Intensive biomass harvesting : environmental risk and economic gain | Les récoltes intensives de bois-énergie : risque environnemental et gain économique

Английский. Forest-wood sector is a strategic sector for the mitigation of climate change, in particular through the production of fuelwood. However, the intensive harvesting of biomass can lead to a loss of forest soil fertility in the long term. The thesis work focuses on the sustainability of energy wood harvesting with (1) an environmental component, which concerns the assessment of nutrient returns by leaching during the pre-drying period, the characterization of exported biomass as well as the evaluation of dead wood on the ground (2) an economic component with an assessment of the economic impacts of a potential drop in productivity and their highlighting with the possible choices of cutting and silvicultural treatments.The Pre-drying operation of the trees proved to be unsatisfactory for an optimal return of nutrients contained in leaves and twigs. More than half of the nutrients remain exported from the forest after three months of pre-drying. The volumes of dead wood left on forests to maintain soil fertility and biodiversity were low (<10%) and below current recommendations. The risk of reduced productivity in the long term is therefore very high for the studied practices. From an economic side, whole-tree harvesting improves forest profitability on average by 40% compared to conventional harvesting, while a potential decrease in annual tree growth of 3% on average led to equivalent profitability as for conventional harvesting system. Maintaining recommended levels of ground residue (30%) does not significantly affect the expected profitability of the total wood harvest, -10% on average. Forest owners need to be aware of the role of harvest residues, supported technically and financially by forest managers and policies in order to ensure the environmental and economic sustainability of wood harvesting in the long term.

Французский. La filière forêt-bois est un secteur stratégique pour l’atténuation des changements climatiques, notamment grâce à la production du bois-énergie. Toutefois, les récoltes intensives de biomasse peuvent induire à une perte de fertilité des sols forestiers sur le long terme. Le travail de thèse s’articule autour de la durabilité de la récolte de bois-énergie avec (1) un volet environnemental, qui concerne la quantification des retours d’éléments minéraux via la lixiviation pendant la phase de réessuyage, la caractérisation de la biomasse exportée ainsi que l’évaluation des bois morts au sol (2) un volet économique avec une évaluation des impacts économiques d’une potentielle baisse de productivité et leur mise en relief avec les choix possibles de coupe et de traitement sylvicoles.Le réessuyage des arbres s'est avéré insatisfaisant pour un retour optimal de nutriments contenus dans les feuilles et brindilles. Plus de la moitié de nutriments reste exportée de la forêt après trois mois de réessuyage. Les volumes de bois morts permettant de maintenir la fertilité des forêts et leur biodiversité étaient faibles (<10 %) et en deçà des recommandations actuelles. Le risque de baisse de productivité sur le long terme est donc très élevé par rapport aux pratiques étudiées.D’un point de vue économique, la récolte par arbres entiers améliore la rentabilité de la forêt de 40 % en moyenne par rapport à une récolte conventionnelle, tandis qu’une baisse potentielle de croissance annuelle des arbres de 3 % en moyenne a conduit à une rentabilité équivalente au système de récolte conventionnelle. Le maintien de niveaux recommandés de résidus au sol (30%) n’affecte pas beaucoup la rentabilité espérée par la récolte totale de bois, -10 % en moyenne.Les propriétaires forestiers doivent être sensibilisés au rôle des résidus de récolte, accompagnés techniquement et financièrement par les gestionnaires et les politiques forestières afin d'assoir durabilité environnemental et économique de l’exploitation de bois sur le long terme.