Modélisation des risques multiples en forêt

Contexte et enjeux

Au cours des 20 dernières années, les forêts européennes ont subi 44 millions de m³ de pertes de bois, soit 16 % de la récolte annuelle moyenne (Patacca et al. 2023). Les tempêtes sont responsables de 46 % des dégâts, les incendies de 24 % et les scolytes de 17 %. Ces perturbations ont augmenté et devraient continuer à s’intensifier sous l’effet du changement climatique (Seidl et al. 2014). Celui-ci accroît la fréquence et l’intensité des aléas, mais aussi leurs interactions, comme la sécheresse favorisant les attaques de parasites ou les feux. Ces interactions en cascade peuvent amplifier fortement les dommages, rendant nécessaire une approche intégrée des risques forestiers (Bastit et al. 2023).

Dans ce contexte, les enjeux socio-économiques concernent principalement la gestion durable des forêts qui est mise à mal. En effet, ces risques naturels à répétition et en interaction mettent en péril la fourniture des biens et services environnementaux forestiers tels que la production de bois et le stockage de carbone. C’est ainsi toute une filière qui est fragilisée, du producteur de bois jusqu’au consommateur, en passant par la transformation. De même, les engagements environnementaux pris par le gouvernement en termes de séquestration de carbone (SNBC, Stratégie Nationale Bas Carbone) risquent de ne pas être atteints. Les enjeux sont donc importants et la nécessité d’intégrer cette dimension “risques multiples” dans les modèles forestiers est urgente.

Objectifs

Cette thèse a pour objectif de modéliser les interactions complexes entre aléas naturels biotiques et abiotiques pesant sur les forêts, d'évaluer leurs conséquences économiques et sur le puits de carbone forestier, et d'identifier et caractériser des instruments économiques ex ant e et ex post efficaces pour limiter les conséquences négatives de ces multi-aléas sur la filière forestière et sur le puits de carbone. Pour cela, une approche prospective utilisant le French Forest Sector Model (FFSM) sera mise en œuvre en l'améliorant substantiellement. Premièrement, l’utilisation de données de télédétection permettra de produire des cartes prédictives de dégâts causés par les multi-aléas (incendies, tempêtes, scolytes), qui seront intégrées de manière exogène au FFSM selon l'approche actuelle. Deuxièmement, un module interne sera développé pour modéliser de manière endogène les interactions complexes entre multi-aléas et leurs effets en cascade. Ce module sera calibré grâce à l'apprentissage automatique appliqué aux données géo-spatiales historiques. Troisièmement, le FFSM sera enrichi par l'intégration directe de fonctions permettant de simuler les instruments de marché agissant ex post (stockage de bois, transport, prix plancher) et les instruments au niveau du gestionnaire forestier agissant ex ante (assurance). La méthodologie combinera la construction de scénarios probabilistes multi-aléas, la simulation comparative d'instruments de marché ex post et d'instruments gestionnaires ex ant e, ainsi que des analyses coûts-bénéfices. Un volet complémentaire utilisera la télédétection pour évaluer les pertes de carbone forestier à l'échelle européenne. L'objectif final est d'identifier les arbitrages optimaux entre stabilité économique et maintien du puits de carbone face aux perturbations forestières croissantes.

Partenaire INRAE