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Les eaux et forêts, une association vitale

Infiltrer l'eau dans les sols, favoriser l'évapotranspiration

Les eaux et forêts, une association indispensable pour affronter le changement climatique.

La notion des eaux et forêts est apparue au 13ème siècle, en 1219, avec une ordonnance de Philippe II Auguste destinée à réglementer l’exploitation et la vente de bois. A la fin du 13ème siècle s’ébauche l’administration des eaux et forêts. Celle-ci s’étoffera aux cours des siècles et aura un prolongement moderne, l’ONF, l’Office National des Forêts.  

 

L’école des eaux et forêts est, elle, maintenant intégrée à l'ensemble plus large d'AgroParisTech. Mais en y regardant de plus près, depuis sa création et pendant 8 siècles l’administration des eaux et forêts s’est bien plus attachée préserver la ressource bois que celle de l’eau.

 

Si ces deux ressources revêtent un caractère stratégique pour la nation, la disponibilité de l’eau jusqu’à ce jour n’a pas posé de grand problème. Celle-ci a toujours été relativement abondante en France, même si des disparités peuvent exister entre les régions. Par contre le bois, matière première pour les chantiers navals, pour la construction ou l’énergie a longtemps constitué une denrée très recherchée et prélevée sans retenue. Les ordonnances des eaux et forêts avaient pour but de mettre des limites aux prélèvements pour protéger la ressource.

 

La disponibilité en eau alliée aux nouvelles techniques agricoles du 20ème siècle a conduit à un aménagement du territoire qui ne ménage pas suffisamment le cycle de l’eau. En l'état nos systèmes agricoles ne soutiendront pas le choc du changement climatique. 

 

Pourtant l'association des eaux et forêts est vitale et doit être restaurée. 


Le choc climatique à venir

Risque de sécheresse en 2022 par le BRGM
Alerte sécheresse 2022, BRGM

Le réchauffement climatique s'accentue. Les températures moyennes ont progressé d’un peu plus de 1°C en un siècle et de près de 2°c en France. Nous commençons à en percevoir les effets. Hivers plus doux, canicules de plus en plus prononcées en été, sécheresses plus fréquentes et longues.

 

Sous l’effet de la remontée vers le nord des cellules de Ferrel qui déterminent la circulation atmosphérique sous nos latitudes, les régimes des pluies évoluent.

 

Les précipitations deviennent moins fréquentes, notamment en été. Des sécheresses marquées et de plus en plus longues apparaissent.


La déconnection des eaux et forêts, faiblesse du territoire

Moins d'arbres, moins d'eau stockée dans les sols, moins de vie

La forêt favorise l'infiltration de l'eau dans les sols.

Dans le cycle de l’eau, la végétation, notamment grâce aux forêts, joue un rôle indispensable pour la vie sur terre.

 

Ce rôle consiste à ralentir la circulation de l’eau afin d'éviter que celle-ci ne retourne trop vite vers les océans. 

 

Le mécanisme des eaux et forêts est assez simple: lorsqu’il pleut les arbres facilitent l’infiltration de l’eau dans les sols. Ces derniers contiennent ainsi plus d’eau. Les nappes phréatiques se rechargent plus facilement. L'humidité dans les sols peut persister.

 

En l’absence de forêt, les eaux de pluie stagnent plus en surface, s’évaporent rapidement ou ruissellent vers les rivières et s’évacuent ainsi rapidement vers la mer ou l’océan sans avoir contribué à nourrir la vie, qu’elle soit animale ou végétale. 

Les massifs forestiers fabriquent une partie du climat

Le cycle des eaux et forêts.
Evapotranspiration, David Bansept, et Jean Hiss

Comme les forêts contribuent à stocker plus d’eau dans les sols, elles sont capables d’en restituer plus vers l’atmosphère pendant l’été : c’est ce que l’on appelle l’évapotranspiration, qui résulte de la photosynthèse. Cette eau restituée dans l’atmosphère contribue à la formation des nuages et aux précipitations sur les continents. Les forêts transportent ainsi les précipitations depuis les océans jusque vers l’intérieur des continents.

 

Le phénomène est appelé pompe biotique. Dans les pays soumis à de fortes déforestations, comme au Brésil, la pompe biotique peut se désamorcer.  Des sécheresses apparaissent dans des zones auparavant gorgées d'eau.

Les autres avantages des massifs forestiers

Au-delà de l’influence sur le cycle de l’eau, les forêts présentent bien d'autres avantages :

  • Elles contribuent à la fabrique des sols;
  • Elles stabilisent ces sols, notamment sur les pentes en montagne ;
  • Elles fournissent un lieu de vie pour une abondante biodiversité ;
  • Elles fournissent du bois qui peut être employé pour des usages durables (construction).

Exemple d'un territoire agricole menacé

Sur la photo de l’IGN ci-dessous d’une zone agricole dans les deux Sèvres, on constate une grande densité de champs et très peu de végétation arborée. Cette configuration est courante dans l’ouest de la France, en Picardie, dans la Beauce. Les sols d’une telle campagne ont une faible aptitude à absorber les eaux de pluie et doivent souvent être drainés pour évacuer le ruissellement vers les ruisseaux et rivière. On distingue de tels fossés de drainage sur le réseau hydrographique visualisé par l’IGN. L’infiltration de l’eau dans le sol peut être freinée par les effets de battance, le tassement des sols par le poids des engins agricoles ou le manque de couverture végétale entre les cultures.  

Photo aérienne de Sainte Solline, Messé et ROM Géoportail IGN
Crédit Géoportail IGN

Le changement climatique met en danger l'aptitude de ces terres à la culture. Les canicules, les sécheresses de plus en plus longues et fortes vont pousser ces territoires vers la désertification.

 

La photo concerne les communes de Saint Soline, Messé et Rom. Ce territoire a été en octobre 2022 le lieu d’une violente confrontation entre les tenants d’un aménagement technique, par prélèvement des nappes phréatiques et stockage de l’eau dans d’immenses bassines et des opposants à ces solutions artificielles. Ces dernières sont accusées de piller de façon non équitable les ressources en eau contenues dans les nappes.

 

Le faible taux de boisement est visualisable sur les plans ci-dessous pour les communes de Sainte Soline, Messé et Rom.

Eaux et forêts à Sainte Soline
Sainte Soline
Eaux et forêts à Messé
Messé
Eaux et forêts à ROM
Rom

Au-delà du conflit que posent ces équipements, ils ne peuvent constituer une réponse durable en face de la violence du réchauffement. Sous l’effet de ce territoire inadapté, Les nappes finiront par ne plus se recharger, même en hiver, rendant le système caduc. Et du temps aura été perdu.

 

Il faut recombiner la gestion des eaux et forêts sur ces territoires pour s'en sortir.

La solution des eaux et forêts pour protéger l'agriculture

Pour sortir de cette spirale mortifère, la solution consiste à adopter des solutions naturelles :

  1. en augmentant la part de végétation naturelle dans l’espace ;
  2. en focalisant sur les prairies pour assurer l’élevage ;
  3. en mettant en œuvre des techniques telles que l’agroforesterie et l’agriculture de conservation. 

Dans la pratique, pour comprendre l’impact de la couverture des sols sur les interactions sols atmosphère, on peut prendre connaissance des travaux d’Aurélien Bansept, ingénieur eaux et forêts, et publiés dans la Revue Forestière Française en 2013, "L’influence des arbres sur la quantité des eaux". Il a synthétisé dans une étude les capacités d’absorption, d’infiltration et d’évapotranspiration des sols en fonction de différents couverts végétaux dont :

  • La forêt;
  • Les prairies et bocages;
  • Les terres cultivées.
Eaux et forêts : les différences de ruissellement.
Table de ruissellement, Aurélien Bansept

Dans ce tableau on peut lire les variations de ruissellement (l’eau de pluie qui ne rentre pas dans le sol mais part directement vers les ruisseaux et rivières). Le ruissellement est 5 fois plus élevé dans un champ cultivé que dans une forêt. Pour les prairies le rapport est ramené à 3. On notera la valeur de 1,67 pour l’agroforesterie.

Comment interagissent les eaux et forêts.
Synthèse de l'interaction du cycle de l'eau avec les sols, Aurélien Bansept et Jean Hiss.

L'évapotranspiration favorable des massifs forestiers

Tableau d'évapotranspiration comparée
Table d'évapotranspiration par Aurélien Bansept

L’évapotranspiration est deux à trois fois plus importante pour les massifs forestiers que pour les cultures. Cette caractéristique est essentielle pour réalimenter les masses d’air en vapeur d’eau pendant l’été et ainsi favoriser les précipitations sur les continents. L’évapotranspiration est aussi un mécanisme endothermique (qui absorbe de la chaleur) et contribue à rafraichir et réguler les températures. Ce phénomène crée la pompe biotique, par lequel les forêts véhiculent les pluies des océans vers l'intérieur des continents (cf illustration ci-dessous). 

Les eaux et forêts fabriquent la pompe biotique
Reproduit sous licence CC BY-NC-SA 4.0

Télécharger l'étude d'Aurélien Bansept

Télécharger
Eaux et forêts, l'influence des forêts sur la quantité des eaux, par Aurélien Bansept
Eaux et forêts par Aurélien Bansept.pdf
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L'ouest de la France, désert en 2050?

Une zone avec peu de forêts et des précipitations limitées

Cumul annuel moyen des précipitations en France
Carte Météo France

Cette carte représente les cumuls moyens de précipitations en France. Si on excepte les zones d'Alsace, du Roannais et du Lyonnais qui peuvent subir des effets orographiques (sous les vents dominants) défavorables, et le pourtour méditerranéen, on note que les grandes plaines agricoles de l'ouest du pays ainsi que le pourtour de la vallée de la Garonne sont parmi les moins arrosées du pays.  

 

Ce constat est à rapprocher aux taux de boisement des régions concernées, comme illustré dans la photo ci-dessous.

Eaux et forêts dissocées dans l'ouest de la France
Fond de carte IGN

Si nous avons fait une loupe sur les communes autour de Sainte Soline, c’est en fait une bonne partie de l’ouest France qui est dans cette configuration, à l'ouest de la ligne jaune.

 

Toute cette partie du territoire va subir l’effet de sécheresses de plus en plus longues de fortes. L’agriculture va, avec ou sans bassines, voir ses rendements chuter jusqu’à rendre les cultures très difficiles.

 

Le manque de forêts aura de lourdes conséquences face au changement climatique. C’est une perspective très sombre puisque cette partie du territoire contribue fortement à notre alimentation.

 

La végétalisation des territoires va déterminer la capacité de résistance des systèmes agricoles à tenir le choc du changement climatique qui s’annonce de plus en plus violent. Outre leur transformation vers l’agroforesterie, reboiser est nécessaire.  


Cet article sur les eaux et forêts a été rédigé par Frédéric Durdux