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FCBA Institut technologique Forêt Cellulose Bois – construction Ameublement
Systèmes d’exploitation forestière et environnement : définition, critères de choix, matériel à disposition…
Emmanuel CACOT – [email protected]
L’exploitation forestière en Limousin : Journée d’échanges sur les systèmes d’exploitation depuis l’abattage jusqu’au stockage bord de route - 22/11/2013
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• Commande initiale de la journée : « Comment intervenir sur la forêt limousine autrement qu’avec de "gros" engins ? »– Qu’est-ce qu’un "gros"/"petit" engin ?
– Avec quel objectif ? Réduction des impacts environnementaux
=> Parler de mécanisation éco-efficiente / à haute performance environnementale, vis-à-vis du sol, de l’eau, de l’air…
• Objectif de l’exposé :– Etat des lieux des machines et méthodes d’exploitation forestière
existantes
– La prise en compte de l’environnement en exploitation forestière mécanisée
« Petite mécanisation » versus « mécanisation à haute performance environnementale »
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Contexte, état des lieux, enjeux de l’exploitation forestière en Limousin
• Historique• Etat des lieux actuels• Enjeux futurs• Réglementation et certification• Intégration dans une chaîne d’approvisionnement en bois
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Contexte, état des lieux, enjeux de l’exploitation forestière en Limousin
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Passé Présent Futur
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• Une mécanisation relativement récente à l’échelle forestière avec une transformation directe des bois en forêt pendant de nombreux siècles
Historique de la mécanisation
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Historique de la mécanisation : une évolution rapide
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1900
1960
1980
2010
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Historique de la mécanisation : une évolution rapide
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Evolution du taux de mécanisation du bûcheronnage en France
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2009 2011
Années
Nom
bre
d'ab
atte
uses
0
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40
50
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70
Tau
x de
méc
anis
atio
n (%
)
Nombre total d'abatteuses Nombre d'abatteuses en feuillu (ETP)
Taux de mécanisation en résineux Taux de mécanisation en feuillu
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• Le facteur déclencheur de la mécanisation : le déficit de main d’œuvre manuelle
Historique de la mécanisation
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Effectifs salariés techniques et récolte annuelle d e bois
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5 000
10 000
15 000
20 000
25 000
1978
1980
1982
1 984
1986
1 988
1990
199 2
1 994
199 6
1 998
2000
200 2
2004
Années
Effe
ctifs
0
10 000 000
20 000 000
30 000 000
40 000 000
50 000 000
60 000 000
Réc
olte
(m
3)
Récolte (m3) Salariés physiques techniques Equivalents TP techniques
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• + qq chevaux de débardage et tracteurs agricoles équipés forêt
• Taux de mécanisation en 2012 : 83% en résineux, 5% en feuillus
Parc actuel de moyens d’exploitation forestière en Limousin
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120
58
252
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50
100
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Mach de bûch Porteur Débusqueur TOTAL
2002
2005
2009
2012
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• Un parc relativement uniforme de machines avec une évolution vers de plus gros engins, même si l’on est loin de la mécanisation à l’"américaine" avec de très gros engins (> 20 t de charge pour les porteurs)
Parc actuel de moyens d’exploitation forestière en Limousin
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0%
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20%
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9-10 tonnes 11-12 tonnes 13-14 tonnes 15-16 tonnes 17 tonnes et plus
% d
es p
orte
urs
Capacité de charge des porteurs
2005
2009
2012
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• Des engins potentiellement de plus en plus respectueux de l’environnement :– Nb et largeur des pneus en augmentation => pression au sol moindre
– Huile biodégradable
– Moteurs plus propres, écoconduite…
• Mais plus puissants, plus lourds et plus coûteux à l’achat
Mécanisation actuelle et environnement
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• Observatoire réalisé sur 50 chantiers en France, opérations mécanisées et manuelles
• 18,8 % des chantiers présentent plus de 5 % de leur surface avec des ornières > 5 cm de profondeur
• Taux moyen de blessure aux arbres en éclaircie :– Feuillus : 17% (de 1 à 52%)– Résineux : 11% (de 0 à 25%)
=> Une majorité des chantiers se déroule bien mais des marges de progrès existent
Observatoire environnemental en exploitation forestière
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• Demande pour « récolter plus et mieux » (cf. Grenelle de l’environnement)
• Déficit de main d’œuvre accru, plus ou moins compensé par la main d’œuvre étrangère
• Changement climatique : augmentation des températures + modification du régime hydrique (plus de pluie en hiver, moins en été) => importance de préserver les sols forestiers
• Intégration des TIC : technologie pour les inventaires (LIDAR), informatique embarquée…
Les enjeux futurs
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Contexte, état des lieux, enjeux de l’exploitation forestière en Limousin
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Passé Présent Futur
Réglementation Certification
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• La protection de la nature : espèces protégées, arrêtés de protection de biotope, Natura 2000…
• La protection du patrimoine et de l’urbanisme : sites classés et inscrits, ZPPAUP/AVAP, forêt de protection…
• La protection de l’eau et des milieux humides : risques de pollution, captage d’eau…
• La protection des sols et des peuplements• La lutte contre les nuisances : incendie, bruit, déchets
⇒ Cf. 22 fiches FORGECO
Une réglementation environnementale forte encadrant les opérations d’exploitation forestière
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• Respecter la réglementation comme base• Respecter l’espace forestier, les zones de forte sensibilité
paysagère, les contraintes architecturales et patrimoniales• Respecter la faune, la flore remarquables et leurs habitats,
notamment les zones humides• Tenir compte des conditions météorologiques pour choisir la
période d’intervention et organiser le chantier ; utiliser des matériels adaptés à la sensibilité des sols et à la fragilité des milieux, et organiser le chantier de façon à limiter l’impact de son activité sur les sols ; maintenir le matériel en bon état de fonctionnement…
Cahier des charges national d’exploitation forestière de PEFC
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Contexte, état des lieux, enjeux de l’exploitation forestière en Limousin
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Passé Présent Futur
Réglementation Certification
Cha
îne
d’ap
prov
isio
nnem
ent
Facteur humain
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Systèmes d'exploitation forestière• Définition• Critères de choix• Exemples pour des sols sensibles
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• Définition :Ensemble des processus de récolte des bois depuis l’abattage des arbres sur pied jusqu’à la livraison en usine
• Ces processus sont variables suivant :– Les techniques utilisables (moyens d’exploitation existants)
– Les produits (grumes, billons, plaquettes, arbres entiers…)
– Les bois sur pied (essence, dimension, état sanitaire…)
– Le lieu d’exploitation (terrain plat/pentu, zone humide, proximité des pistes et places de dépôt…)
– Le lieu de livraison (distance, équipements du lieu de livraison…)
Les systèmes d’exploitation forestière
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• Un choix potentiel très important de techniques d’exploitation et donc de systèmes les mettant en œuvre
• Machines de bûcheronnage, porteurs et débusqueurs de taille "moyenne" = les engins les plus répandus car les plus polyvalents et ayant fait leurs preuves
Des systèmes d’exploitation forestière très nombreux
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Systèmes adaptés pour le respect des sols
Choix des systèmes d’exploitation forestière suivant la sensibilité des sols au tassement (Guide Prosol)
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Sol sec Sol frais Sol humideNappe d'eau
présente
sur 50 cm de profondeur
à moins de 50 cm de la surface
Sol très caillouteux (EG
≥ 50 %)
Sol très sableux (Sable ≥ 70 %)
Argile dominante
Limon dominant et sable limoneux
Etat d'humidité
Tex
ture
Pas de restriction pour la circulation des engins sur cloisonnements
Tous les systèmes d'exploitation forestière sont possibles
Circulation sur cloisonnements possible avec précautions (utilisation d'accessoires type pneus larges et tracks) et/ou mettre les rémanents sur les cloisonnements
Aucun passage d'engins terrestresUtiliser les systèmes alternatifs (petite mécanisation, câble aérien)
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• Il existe très peu de machines spéciales en activité=> exemples basés sur des tests de machines ou chantiers de démonstration en France et en Allemagne
=> productivités et coûts fournis à titre indicatif
• Données de productivité et coût :– à partir de données du FCBA + KWF
– Productivité : en m3 par heure productive machine (HMP)
– Coût de revient de référence = système "classique" (base 100 auquel tous les autres systèmes sont comparés)
• Conditions de chantiers :– Sols plats, hydromorphes voire tourbeux
– Peuplements feuillus
– De la 1ère éclaircie à la coupe rase (conditions variables)
Exemples dans les diapos suivantes de systèmes mis en œuvre sur sols sensibles
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Système 1Mécanisation "classique"
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Ømoyen = 50 cmEclaircie forte
Prod (m 3/HMP)
Bûch méca 22,0
Débardage 20,0
Peuplement Cloiso(25 m)
Route / Place de dépôt
Bûcheronnage
Débardage
• Mach de bûch : pneus 710 mm, tracksplastiques, 19,2 t, coupe max 65 cm
• Porteur : pneus 710 mm, tracksplastiques/métalliques, 13 t à vide, charge utile 9 t
• Base 100 de référence pour les coûts de revient du système d’exploitation
Domaine d’utilisation
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Système 2 :Bûcheron + cheval + porteur chenillé
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Ømoyen = 45 cmEclaircie
Productivité(m3/HMP)
Bûch manuel (2 bûch) 6,5
Débusquage au cheval(< 20 m)
12,0
Débardage au porteur chenillé (dist < 200 m)
17,0
Peuplement Cloiso(40 à 60 m)
Route / place de dépôt
Zone centrale
Portée de grue
Bûcheronnage
Débusquage
Débardage
•Porteur : chenilles caoutchouc, 17 t à vide, charge utile 9 t
•Coût de revient : 180-200
Domaine d’utilisation
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Système 3 :"Petite" mécanisation
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Peuplement (dont cloisotemporaires)
Cloiso(18 m)
Route / Place de dépôt
Bûcheronnage
Débardage
• Mach de bûch : 4X4, < 4,5 t, coupe max 25 cm• Porteur : chenillé, 4,5 t à vide, charge utile 3,6 t
Prod (m 3/HMP)
Ømoyen = 13 cm1ère éclaircie
Bûch méca 3,1
Ømoyen = 32 cmEclaircie forte
Débardage (dist< 200 m)
7,0
• Coût de revient : 250-300
Domaine d’utilisation
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Système 4 :Mécanisation "adaptée"
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Peuplement Cloiso(30 m)
Route / Place de dépôt
Bûcheronnage
Débardage
• Mach de bûch : chenilles à écartement variable extra-larges (1,3 m), 22 t, coupe max 63 cm
• Porteur : 2 paniers, 14 t à vide, charge utile 13 t
Prod (m 3/HMP)
Ømoyen = 32 cmCoupe rase
Bûch méca 10,0
Ømoyen = 13 cm1ère éclaircie
Débardage (dist400 m)
5,9
• Coût de revient : 190-280
Domaine d’utilisation
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Système 5 :Système "câble aérien"
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Ømoyen = 35 cmEclaircie
Prod (m 3/HMP)
Abattage manuel (2 bûch) 5,5
Câblage (2 opérateurs) 8,0
Façonnage méca 18,0
Débardage 17,0
• Câble-mât monté sur pelle TP, 2,3 t de charge utile, longueur max ligne 500 m
Peuplement Cloiso(60 m)
Piste forestière
Route / place de
dépôt
Abattage (+ préfaçonnage)
Câblage
Façonnage + débardage
• Coût de revient : 250-400
Domaine d’utilisation
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Quelques exemples d’autres matériels
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• Il existe des références technico-économiques pour les systèmes "classiques" (cf. www.exploitmc.fr)
• Peu voire pas de références pour les autres systèmes=> Tests de matériel à faire pour :– Tester la fiabilité mécanique des machines
– Avoir des coûts et voir leur optimisation potentielle (organisation de chantier, synergie entre opérateurs…)
– Définir les avantages/inconvénients (ergonomie, éco-efficience, coût, faisabilité, taux d'utilisation…) et leur domaine d’utilisation optimal (diamètre, pente, essence, opération sylvicole…)
• Cf. essais menés avec l’ONF dans le nord-est pour la mécanisation des 1ères éclaircies feuillues sur sols sensibles
Références technico-économiques-environnementales des systèmes
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Conclusion
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• Choix d’un système d’exploitation adapté aux conditions et aux enjeux techniques, économiques et environnementaux :– Dépend de très nombreux paramètres– Doit être réaliste (ergonomie des postes de travail,
conduite par des salariés, coût…)– Les machines de bûcheronnage et les porteurs
"classiques" ont le domaine d’utilisation le plus large mais ne sont pas des réponses universelles à toutes les situations => avoir un panel de moyens d’exploitation pour intervenir suivant les conditions (terrain, climat, peuplement…)
Points clés, discussion
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• A quels coûts ?– Pour les sols peu portants, comme pour les pentes, il
faut du matériel bien souvent spécifique => tarifs de prestation adaptés et visibilité d’activité pour investir
– Quels prix de prestation pour sortir les bois quelles que soient les conditions (et dans le respect de la gestion durable) pour éviter des ruptures d’approvisionnement et un arrêt des outils de production des usines de 1ère
transformation ?– Faut-il imaginer une (re)création de stocks de bois
temporaire / saisonnalité des travaux d’exploitation forestière ?
Points clés, discussions (suite)
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