons, et pour estimer la mesure dans laquelle les directives de l’exploitation à impact limité ont été appliquées avec succès
Les avantages de l’exploitation à impact limité comprennent les suivants:
- Moins d’arbres coupés inutilement et meilleure utilisation de ceux coupés, partant, moins de gaspillage
- Amélioration du tronçonnage signifiant une récupération majeure de volume par arbre et, dès lors, par hectare
- Le débusquage attentif augmente la récupération du volume
- Le nombre d’arbres résiduels sérieusement endommagés peut être réduit de plus de moitié
- La superficie perturbée par des engins lourds est réduite de moitié environ
- Les évaluations économiques ont été, d’une manière générale, favorables.
Sciage à la scie à chaîne et sciage de long
Sciage à la scie à chaîne et sciage de long
Le sciage à la scie à chaîne est la conversion des billes en bois débité sur place à l’aide de scies à chaîne. Les techniques et le matériel varient. Le sciage de long à l’aide de scies manuelles est le prédécesseur du sciage à la scie à chaîne.
Les opérations tendent à être limitées. Le sciage à l’aide de la scie à chaîne a des avantages :
- Il n’exige pas de gros investissements
- Il est réalisable dans des zones inaccessibles à l’exploitation conventionnelle
- Il peut être utilisé pour la conversion d’arbres isolés ou de billes de qualité inférieure
- Le matériel est moins invasif que dans les opérations conventionnelles
Une règle pratique recommande que le volume du cylindre de la scie à chaîne en centimètres cubes dépasse le diamètre de la bille en centimètres. Des chaînes spéciales sont disponibles pour le sciage à la scie à chaîne et devraient être utilisées. Trois types de sciages sont produits : traverses de voies ferrées, fenêtres et chariots.
Le sciage manuel prédomine dans les forêts tropicales. La récupération est faible, normalement de 20 à 30 pour cent pour les scies mécaniques manuelles et près de 50 pour cent pour les dispositifs à chariot. On trouvera dans la section Cas des références à des images et vidéos du sciage à la scie à chaîne.
Bois et biomasse pour la production d’énergie
Bois et biomasse pour la production d’énergie
La récolte de biomasse peut être intégrée dans les systèmes d’exploitation ou être réalisée indépendamment. La biomasse peut être récoltée à partir des sources suivantes:
Forêts naturelles. Cette méthode est appliquée de manière extensive dans de nombreux pays en développement. Des parties de l’arbre sont communément exploitées plutôt que l’arbre entier.
Arbres hors forêt. Les arbres urbains, les arbres d’alignement le long des routes, les haies, les arbustes et les arbres dans les systèmes agroforestiers sont une importante source d’énergie.
Forêts plantées. Ces forêts fournissent près de 20 pour cent du bois de feu de la planète.
Récolte des résidus. Une large part (parfois la moitié) des arbres exploités reste sur place comme résidus. Une grande partie de ces déchets peut être utilisée à des fins énergétiques. C’est une pratique assez répandue en Scandinavie.
Coupe de récupération. Les arbres malades ou morts dans des peuplements endommagés peuvent être éliminés et utilisés pour la production d’énergie.
Éclaircie. Les troncs éliminés dans le cadre d’une éclaircie pré-commerciale et d’autres arbres non commercialisables peuvent servir de source d’énergie.
Matériel et machines
Matériel et machines
Des types de machines utilisés communément sont présentés ci-dessous. Les lecteurs qui regardent les images et les vidéos proposées dans la section « cas » devraient savoir qu’une grande partie du matériel provient de fabricants. Les opinions exprimées sont celles des producteurs des vidéos et non de la FAO.
Abatteuses empileuses
Ce sont des machines à roues ou sur chenilles conçues pour abattre et empiler les arbres à débusquer, acheminer ou transformer. Certaines têtes d’abattage sont capables de traiter des arbres jusqu’à 75 centimètres. Il existe deux grands types d’abbateuses empileuses. 1) Celles à bras articulé à commande hydraulique qui coupent, soulèvent et jettent les arbres dans la direction voulue. 2) Les machines à court empattement avec des pinces de retenue étroitement couplées et des têtes d’abattage à cisaille, qui dépendent du mouvement et du balancement de la machine entière pour empiler.
Ébrancheuses et abatteuses-tronçonneuses
Une ébrancheuse coupe les branches des arbres et les tronçonne en billes.
Une abatteuse-tronçonneuse est une machine qui abat, ébranche et tronçonne les arbres au niveau de la souche. Il existe des chariots à roues aussi bien qu’à chenilles. La portée du bras est normalement de 10 m environ.
Animaux de trait et tracteurs agricoles
Les animaux de trait peuvent être utilisés pour les petites billes tirées des opérations d’exploitation finale et des éclaircies dans les forêts plantées. Les animaux utilisés sont les mules, les bœufs, les buffles d’eau et les éléphants.
Le tracteur agricole peut être muni de systèmes de débusquage et de portage et servir aussi de machine de base pour les abatteuses et ébrancheuses-tronçonneuses simples. Les tracteurs agricoles sont utilisés communément dans les plantations forestières.
Débusqueuses
Les débusqueuses sont des machines autotractées servant à trainer les arbres ou les billes à l’aide de treuils, colliers étrangleurs, pinces de débardage ou semi-porteurs. Elles peuvent être munies de pneus ou des chenilles. Les débusqueuses à chenilles peuvent avoir des chenilles rigides (tracteurs à chenilles/bulldozers) ou flexibles.
Porteurs
Ce sont des machines qui transportent les arbres ou les billes sur le châssis entièrement suspendus. Les billes/arbres sont normalement chargés ou déchargés à l’aide de grues hydrauliques ou mécaniques.
Machines pour le chargement des billes et le débusquage par rotation
Les billes peuvent être chargées sur des camions par des grues montées sur le camion (camions autochargeurs) ou par une machine de chargement séparée. Il peut s’agir d’une chargeuse frontale, d’une machine à roues ou à chenilles munie de fourches, de dispositifs de levage ou grappins fixés à des bras porteurs à l’extrémité frontale ou d’une chargeuse hydraulique. Les billes peuvent aussi être chargées manuellement ou par de simples systèmes de treuillage.
Dans le débusquage par rotation, des chargeuses sont utilisées pour balancer les billes jusqu’au chemin forestier. La chargeuse traverse le chantier, saisissant les billes/arbres à sa portée et les balançant progressivement vers le bord de la route.
Téléphériques forestiers, pylônes et chariots
Un téléphérique est une machine sur laquelle est monté un système de treuillage utilisé pour transporter les billes du chantier d’exploitation jusqu’à une jetée dans un système de téléphérage par câble aérien. Un pylône est un arbre sur pied ou soulevé ou une tour d’acier utilisée pour fournir un dispositif de levage dans le téléphérage. Un chariot est un dispositif à roues qui coulisse en avant et en arrière le long du câble suspendu au-dessus du sol. Les billes sont arrimées au chariot par une élingue et transportées par câblage aérien.