Quelle quantité de bois énergie la forêt fournit-elle ?

Dans le contexte du changement climatique, des voix s'élèvent pour réclamer une gestion plus intensive des forêts et une plus grande utilisation de la biomasse forestière. D'une part, le bois doit être davantage utilisé à la place d'autres matériaux de construction et de matériaux, d'autre part, le bois doit remplacer les combustibles fossiles comme source d'énergie.

Mais quelle est la quantité de bois d'énergie forestière disponible pour l'exploitation ?

Une carte interactive de l'Institut fédéral de recherche WSL répond à cette question. Elle présente les potentiels écologiques durables du bois-énergie forestier ESP (de l'anglais Ecological Sustainable Potential). Le PSE représente la limite supérieure des quantités de bois énergie forestier disponibles. Il désigne la quantité de bois disponible pour une utilisation énergétique tout en respectant les aspects écologiques. Cela signifie que les zones protégées telles que les réserves forestières, mais aussi les pertes de récolte et le bois mort ainsi que le bois utilisé comme matière ont été déduits auparavant. Notre carte web montre maintenant, avec une résolution temporelle et spatiale, à quels coûts de mise à disposition le PSE peut être utilisé.

Le site carte web interactive permet d'effectuer des requêtes et des comparaisons sur le PSE selon trois scénarios de gestion d'intensité différente :

1. continuer comme avant (augmentation des réserves)
2. utilisation accrue (réduction modérée des stocks)
3. utilisation beaucoup plus importante (forte diminution des réserves)

En outre, les variables suivantes peuvent être adaptées :

1. Type de bois : feuillus ou résineux
2. Situation du marché du bois : favorable au bois-énergie ou moins favorable au bois-énergie
3. quatre périodes : 2017-2026, 2027-2036, 2037-2046 ou 2047-2056

Il en résulte les quantités potentielles de bois énergie dans les cantons, réparties en sept classes de coûts. Les coûts comprennent les processus de récolte du bois, y compris le déchiquetage et le transport jusqu'à l'installation de production de bois d'énergie. En outre, les potentiels peuvent être consultés en fonction des dimensions des assortiments de bois (classes d'épaisseur, R1 à R6) et d'autres compartiments d'arbres (brindilles, écorce et résidus de bois de ramassage). Les résultats apparaissent sous forme d'histogrammes et de fichiers exportables (.csv).

Méthodologie

Les calculs se basent sur les données de l'Inventaire forestier national IFN. Ils suivent une approche hiérarchique dans laquelle les restrictions mentionnées ci-dessus (p. ex. zones protégées, pertes de récolte, bois mort) sont déduites l'une après l'autre du potentiel de bois énergie forestier théoriquement exploitable. Cela permet de quantifier l'impact des restrictions écologiques et économiques sur la disponibilité spatiale et temporelle du bois énergie forestier.

Le point de départ des calculs est le potentiel théorique (PT), qui désigne la quantité maximale de bois exploitable annuellement dans une région. Il comprend l'accroissement annuel, la mortalité et - selon le scénario d'exploitation - les quantités d'une réduction des stocks. Dans la réalité, des restrictions écologiques et économiques limitent l'exploitation du bois, raison pour laquelle il convient d'en tenir compte lors de l'évaluation de sa disponibilité. En conséquence, le PSE se déduit du potentiel théorique en soustrayant les restrictions mentionnées ci-dessous :

1. la mortalité, c'est-à-dire le bois mort (en fonction de la gestion, 10-15% de l'accroissement)
2. Bois de Réserves forestières naturellesles zones non exploitées (0,3-25% de la superficie forestière par région)
3. Pertes de récoltesLes coûts liés à l'exploitation incomplète pendant l'abattage, la transformation et le transport en forêt (8% pour les résineux, 13% pour les feuillus, 50% et 58% pour les bois d'un diamètre inférieur à 7 cm).
4. La part du bois de forêt qui peut être utilisée pour des produits plus précieux. utilisations matérielles (bois de construction, meubles, papier, etc.) peut être utilisé. Pour ce faire, on distingue deux situations de marché du bois :  favorable au bois-énergie ou moins favorable au bois-énergie.

L'ESP représente une limite supérieure plus réaliste de la disponibilité du bois énergie forestier que le TP (pour des informations détaillées sur le calcul, cf. Thees et al. 2020).

Trois scénarios de gestion forestière

Le traitement des peuplements forestiers détermine en grande partie les potentiels de bois-énergie qui en résultent. Les résultats des analyses de potentiel se basent sur trois scénarios de gestion, qui représentent des interventions d'intensité différente dans les peuplements forestiers :

1. Continuer comme avant : correspond à un processus continu Augmentation des réserves et reflète les pratiques actuelles de récolte et de gestion du bois en Suisse, raison pour laquelle il peut être considéré comme un scénario de référence.
2. Une utilisation plus importante, qui nécessite un une réduction modérée des stocks représente : La gestion réduit les réserves dans les peuplements à ~300 m³/ha d'ici 2046 et devrait ainsi accélérer la croissance des réserves.
3. Une utilisation beaucoup plus forte, qui nécessite un une forte réduction des stocks sur ~250 m³/ha jusqu'en 2046 avec des éclaircies plus fréquentes et des rotations plus courtes de 40%.

Les trois scénarios ont été calculés à l'aide du modèle de simulation MASSIMO (Stadelmann et al. 2019) a été calculé. Ce modèle simule la croissance et la gestion de la forêt et se base sur les données de l'Inventaire forestier national suisse. Le lien avec les modèles de productivité de la récolte de bois HeProMo (Holm et al. 2020) a permis d'estimer les coûts de récolte attendus. Les calculs ont été effectués pour 5086 parcelles d'échantillonnage de l'IFN avec des forêts productives, basées sur des enquêtes de l'IFN2 (1983-1985) et de l'IFN3 (2004-2006).

Deux situations sur le marché du bois 

La situation du marché du bois détermine dans une large mesure la part et la quantité de bois forestier pouvant être utilisé à des fins énergétiques. C'est pourquoi tous les potentiels ont été calculés pour deux situations de marché du bois, l'une favorable au bois-énergie et l'autre moins favorable au bois-énergie.

La situation du marché favorable au bois-énergie correspond à une utilisation accrue du bois pour l'énergie directement après la récolte. Dans la situation du marché du bois moins favorable au bois-énergie, une plus grande partie du bois est orientée vers une utilisation préalable en tant que matière et n'est disponible qu'ultérieurement pour une utilisation énergétique. Les deux situations de marché du bois ont été définies en concertation avec les associations suisses de l'économie forestière et du bois.

Résultats et conclusions

Dans les Alpes et les Préalpes ainsi que sur le versant sud des Alpes, d'importants stocks de bois ont pu être constitués dans les forêts au cours des dernières décennies, car la quantité de bois exploitée a été nettement inférieure à celle qui a poussé pendant la même période. Ces réserves élevées reflètent les problèmes d'exploitation économique des forêts dans des conditions de terrain et de desserte difficiles : Souvent, il ne vaut pas la peine de récolter le bois dans ces endroits.

Il en résulte que le potentiel de bois énergie forestier économiquement disponible dans les régions de montagne tombe à moins de la moitié du potentiel écologiquement durable dans les scénarios d'exploitation des réserves et à un peu plus de la moitié dans le scénario d'augmentation des réserves. Le PSE y est donc loin d'être exploité dans les trois scénarios de gestion forestière en raison des restrictions économiques. Dans le Jura et sur le Plateau, où les forêts sont plus accessibles et où il s'agit souvent de peuplements de feuillus, les réductions du potentiel de bois énergie forestier dues aux restrictions économiques étaient nettement moins importantes.

Les résultats montrent que les restrictions écologiques et économiques limitent fortement le potentiel du bois énergie forestier et que seuls 20-30% de l'accroissement annuel du bois sont disponibles à long terme à des fins énergétiques. Dans ce contexte, l'intensité de la gestion forestière a une influence significative sur les quantités de potentiel. Alors que le scénario de référence "continuer comme avant" garantit l'approvisionnement en bois énergie forestier le plus constant sur plusieurs décennies, les deux scénarios de réduction des stocks donnent des potentiels totaux cumulés plus importants pour la Suisse. La variante "réduction modérée des stocks" entraîne une augmentation du PSE de 32%, et le scénario "forte réduction des stocks" l'augmente même de 52%.

Un marché du bois moins favorable à l'énergie soutient l'économie circulaire et l'utilisation en cascade du bois, à condition que les industries nécessaires à la transformation du bois soient présentes et que les concepts de valorisation en cascade et circulaire soient mis en œuvre (Erni et al. 2020).

Article scientifique original : Thees, O., Erni, M., Lemm, R., Stadelmann, G., & Zenner, E. K. (2020). Future potentials of sustainable wood fuel from forests in Switzerland. Biomass and Bioenergy, 141, 105647 (11 pp.).