LES QUESTIONS LIEES A LA PRODUCTION DU CHARBON

 

VALIDATION DU CYCLE DE COUPE ET REGENERATION POUR LES ESPECES DESTINEES A LA PRODUCTION DU CHARBON

(Adapté de Alegria et Polansky 2007 : L’INVENTAIRE DU BOIS D’OEUVRE, DU BOIS D’ENERGIE ET DE SA REGENERATION, ET DE QUELQUES PRODUITS NON-LIGNEUX: RECOMMANDATIONS pour les zones d’intervention du programme Wula Nafaa dans l’est et le sud du Sénégal

 

 

Le protocole de coupe utilisé actuellement

Un exemple de protocole en usage au Sénégal permet la coupe des tiges d’un diamètre de 10 à 25cm.  Le reste des tiges sont laissées sur pied.  Aussi, pour couper conservativement compte tenu du manque de recherches sur le taux de régénération, les coupeurs prennent la moitié des tiges dans cette rangée de diamètres, et d’autres espèces ne doivent pas être touchées.  Donc pour les arbres d’une seule tige, la première est coupée et la deuxième est laissée.  Pour les cépées avec des tiges multiples entre 10 et 25cm, la moitié en sera prise.  La parcelle est laissée par la suite pour régénérer pendant 8 ans. 

Si le protocole est respecté, le pourcentage de la surface terrière ou du volume enlevé dépend de la distribution des diamètres du massif.  Evidemment, dans les forêts qui ont peu de tiges dans la rangée de 10 à 25cm, la coupe est pareille à un éclaircie légère.  Si la distribution favorise les plus grands diamètres, la proportion du volume augmentera, mais seulement jusqu’au point où beaucoup de tiges de 25cm seront laissées; dans ce cas, un volume significatif de bois serait laissé dans les grosses tiges. 

Ce protocole ne se prête pas facilement au terme “âge de rotation”.  Les questions clés sont: quel est le taux de croissance des espèces destinées à la production du charbon, et quels critères sont appliqués au moment de décider de commencer la coupe dans le cycle?  Puisque les critères du protocole sont conservatifs, la rotation devrait être basée sur l’économie.  Combien de temps doit s’écouler avant que les tiges disponibles à couper atteignent un volume où il est économiquement faisable à les couper partiellement encore?  Pour le moment, le critère est le diamètre (10 à 25cm) et l’intervalle de temps est de 8 ans.  Le critère de 8 ans est basé sur une seule étude faite en 1988 ; l’étude déclare que la recroissance maximale des arbres coupés en taillis est atteinte après 8 ans, en termes de surface terrière. 

Nous avons trouvé une seule étude sur la densité et la valeur énergique du bois des rejets résultantes des rotations courtes: cette étude indique une proportion en écorce par rapport au bois commercialisable qui est augmentée quand la rotation est courte, ce qui joue plus sur la densité et la valeur énergique que sur le volume. 

Nous ne savons pas comment la rangée de diamètres (10 à 25cm) a été choisie pour l’exploitation idéale.  Sûrement qu’il existe un diamètre minimum au-dessous duquel les producteurs de charbon ne pourront pas justifier leur main-d’oeuvre économiquement.  

 

Une proposition pour ajuster le protocole de coupe

Il n’est pas évident que ce protocole pourrait, ou même s’il devrait, être appliqué dans des forêts avec une distribution de diamètres favorisant les tiges de 25cm et plus.  Après 8 ans encore, le même protocole sera encore appliqué, et quelques tiges du premier cycle auront dépassé la limite de 25cm; celles-ci sont destinées à mourir d’autres causes.  Le protocole actuel appliqué à une telle forêt changera la composition de la forêt en favorisant les arbres protégés et en augmentant le volume dans les arbres laissés, même s’ils sont d’une espèce autorisée à la coupe.  Chaque morceau de terre a une capacité maximale de supporter la biomasse; donc lorsque les tiges qui ne peuvent plus être coupées augmentent, les tiges disponibles à couper diminueront.

Afin d’éviter une pénurie éventuelle de tiges à couper dans les forêts avec une distribution de diamètres qui favorise les plus grands individus, l’on pourrait recommander un changement des règles de coupe pour permettre la coupe des tiges qui dépassent 25 cm.  D’abord, il faudrait évaluer la distribution de diamètres soit à l’oeil sur le terrain soit sur une graphique basée sur les données d’un inventaire existant.  Puis on diviserait toute la gamme de diamètres en quelques sous-rangées, deux par exemple, pour appliquer des règles de coupe associées à chaque sous-rangée.  Par exemple, pour chaque tige coupée qui dépasse 25cm, laisser une sur pied.  Chaque sous-rangée pourrait avoir sa propre règle.

 

Le temps de régénération et les protocoles de coupe dans la litérature

Ci-dessous nous avons résumé quelques-unes des estimations de la productivité et du taux de croissance des bois d’énergie dans la zone sahélienne:

Poids et volumes

Source

Dry stems conversion àm3 sur la base de  0.67Mg/m3 or 670kg/m3 (proportion MATIÈRE SÈCHE à volume vert )

Tronc: proportion de matière sèche à  volume vert = pésée par espèce densité de base = 0.68 Mg/m3.

Tronc + branche + rameaux = each 1/3 total Matière sèche

Tronc + its bark = 32-44% de Matière sèche

Basic densité de Anogeissus, Combrétum glutinosum, et C. nigricans = 0.72-0.80 Mg/m3

1 Burkina Faso 620 à 785 mm pluviométrie

1 stère = 215 à 600 kg (twisted branchees  versus straight bois from thinning)

3

1 stère = 0.5 m3 = 130 kg  bois vert

1 m3 = 2 stères = 260 kg vert

1 quintaux = 100 kg DRY = 2 big sacs de charbon

1 tonne dry bois:

= 4 m3

= 8 stères

= 10 quintaux

= 20 sacs

1 truckload = 150-170 quintaux  = 300-350 sacs  = 40-50 stères

1 stère = 0.65 m3 = 2.5 sacs

1 m3 = 2.5 quintaux

9 tas = 300 sacs = 1 meule

Visites de terrain Kaolack 2005

Missirah 2006

Tamba 2007

 

Coefficient d’empilage south de 900mm pluviométrie (natural forest):

stère/m3 = 3.5 (bois 3-6cm)

stère/m3 = 2.2 (bois 7-12cm)

stère/m3 = 1.7 (bois 13cm+)

Tonnes/stère = 0.27

Densité de bois T/m3 = 0.8

Densité de charbon =

Densité de kerosene = 0.79

Sac de charbon = “45kg”

Sac de charbon = .045T

Quintaux = “100kg” = “2 sacs”

Quintaux/Tonne = 11

7

Coefficient d’empilage:  0.45 à 0.8 m3 par stère

(si tout le bois est rond et du même diamètre: = pi/4 = 0.785)

9

Rendement du charbon par kg de bois

 

16% (Outchoun 1983) à 30% de poids de la matière crue (bois plus sec = rendement élévé);  moyenne minimum = 20%  (autres exemples en doc)

3

Productivité par meule

 

20m diamètre meule = 400 sacs (Casamance)

6m rayon meule = 100 quintaux

13m diamètre meule = 200 sacs

1 stère = 80 à 130 kg de charbon

1 four (meule) de 300 stères vert

= 290 000 kg

= 29 tonnes vert, or 2.7 tonnes dry (divide by 11)

1 camion = 150 quintaux  = 300 sacs  = 40-50 stères

1 meule = 1 camion = 300 sacs chargé devant le Service Forestier = 9 “tas”

Visites de terrain Kaolack 2005

Missirah 2006

Tamba 2007

 

Rendements d’énergie:

Meule traditionnelle = “18%”

Meule Casamance = “30%”

Cuisinière de 3-pierres = “20%”

7 (références fournies dans le document)

 

SOURCES DES DONNEES DANS LA TABLE

(1) Nygard, R., L. Sawadogo, et B. Elfving. 2004.  Wood-fuel yields en short-rotation coppice croissance en the north Sudan savane en Burkina Faso.  Forest Ecology et Management 189 77-85. Elsevier B.V.

(2) (c. 2003?) n.a. Résumé du Plan d’Aménagement forestier du massif de Baban Rafi Sud (Département de Madarounfa) 3 pages -- internet site

(3) Visites de terrain a. Kaolack 2005  b. Missirah 2006   c. Tamba- Koulor -Neteboulou 2007

(4) Bellefontaine, R, E. Nicolini, S. Petit. 1999.  Réduction de l’érosion par l’exploitation de l’aptitude à drageonner de certains ligneux des zones tropicales sèches.  Bulletin Réseau Erosion (IRD-Montpellier et CTA-Wageningen), no. 19, p. 342-352

(5) Ba, M., A. Toure, et A. Reenberg.  Mapping land use dynamics en Sénégal.  Case studies from Kaffrine Departments. Working paper 45.2004 for Sahel-Sudan Environmental Research Initiative, Institute of Geography, Copenhagen.  33 pages

(6) Faye, E., D. Masse, et M. Diatta.  2002. Dynamique de la régénération ligneuse durant la phase de culture dans un système de culture semi-permanente du Sud du Sénégal.  en Savanes africaines: des espaces en mutation, des acteurs face à de nouveaux défis.  Actes du colloque, mai 2002. Marouna, Cameroun.  30 pages.

(7) FAO Documents 1 et 5 on Consommation en Charbon de Bois au Sénégal: Dept des Forêts Rapport d’étude sur les Données du Bois-Energie au Sénégal”, et “Etude sur les Ressources Forestières et les plantations Forestières au Sénégal”.

(8) Clément, J. 1982. Estimation des volumes et de la productivité des formations mixtes forestières et graminéennes tropicales.  B.F.T., No. 198, en CTFT Mémento Forestier page 507.

 

 

Les références ci-dessus indiquent un taux de croissance typique entre 0.4 à 0.7 m3 par hectare par an  en zones de pluviométrie sahéliennes.  L’étude de Clément(1982) comporte des données du Sénégal mais elle s’est servi d’un coefficient de conversion conservatif allant des stères aux m3 qui est 0,4.  Si nous appliquons le coefficient actuellement utilisé au Sénégal, qui est 0,65m3/stère, les données ont montré que la zone de pluviométrie 600-700mm a produit 0,4 to 0,6 stères par hectare en forêt coupée et non-protégée en intervalles de 20 ans.  A titre d’exemple, si nous utilisons le coefficient de production de 0,5m3/ha/an, si le rendement d’une coupe à blanc d’une parcelle est de 10 m3 par hectare (ou 15 stères ou 25 quintaux/ha), alors il faudra 20 ans pour le recrû complet.   

Si la parcelle n’est que partiellement coupée et qu’elle rend 5 m3 par hectare (ou 12 quintaux/ha), alors il faudrait 10 ans pour le recrû complet. 

Ces exercices illustrent pourquoi nous voudrions savoir combien de bois ou de charbon de bois est coupé dans chaque hectare, et pourquoi nous devrions comparer le volume coupé avec les chiffres dans le plan d’aménagement forestier.  Pour tous les scénarios, il serait intéressant d’initier des recherches sur le taux de croissance des espèces pour le charbon dans sa zone locale.

 


RECOMMANDATIONS POUR DETERMINER LES TAUX DE CROISSANCE

C’est vrai que les données définitives ne sont pas suffisantes pour rendre une décision bien informée sur la longueur optimale du cycle de coupe; pourtant, il existe des opportunités pour la collecte de données sur les sites exploités dans une année connue.   

 

Le remesurage des placettes permanentes  

Beaucoup de projets ont établi une série de placettes permanentes pendant leurs vies.  Elles devraient être revisitées en utilisant la meilleure méthode possible pour la re-localisation.  Avec l’arrivée des données plus précises possibles sur les GPS depuis l’an 2001, il est même probable que les placettes qui n’étaient pas destinées à être “permanentes” peuvent le devenir lorsqu’elles sont re-localisées et remesurées.

 

La re-visite aux sites exploités préalablement

Là où les anciens sites de coupe sont connus, ils devraient être revisités pour deux raisons: la disponibilité faciles des informations, et la possibilité de collecter des données sur les cernes annuelles. 

Idéalement, les sites d’exploitation dans une année connue qui seraient remesurés, franchiraient une rangée de 10 ans.  Pendant notre mission, nous avons visité un site exploité il y a deux ans; c’est trop court pour donner une information valable puisque les effets court-terme du climat annuel se verront.  Pourtant, un site coupé il y a dix ans serait idéal pour gagner une estimation solide du taux de croissance.

Il semble opportune de profiter de ces sites exploités puisqu’ils ne seront pas répartis au hasard, comme ce qui est la norme dans les recherches.  Néanmoins, ils indiqueront aux Services Forestiers s’il est bon de continuer les protocoles actuels de coupe ou s’il vaut mieux les altérer.

 

Le comptage des cernes annuels

La recoupe et l’examen des souches dans les sites exploités dans une année connue serviront à vérifier si les cernes annuels sont un moyen précis pour attribuer l’âge des arbres destinés à la fabrication du charbon.  Le Mémento Forestier (Centre Technique Forestier Tropical, France 1990 p. 92) affirme que les cernes annuels sont visibles sur certaines espèces tropicales.  Alegria (1988) a confirmé que les forestiers peuvent attribuer des âges aux Combrétums au Niger en comptant les cernes, et en faisant une comparaison du nombre de cernes avec les âges connues des tiges.  Les exemples prélevés en Tambacounda, Sénégal, sont indicatifs:

Si le comptage des cernes est confirmé comme un moyen précis d’attribution d’âge, l’on pourra couper des tiges d’âge inconnu et reconstruire les courbes de croissance des diamètres.  Une méthode standardisée est de couper des disques le long de la tige principale à des hauteurs prédéterminées au-dessus du sol.  En utilisant le diamètre des cernes dans le disque provenant de la partie le plus base de la tige, et le nombre de cernes comptabilisés sur la longueur de ce tige, la chronologie du rapport diamètre et hauteur peut être reconstruite.  Un sous-échantillon de telles tiges, par diamètre actuel et par espèce serait prélevé à des placettes distribuées au hasard à travers la zone écogéographique d’intérêt.  Les courbes résultant du traçage des diamètres et hauteurs permettront d’estimer le nombre d’années nécessaires pour que les tiges atteignent un diamètre fixé recherché.