CAURLA Sylvain

La politique forestière mobilise de manière croissante la filière forêt-bois pour contribuer à des objectifs d’ordre environnemental, et la modélisation est souvent utilisée comme moyen d’interroger le futur. Cette thèse explore la capacité des modèles de secteur forestier (MSF), des modèles de simulation bio-économiques, à accompagner cette transition.Sur le plan conceptuel, nous explorons la littérature à l’origine des MSF ainsi que celle sur l’épistémologie des modèles économiques. Nous montrons que la politique forestière a été un déterminant fort des pratiques de recherche, influençant les représentations du secteur dans les modèles et les discours mobilisés pour conduire les simulations. Nous illustrons également l’influence d’autres facteurs: la nature des faits forestiers, le contexte local, la disponibilité de données et les pratiques passées. Nous nous intéressons ensuite aux évolutions récentes et montrons qu’alors que la production et le commerce du bois constituent les thématiques de recherche d’origine, les enjeux environnementaux tels que la production d’énergie renouvelable ou la protection des habitats sont aujourd’hui centraux. Leur intégration reste cependant inégale, et ils sont d’autant plus traités qu’ils se rapprochent des sujets originels. A l’inverse, en raison de la difficulté d’estimer une valeur économique ou de la formulation d’outils à une échelle inadaptée, la modélisation de certains services culturels et de régulation est plus difficile et superficielle.Nous menons ensuite deux cas d’étude portant sur l’atténuation et l’adaptation au changement climatique et sur le secteur forestier Français, où la diversité des contextes locaux justifie de s’intéresser en détail à l’amont de la filière. Nous utilisons le French Forest Sector Model (FFSM) et cherchons à mettre en œuvre deux leviers méthodologiques susceptibles d’améliorer la prise en compte d’enjeux environnementaux: le couplage de modèles et la considération de l’hétérogénéité des conditions environnementales.Le FFSM est d’abord utilisé avec un modèle de rotations optimales incluant les aménités autres que le bois afin d’étudier les implications d’une gestion cherchant à séquestrer du carbone. Nous montrons que, sur le court terme, la séquestration est principalement améliorée en repoussant les récoltes. Sur le long terme, des bénéfices supplémentaires sont attendus en faisant évoluer la composition et la structure de la forêt, amenant à des paysages forestiers plus variés. Ces tendances présentent cependant une forte hétérogénéité spatiale entre et au sein des régions, soulignant l’importance de considérer le contexte local.Le carbone in situ est cependant exposé à des risques de non-permanence. Nous évaluons les conséquences pour la filière forêt-bois de l’évolution des régimes de feux en contexte de changement climatique et les implications pour les projections des incertitudes liées à cette évolution. Nous utilisons un modèle probabiliste d’activité des feux que nous couplons au FFSM, et réalisons de multiples simulations pour plusieurs niveaux de forçage radiatif et modèles climatiques. Bien que localement importants, l’impact des feux reste limité à l’échelle de la filière. Ces derniers touchent une faible proportion de la ressource chaque année mais d’une manière cumulative, et leurs conséquences projetées sont particulièrement visibles dans la deuxième moitié du 21e siècle. Les variations interannuelles de l’activité des feux se propagent peu aux dynamiques de filière, et l’incertitude dans les projections provient principalement du choix du modèle et des scénarios climatiques. L’incertitude due à la stochasticité du phénomène de feux ne prédomine jamais mais représente une part significative de l’incertitude totale. Ces résultats soulignent l’importance de considérer de multiples scénarios ainsi que la variabilité inhérente aux processus écologiques dans la prospective utilisant des modèles bio-économiques à grande échelle.

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La validation des modèles d’évaluation intégrée constitue un défi important de la recherche pluri- et interdisciplinaire. Nous montrons ici que les méthodes de validation, souvent résumées à une comparaison entre résultats des modèles et données réelles passées, sont complexes et variées et que, dans le cas de modèles dont l’objectif est de porter un éclairage prospectif sur le long terme, la validation ne peut être réduite aux méthodes de comparaison. Pour illustrer nos propos, nous appliquons notre réflexion aux modèles de simulation bioéconomiques de la filière forêt-bois.

Les modèles de simulation intégrés sont couramment utilisés pour fournir des informations sur le fonctionnement complexe des systèmes socio-écologiques, en s'appuyant souvent sur des outils antérieurs ayant une portée plus étroite. Les modèles du secteur forestier (MSF) englobent un ensemble de modèles de simulation développés à l'origine pour prévoir les développements économiques sur les marchés du bois, mais désormais couramment utilisés pour analyser les politiques climatiques et environnementales. Dans cet article, nous documentons et étudions cette évolution à travers le prisme de l'inclusion de plusieurs objectifs non ligneux dans les MFS. Nous réalisons une enquête systématique et quantitative de la littérature, suivie d'une revue narrative plus approfondie. Les résultats montrent qu'une majorité de documents dans la recherche sur les FSM se concentre aujourd'hui sur des objectifs non-ligneux liés à l'atténuation du changement climatique, à savoir la séquestration du carbone et la production de bioénergie. La conservation des habitats, la déforestation et l'atténuation des perturbations sont des objectifs secondaires, tandis que des aspects tels que les loisirs forestiers et de nombreux services de régulation sont absents. Les objectifs non ligneux les plus proches des cibles initiales des FSM, ainsi que ceux pour lesquels les valeurs économiques sont plus faciles à estimer, ont été plus profondément intégrés aux modèles, entrant dans la fonction objectif en tant que variables de décision. Les autres objectifs sont généralement modélisés comme des contraintes et ne sont considérés qu'à travers leurs impacts économiques négatifs sur le secteur forestier. Les limites actuelles à une inclusion plus profonde des objectifs non ligneux incluent la capacité des modèles à représenter les conditions environnementales locales ainsi que la formulation du problème d'optimisation comme une maximisation du bien-être économique. Les recherches récentes se sont tournées vers l'utilisation de couplages de modèles et le développement de modèles à l'échelle locale pour surmonter ces limites. Les défis pour les recherches futures comprennent les extensions à d'autres objectifs non ligneux, en particulier les services culturels, ainsi que la calibration des modèles à des échelles spatiales inférieures.

Des schémas de taux d'actualisation décroissants ont été préconisés et adoptés par plusieurs gouvernements européens. Ils sapent les solutions classiques aux problèmes d'économie forestière, notamment la rotation optimale. L'adaptation des conditions classiques de premier ordre a créé des problèmes d'optimisation locale. Un algorithme de recherche globale a permis d'inclure les coûts initiaux et les revenus de l'éclaircie. Il a produit des résultats conformes aux attentes - allongement des rotations au fil du temps - et des résultats parallèles à ceux obtenus pour des taux d'actualisation constants - rotations plus courtes pour les cultures à haute productivité et sans éclaircie, et avec des coûts de formation des cultures nuls. Les anomalies apparentes dans le schéma des rotations sont le résultat des coûts d'opportunité des rotations ultérieures, qui augmentent lorsque le taux d'actualisation diminue. Parfois, la solution oscille, généralement en raison d'étapes dans le calendrier d'actualisation ou d'un profil irrégulier des recettes d'abattage. L'inspection permet d'identifier le résultat le plus rentable.

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Cet article propose d’étudier les liens entre territorialisation et écologisation au sein de la filière forêt-bois française. Nous montrons que l’émergence parallèle des deux processus a permis de légitimer le territoire comme échelle pertinente de la mise en œuvre d’alternatives écologiques en forêt, mais aussi tout au long de la filière. Les changements de pratiques qui en résultent font apparaître aujourd’hui que les deux processus doivent être considérés comme concomitants, opérant à un moment clé dans la réorganisation des systèmes productifs et se nourrissant réciproquement, plutôt que réellement la cause ou la conséquence l’un de l’autre. Si les outils existants pour l’évaluation des pratiques sont pour l’essentiel au stade de développement, un front particulièrement fertile se développe à l’intersection des sciences de l’environnement et des sciences humaines.

En Europe occidentale, les changements climatiques futurs vont de pair avec des risques croissants de sécheresse et de vagues de chaleur en été. Pour les écosystèmes forestiers, une sécheresse peut entraîner à la fois une augmentation de la mortalité des arbres et une réduction de leur croissance. Ces impacts sont retardés dans le temps, c'est-à-dire qu'il existe un décalage entre la sécheresse et ses impacts sur le peuplement forestier, ce qui permet d'ajuster les pratiques de gestion forestière et, en particulier, de récolter prématurément le peuplement impacté et d'en replanter un nouveau s'il est économiquement rentable de le faire. Par conséquent, nous définissons les Services Climatiques (SC) comme l'information qui soutient les propriétaires forestiers dans leur décision de récolter prématurément ou non après une sécheresse. Notre article vise à développer une méthode pour estimer la valeur économique de ces CS dans le cas d'un peuplement de pin maritime dans le Sud-Ouest de la France. En utilisant une comparaison des valeurs attendues des terres (LEV) sur une période infinie de rotations forestières, notre analyse suggère que la valeur du service climatique (CSV) dépend fortement de trois caractéristiques : (1) l'âge de la forêt exposée à la sécheresse. (2) l'intensité de la sécheresse en termes d'impacts sur la mortalité et la croissance. et (3) la valeur du taux d'actualisation utilisé. Globalement, pour un taux d'actualisation de 2% pour un jeune peuplement (moins de 15-20 ans), le CSV est plutôt faible et varie de 0 à 50 €/ha selon l'intensité de la sécheresse. En revanche, pour un peuplement mature, la CSV augmente rapidement, jusqu'à un maximum l'année précédant la date optimale de récolte. Dans ce dernier cas, le CSV peut atteindre 4900 €/ha en cas de sécheresse intense.

Nous explorons les implications de la gestion des forêts dans le double but de séquestrer le carbone et de produire du bois, en utilisant un modèle du secteur forestier qui inclut une représentation du comportement des propriétaires forestiers basée sur Hartman ainsi que l'hétérogénéité des conditions environnementales. Nous nous concentrons sur la France, où les politiques récentes visent à augmenter le puits de carbone et où la diversité des forêts rend l'analyse de la dynamique spatiale pertinente, et nous utilisons des estimations récentes du prix fictif du carbone en accord avec les engagements climatiques du pays. Une analyse spatiale révèle une grande variabilité spatiale de ces tendances, soulignant l'importance de tenir compte du contexte local. Les changements dans les modèles d'investissement affectent la distribution spatiale des types de couverture forestière : d'ici la fin du siècle, une majorité de régions comprendra une plus grande part de forêts anciennes, multi-espèces et à structure mixte. Si une telle évolution peut présenter des avantages en termes de biodiversité, de fourniture de services écosystémiques et de résilience, elle soulève des questions quant à son adéquation avec la politique forestière actuelle, qui vise également à augmenter les niveaux de récolte. Une stratégie d'atténuation globale pour le secteur forestier comprendrait probablement des incitations à la substitution d'énergie et de matériaux dans les industries en aval, que nous n'avons pas prises en compte et qui pourraient interagir avec les incitations à la séquestration.

L'invasion d'une forêt par un agent pathogène est un problème dynamique et spatial complexe. Les perturbations induites ne réduisent pas seulement la disponibilité actuelle de l'espèce d'arbre affectée mais modifient également sa disponibilité future, la structure de sa population et sa distribution. Ces perturbations ont également un impact sur les prix des produits du bois par le biais de chocs d'approvisionnement, qui, à leur tour, influencent les choix de gestion forestière, introduisant ainsi des effets de rétroaction entre le marché et les dynamiques écologiques. L'objectif principal de cet article est d'évaluer l'impact économique d'un pathogène invasif à grande échelle en intégrant les aspects biophysiques et économiques de l'invasion dans un cadre dynamique et spatialement explicite. L'analyse est développée à l'aide d'une version modifiée du Modèle français du secteur forestier (FFSM), un modèle d'équilibre partiel récursif, auquel un modèle de propagation et de mortalité de l'agent pathogène spécialement conçu a été couplé. Nous avons calibré le modèle pour représenter l'invasion du flétrissement du frêne en France. Les résultats montrent que les impacts ne sont pas homogènes entre les régions et dépendent généralement de la distribution des ressources, de la propagation des pathogènes et de la structure du marché. Nous avons observé que l'adaptation comportementale des gestionnaires forestiers (c'est-à-dire les choix de régénération et de récolte) est une composante non négligeable de la perte totale de volume sur pied.

Les écosystèmes forestiers sont des exemples typiques de systèmes socio-écologiques. Cependant, en termes de modélisation, l'aspect social a reçu beaucoup moins d'attention que l'aspect écologique. Dans cette étude, nous avons modélisé l'impact des facteurs éco nomiques et sociaux sur l'occurrence de la récolte. Ce modèle de récolte a ensuite été intégré dans un modèle de croissance forestière basé sur l'individu et conçu pour des prévisions sur de grandes surfaces. Le modèle s ocio-écologique résultant a ensuite été utilisé pour produire des prédictions de volume pour deux régions de France. Parmi les facteurs économiques, les prix annuels des souches en interaction avec les essences se sont avérés être un facteur prédictif significatif de l'occurrence de la récolte. La simulation de différentes évolutions des prix des souches a permis de prédire les courbes d'offre pour les deux régions. Les projections jusqu'en 2060 ont montré que les augmentations des prix des droits de coupe seront préjudiciables aux volumes de coupe dans les deux régions. L'intégration de la demande en produits du bois dans ces modèles socio-écologiques forestiers constituerait une amélioration majeure.

Cette revue analyse et compare les méthodes les plus prometteuses pour réaliser une évaluation économique et environnementale ex ante des politiques à l'échelle méso, c'est-à-dire des communautés locales aux régions infranationales. Ces méthodes, appelées modèles intégrés économie-environnement (MEEE), sont basées sur le couplage d'outils de modélisation économique formalisés et de méthodes d'évaluation environnementale. Les outils de modélisation économique considérés sont les modèles Input Output (IO), les modèles d'équilibre général calculable (EGC) et d'équilibre partiel (EP), les modèles basés sur les agents (ABM) et les modèles de dynamique des systèmes (SD), que nous couplons avec des méthodes d'évaluation environnementale telles que les empreintes (FP), l'analyse du cycle de vie (LCA) ou l'analyse des flux de matières (MFA). Une grille de critères est développée pour effectuer une évaluation qualitative des MIEE selon la littérature existante. La grille englobe le niveau de détail de la modélisation économique, le niveau de couplage entre les outils environnementaux et économiques, la qualité et la diversité des indicateurs, la capacité à prendre en compte divers effets indirects, la différenciation spatiale, les aspects temporels et la facilité d'utilisation du modèle couplé. Premièrement, les résultats montrent que les couplages ne sont pas performants sur les mêmes critères, ce qui montre une complémentarité pour traiter des problématiques diverses. Deuxièmement, dans l'ensemble, pour la plupart des critères, les modèles PE/CGE couplés avec FP/LCA sont les mieux classés. Troisièmement, quelques études de cas ont montré que les couplages impliquant un troisième outil peuvent être bénéfiques - par exemple, la modélisation AB ou l'AMF avec PE/CGE-LCA/FP peut permettre de surmonter certaines lacunes telles que la modélisation du comportement des agents ou la disponibilité des données pour les flux biophysiques.

Nous calculons le niveau de subvention optimal pour la consommation de bois de chauffage qui permet d'atteindre l'objectif de consommation d'énergie de la biomasse en France. Pour ce faire, nous modélisons la concurrence et les compromis entre la consommation de bois de chauffage (FW-H) et la consommation de bois de chauffage pour l'électricité (FW-E). Pour ce faire, nous couplons un modèle du secteur forestier avec un modèle de simulation de l'électricité, et nous testons différents scénarios combinant FW-H et FW-E qui tiennent compte d'augmentations potentielles contrastées du prix du carbone et de la réduction potentielle du nombre de centrales nucléaires. Nous évaluons les implications de ces scénarios sur (1) les coûts budgétaires pour le gouvernement, (2) les bénéfices des producteurs de bois industriel, (3) les économies de coûts dans le secteur de l'électricité pour les différents scénarios testés, et (4) le bilan carbone. Nous montrons que le scénario avec le prix du carbone le plus élevé et le plus petit nombre de centrales nucléaires est le moins coûteux d'un point de vue budgétaire. En effet, lorsqu'elle est associée à un prix du carbone élevé, la cocombustion peut augmenter la demande en FW-E avec un niveau de subvention plus faible, ce qui permet de réduire le coût d'atteinte de l'objectif. Toutefois, dans ce cas, le FW-E évince une partie du FW-H, ce qui peut poser des problèmes politiques et économiques. Du point de vue du bilan carbone, un scénario uniquement FW-H donne de meilleurs résultats que tout autre scénario combinant FW-H et FW-E en raison des facteurs d'émission relativement faibles des technologies alternatives pour la production d'électricité et, en particulier, de l'énergie nucléaire.

Cet article analyse le concept de bioéconomie et décrit la nature des outils économiques mobilisés pour l’explorer. Il s’inscrit dans le prolongement d’une réflexion initiée au sein du Laboratoire d'Economie Forestière. Il découle de ce travail que la bioéconomie peut être interprétée par le biais de deux axes principaux : une première vision « disciplinaire » (bioeconomics) et une seconde vision plus « technico-industrielle » (bioeconomy). La vision disciplinaire de la bioéconomie peut elle-même s’ouvrir sur deux approches : le courant de Georgescu-Roegen, qui vise à modifier profondément la conception de l’économie (analyse économique comme cycle ouvert intégré dans un cycle biologique fermé) et le courant visant à intégrer les disciplines économie et biologie, lequel n’est pas forcément incompatible avec les principes de l’analyse économique néoclassique. La vision plus « technico-industrielle » et politique, quant à elle, s’intéresse principalement à la création de richesse (voire de croissance) à partir de la ressource renouvelable biomasse.

Une partie de la filière française de transformation du bois souffre de difficultés d'adaptation aux évolutions récentes des marchés mondiaux. Cela se traduit par des exportations nettes de bois brut et des importations de produits transformés, préjudiciables à la fois à la balance commerciale et à la création de richesse locale. Par ailleurs, il n'existe pas à l'heure actuelle de comptabilité cohérente et homogène de la production et de la consommation de produits en bois. Cet article vise d'abord à objectiver cette situation en réalisant la première analyse des flux de matière de la filière forêt-bois française. Nous évaluons ensuite les conséquences potentielles de différents scénarios de politiques de réduction des exportations de bois brut, à savoir les subventions à la consommation ou à la transformation et la taxation des exportations, à la fois sur les résultats économiques des différents acteurs et sur les flux de matière. Nous fournissons ainsi un exemple de couplage de l'analyse des flux de matière avec la modélisation économique pour tenter de passer de la phase de diagnostic à l'évaluation des actions possibles dans une perspective de prise de décision.

Objectifs : Quantifier la contribution de la filière forêt-bois française en termes de séquestration et de substitution du carbone en tenant compte à la fois des impacts physiques (changements dans les taux de croissance et de mortalité des arbres) et des impacts du marché (demande accrue de produits ligneux récoltés (PLR)) du changement climatique (cc) et des adaptations subséquentes des gestionnaires forestiers. (2) Évaluer l'incertitude des impacts sur le bilan carbone ci-dessus et sur l'allocation forestière. et (3) Évaluer le rôle des attentes des gestionnaires vis-à-vis de ces impacts futurs, incertains mais hautement anticipés. Méthodologie : Nous avons utilisé un modèle bio-économique du secteur forestier français (FFSM++) qui est capable de considérer et d'intégrer : (a) les effets du changement climatique sur la dynamique forestière. (b) les décisions d'investissement forestier (parmi les groupes d'espèces) en fonction de la rentabilité attendue. et (c) les effets du marché en termes d'approvisionnement, de consommation et de commerce régionalisés des produits forestiers dangereux, en fonction des stocks de ressources forestières et des prix internationaux. En incluant à la fois la dynamique forestière et les produits forestiers, nous pouvons évaluer le bilan carbone en prenant en compte les éléments suivants : (a) le carbone piégé dans la biomasse vivante et morte de la forêt. (b) le carbone séquestré dans le bois de chauffage. (c) le carbone substitué lorsque le bois est utilisé à la place de combustibles fossiles ou de matériaux plus énergivores. et (d) le carbone libéré par les opérations forestières. Résultats : Lorsque le modèle est exécuté à conditions constantes pour le siècle prochain, le potentiel carbone moyen des forêts françaises est de 66,2-125,3 Mt CO2 y-1, selon que l'on considère uniquement les ressources en bois inventoriées, les gisements de PLH et la substitution énergétique directe, ou que l'on tient également compte du carbone stocké dans les branches et les racines des arbres et que l'on considère la substitution matérielle, plus indirecte mais aussi largement plus subjective. Ces valeurs correspondent respectivement à 18,3% et 34,7% des émissions françaises de 2010 (361 Mt CO2). Toutefois, si l'on tient compte à la fois de l'augmentation probable de la mortalité des conifères et des changements dans la croissance de la forêt, ainsi que de l'augmentation de la demande mondiale de bois d'œuvre, le taux de séquestration moyen de la forêt française diminue de 6,6 à 5,8 % pour atteindre 61,8 à 118,0 Mt de CO2 par an. En exécutant des scénarios partiels, nous pouvons évaluer l'interaction relative de ces deux facteurs, où le facteur prix augmente le stock de bois d'œuvre tout en diminuant les stocks forestiers (où ce dernier effet prévaut), tandis que l'impact physique du changement climatique réduit les deux, mais dans une moindre mesure. En considérant des gestionnaires forestiers à courte vue, dont le comportement est basé uniquement sur les conditions observées au moment où les décisions sont prises, nous obtenons un effet limité du bilan carbone global mais un impact relativement important sur l'allocation de surface des feuillus par rapport aux conifères.

Message clé : Les risques phytosanitaires constituent une menace croissante pour les forêts, notamment en raison du changement climatique. Les mesures de gestion des risques sont des stratégies économiques efficaces pour gérer ces risques, de sorte que l'économie peut fournir une méthodologie pertinente pour relever ce nouveau défi. - Contexte : Hylobius abietis et Heterobasidion annosum sont deux risques phytosanitaires générant des dégâts croissants dans la forêt des Landes de Gascogne. - Objectifs : Nous proposons une comparaison économique des différentes mesures de gestion du risque existantes contre Hylobius abietis et Heterobasidion annosum. - Méthodes : Nous utilisons la Land Expectation Value, c'est-à-dire les critères de Faustmann, pour comparer les différents scénarios. - Résultats : Nous constatons que pour Hylobius abietis, le traitement chimique et la jachère semblent être économiquement préférables à l'absence de mesure de gestion du risque. Pour Heterobasidion annosum, nous montrons que le dessouchage local est toujours préférable au dessouchage total et au traitement chimique. Le dessouchage local doit être préféré à la mise en jachère en cas de contamination lors de la deuxième éclaircie. Enfin, nos résultats indiquent que la jachère est toujours préférable au traitement chimique. - Conclusion : Au-delà des spécificités de l'étude de cas, l'article propose une méthodologie pour analyser une telle problématique.

L’objectif du présent travail est de contribuer à faciliter un diagnostic global en réalisant une analyse des flux de bois à l’échelle nationale qui tienne compte des échanges liés aux importations et aux exportations. Pour cela, nous nous basons sur la méthodologie de l’analyse de flux de matière (AFM), une méthode d’évaluation systématique des flux entrant et sortant d’un système défini dans le temps et dans l’espace (Brunner et Rechberger, 2003). Pour y parvenir, nous mettons au point une technique de réconciliation des données inspirée par Cencic et Rechberger (2008). Nous utilisons en outre comme unité le mètre cube équivalent bois fibre défini par Weimar (2009) et utilisé par Bösch et al. (2015).

Étant donné l'importance des déterminants anthropiques dans les écosystèmes forestiers en Europe, l'objectif du modèle FFSM++ est de relier les preuves issues des modèles biologiques aux déterminants socio-économiques, où les rendements attendus des investissements forestiers représentent les principaux moteurs. Par conséquent, un modèle de chaîne de Markov à temps discret basé sur l'inventaire des ressources forestières est couplé à un modèle d'équilibre partiel du marché des produits forestiers et à un modèle microéconomique d'allocation de la zone exploitée pour former un modèle du secteur forestier au niveau national pour la France (FFSM++). Dans cet article, nous présentons le modèle en mettant l'accent sur ses aspects spatiaux, et nous montrons qu'en ne considérant que l'hétérogénéité environnementale et donc les caractéristiques locales de la forêt sous gestion, il est possible de modéliser de façon réaliste des décisions de gestion telles que les investissements forestiers. En particulier, nous proposons une application qui spatialise le taux de croissance de la forêt, normalement rapporté par les sources d'inventaire au niveau régional, et nous exécutons des scénarios à long terme (jusqu'en 2100) afin de simuler les effets sur la dynamique forestière d'une augmentation potentielle de la mortalité des conifères dans certaines zones en raison du changement climatique lorsque les interactions entre les stratégies de gestion forestière sont explicitement considérées.

Compte tenu de l'importance des déterminants anthropiques dans les écosystèmes forestiers en Europe, l'objectif de cet article est de relier les preuves issues des modèles biologiques aux déterminants socio-économiques, où les rendements attendus des investissements forestiers représentent le principal moteur. Un module micro-économique d'allocation de surface est donc couplé à un module de dynamique forestière basé sur l'inventaire et un module de marché d'équilibre partiel dans un modèle de secteur forestier au niveau national pour la France (FFSM++). En utilisant des scénarios à long terme (jusqu'en 2100), nous montrons l'implication d'une politique de gestion active sur la composition des forêts : lorsque l'option la plus rentable guide les investissements forestiers, les forêts de conifères sont généralement préférées aux forêts de feuillus. Ce résultat est toutefois réévalué lorsque l'aversion au risque des propriétaires forestiers est explicitement prise en compte dans le modèle, étant donné le risque plus élevé associé aux premiers. Nous montrons en outre la forte stabilité des écosystèmes forestiers qui, en raison des cycles très longs, subissent de très faibles variations des stocks de volume, même dans des scénarios où la régénération initiale de la forêt est fortement influencée.

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Nous évaluons les impacts économiques du plan de compensation mis en place dans le secteur forestier après le passage de l'ouragan Klaus dans le sud-ouest de la France en 2009. Nous modélisons ce plan dans le cadre du Modèle de la Filière Forestière Française (modèle d'équilibre partiel bio-économique), et nous le comparons à des plans alternatifs supposant des distributions alternatives entre les subventions au transport et au stockage. Nos résultats montrent que le plan tel qu'il a été formulé a été globalement bénéfique au secteur forestier par rapport à un scénario sans plan. En outre, nous montrons que, par rapport au plan formulé, un plan alternatif orienté vers le stockage réduit la chute des prix observée après l'ouragan, augmente le volume de stockage, accroît les gains totaux en surplus de l'ensemble du secteur mais reporte le rebond des prix après le choc. Il s'agit d'un résultat pertinent pour les politiques dans un tel contexte où l'un des risques majeurs est que les prix du bois chablis tombent à zéro.

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Cet article tente de déterminer la nature et la portée des résultats d’un modèle économique de prospective le French Forest Sector Model représentant un système bioéconomique complexe sous la forme de milliers d’équations. En particulier, il montre qu’au-delà des chiffres qu’il produit, un tel modèle présente la capacité de mettre en avant les déterminants des phénomènes réels, d’en déterminer l’ordre de grandeur et la sensibilité aux paramètres réels. Dans le cadre d’une expertise, l’intérêt de l’utilisation d’un tel modèle se situe au niveau de la comparaison des variables de sortie (prix, offres et demandes de produits bois, surplus économiques) selon différents scénarios.

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Compte tenu de l'importance des déterminants anthropiques dans les écosystèmes forestiers en Europe, l'objectif du modèle FFSM++ est de relier les preuves issues des modèles biologiques aux déterminants socio-économiques, où les rendements attendus des investissements forestiers représentent les principaux moteurs. Un modèle dynamique forestier basé sur l'inventaire est donc couplé à un module de marché d'équilibre partiel et à un module de gestion microéconomique dans un modèle de secteur forestier français au niveau national (FFSM++). Les objectifs de cet article sont les suivants (a) de démontrer l'importance des interactions entre les facteurs climatiques et les stratégies de gestion qu'une telle approche intégrée est capable de capturer, avec un accent particulier sur les effets de l'utilisation d'un cadre spatial (b) d'aborder la mise en œuvre d'un tel lien entre un module de marché (programmation non linéaire) et le reste du modèle où une approche orientée objet/agent est utilisée. En particulier, une application est proposée pour spatialiser le taux de croissance de la forêt et des scénarios à long terme (jusqu'en 2100) sont exécutés pour examiner les effets de plusieurs scénarios de changement climatique sur la dynamique de la forêt, et notamment l'interaction avec les stratégies de gestion forestière.

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Dans le cadre des politiques visant à atténuer les émissions de gaz à effets de serre, la France s’appuie aujourd’hui largement sur la substitution énergétique. Cela se traduit par la mise en place de plans d’aide à la mobilisation de bois-énergie ou à la production de chaleur issue de biomasse. En revanche, l’action de l’Etat ne repose pas, à ce jour, sur des mesures privilégiant la séquestration du carbone en forêt du fait de la prise en compte très partielle de la séquestration in situ dans les politiques climatiques internationales découlant du Protocole de Kyoto. Des chercheurs du laboratoire d’économie forestière de Nancy ont développé le French Forest Sector Model (FFSM), un modèle bioéconomique de la filière forêt-bois française, utilisé pour des simulations de politiques climatiques et l’analyse de leurs impacts. Les premiers résultats du modèle FFSM montrent que: (i)Une politique ambitieuse de substitution peut être à l’origine de tensions sur la ressource et sur les marchés du bois d’industrie. (ii) une politique de séquestration présente un meilleur bilan carbone à l’horizon 2020 qu’une politique de substitution. (iii) la mise en place d’une taxe carbone généralisée aurait un effet globalement positif sur la filière forêt-bois française.

Stimuler les énergies renouvelables est un objectif crucial pour lutter contre le changement climatique et faire face à la future pénurie de combustibles fossiles. En France, le bois de chauffage semble être une source importante pour le mix énergétique renouvelable. En utilisant le modèle de secteur forestier français, notre article vise à évaluer les impacts de trois options politiques pour stimuler la consommation de bois de chauffage : une subvention au consommateur, une subvention au producteur et une politique de contrat à demande fixe. Nous avons exploré leurs impacts en fonction de cinq groupes de critères : (1) la dynamique des ressources forestières (2) variations des prix des produits du bois et des quantités consommées et produites. (3) la balance commerciale. (4) les coûts budgétaires. et (5) les variations des excédents des agents. Nous montrons qu'aucune option politique n'est plus souhaitable qu'une autre sur la base de tous ces critères et que des compromis détermineront quelle est la meilleure option politique à mettre en œuvre. © 2013 Elsevier Ltd.

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Alors que la France élabore son plan de lutte contre le changement climatique, le secteur forestier s'interroge sur la manière dont les programmes d'atténuation sectoriels, tels que ceux conçus pour augmenter la consommation de bois de chauffage ou pour stimuler la séquestration du carbone en forêt, peuvent coïncider avec un programme intersectoriel tel qu'une taxe carbone à l'échelle de l'économie. Cet article fournit un aperçu de cette question en explorant les impacts (1) d'une combinaison d'une taxe sur le carbone et d'une politique sur le bois de chauffage, et (2) d'une combinaison d'une taxe sur le carbone et d'une politique de séquestration sur (i) l'économie du secteur forestier, et (ii) la dynamique de la ressource forestière. Pour ce faire, nous avons utilisé une version modifiée du modèle français du secteur forestier (FFSM) et réalisé des simulations à l'horizon 2020. En basant notre analyse sur le secteur du bois de chauffage, nous avons montré que les producteurs de bois bénéficient toujours de la combinaison d'une taxe carbone avec soit une politique du bois de chauffage, soit une politique de séquestration au niveau national. A l'inverse, et bien qu'elle favorise les produits du bois par rapport aux substituts non-bois, une taxe carbone diminue toujours les excédents des consommateurs en augmentant les prix des produits du bois. En conséquence, la combinaison d'une taxe carbone avec des politiques sectorielles est susceptible de soulever des questions sur l'économie politique du programme d'atténuation. Ceci est particulièrement vrai dans le cas de la combinaison d'une taxe carbone avec une politique de séquestration, qui diminue déjà les surplus des consommateurs. Nous avons finalement montré qu'en augmentant les coûts de transport entre les régions nationales, la taxe carbone réalloue les modèles de production sur le territoire français, ce qui pourrait conduire à la nécessité d'une ventilation régionale des politiques sectorielles dans le secteur forestier.

Nous définissons les modèles économiques de secteur forestier comme les modèles représentant les comportements économiques agrégés des agents de la filière forêt-bois. En particulier, nous les distinguons des modèles microéconomiques de décision individuelle développés à partir du XIXe siècle, notamment sous l’impulsion de Martin Faustmann (1849), dont l’approche était résolument individuelle et normative. La construction de modèles agrégés débute dans la seconde partie du XXe siècle. L’objectif est alors d’expliquer les déterminants de la fluctuation des prix des produits bois consécutivement aux chocs pétroliers des années 1970. Plusieurs courants de modélisation du secteur forêt-bois se sont développés durant cette période. Cet article en retrace une histoire et examine les caractéristiques générales des modèles qui en sont issus. Cet exercice est un préalable nécessaire à toute étude approfondie de ces modèles et permet de mieux en cerner la portée et l’utilité. Dans un premier temps, nous analysons les modèles existants et nous en construisons une typologie. Cette typologie distingue quatre familles en fonction de caractéristiques méthodologiques et théoriques. Dans un second temps, nous reprenons les grandes lignes historiques du développement de la modélisation de secteur forestier et nous montrons que les modèles répertoriés dans la première partie s’appuient sur des théories et des méthodologies développées dans plusieurs champs disciplinaires, de l’économie de l’environnement aux recherches sur le transport optimal en passant par la programmation non linéaire.

Nous avons analysé les impacts économiques de la mise en place du plan chablis après la tempête Klaus en 2009 à l’aide d’un modèle représentant la filière forêt-bois française (FFSM). Pour cela, nous avons modifié le modèle initial afin d’inclure une représentation du stockage des bois chablis et de l’offre des bois chablis. Dans un premier temps nous avons comparé un scénario sans tempête avec un scénario avec tempête et sans plan et avec un scénario avec tempête et avec plan. Il apparait que sous l’hypothèse d’une non dégradation du bois en forêt, le plan tel qu’il a été mis en place a favorisé le stockage par rapport à une situation sans plan qui conduit au contraire à augmenter la consommation directe et, dans une moindre mesure, l’export. Néanmoins, et c’est la deuxième conclusion, le plan tel qu’il a été mis en place semble avoir accéléré la mobilisation quelle que soit la destination du bois (stockage, consommation directe, export). C’est une conclusion importante dans la mesure où, si l’on fait l’hypothèse qu’une partie des bois est dégradé en forêt, cette accélération de la mobilisation évite des pertes économiques. Pour un taux de dégradation de 5% par an, on a ainsi vu que le plan entraînait une augmentation en valeur absolue du volume mobilisé pour toutes les destinations par rapport à une situation sans plan. Troisièmement, du point de vue du surplus global, le modèle met en évidence que le plan chablis tel qu’il a été mis en œuvre a été bénéfique puisque, quelle que soit l’hypothèse de dégradation des bois en forêt, la somme actualisée sur la période 2009-2020 du surplus économique total est positive. Néanmoins, il apparaît que la valeur du gain de surplus calculée par rapport à un scénario sans plan est très sensible à l’hypothèse de non-dégradation des bois. Un relâchement de cette hypothèse et la prise en compte d’un taux de dégradation des bois de 5% conduit à multiplier par 4 le gain de surplus global sur la période 2009-2020. Quatrièmement l’effet du plan sur les prix des bois en amont est limité sous l’hypothèse de non-dégradation. Cela s’explique par les valeurs relativement faibles des élasticités prix des fonctions d’offre de chablis mais également par l’effet du stockage dans le scénario avec plan qui tamponne la baisse des prix mais également sa remontée par rapport à un scénario sans plan. Il faut noter qu’en situation de marché imparfait , il est fort probable que les prix réagissent encore moins du fait des effets de captation des rentes économiques par un ou plusieurs groupes d’agents. Il faut également rappeler à ce niveau-là que FFSM est un modèle en équilibre partiel qui ne capte pas les effets macroéconomiques du plan. De même les effets conjoncturels (crise économique) ne sont pas inclus dans l’analyse. Néanmoins, FFSM modélise des prix largement au-dessus de 0, que ce soit dans le scénario avec ou le scénario sans plan. Il s’agit d’un résultat robuste aux analyses de sensibilité. Ce résultat signifie que le marché ne disparaît pas, même lorsqu’aucun plan n’est mis en place. Nous avons ensuite simulé des scénarios alternatifs au plan chablis tel qu’il a été mis en place. Il apparaît qu’une réaffectation d’une partie des aides initialement allouées au transport vers le stockage conduirait à (1) limiter la baisse des prix de marché les années qui suivent la tempête, (2) augmenter le gain de surplus total et (3) baisser le gain de surplus associé à l’offre de chablis. Ces conclusions semblent relativement peu sensibles aux valeurs des élasticités de l’offre de chablis par rapport aux coûts calibrées de manière ad hoc. D’autre part, il apparaît qu’une aide au niveau des prix, sous la forme d’une subvention-prix à la mobilisation en amont, conduit à (1) renforcer le stockage et diminuer l’export et (2) augmenter le gain de surplus total par rapport à une aide au niveau des coûts telle qu’elle a été mise en œuvre dans le plan chablis. Le second point de cette conclusion semble peu sensible aux valeurs des élasticités mais le premier point semble au contraire très sensible à la valeur de ces mêmes élasticités et doit être considéré avec prudence.

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Cette thèse évalue les conséquences de différentes politiques climatiques sur la filière forêt-bois française. Nous partons du constat qu'en France, les politiques actuellement mises en place prennent, pour la plupart, la forme de mesures ciblées s'appuyant sur la substitution énergétique à travers une augmentation de la consommation de bois-énergie. Nous étudions les effets de ces politiques sur l'économie de la filière et sur l'évolution de la ressource et nous analysons les conséquences de deux mesures fictives alternatives : une politique de séquestration en forêt et une taxe carbone intersectorielle. Pour cela, nous développons un modèle bio-économique du secteur forestier français : French Forest Sector Model (FFSM) s'articule autour d'un module représentant l'économie de la filière bois en équilibre partiel et d'un module représentant l'évolution de la ressource forestière française. FFSM représente la consommation de 6 produits bois transformés, la production de 3 produits bois primaires et les échanges de ces produits entre les 22 régions françaises et entre la France et l'étranger. FFSM permet d'évaluer l'efficacité économique des politiques en estimant leur coût et en mesurant leurs impacts sur les variables économiques de la filière. L'efficacité environnementale des mesures étudiées est analysée en calculant les bilans d'émissions et en déterminant leurs conséquences sur l'évolution de la ressource forestière.

Cette thèse évalue les conséquences de différentes politiques climatiques sur la filière forêt-bois française. Nous partons du constat qu'en France, les politiques actuellement mises en place prennent, pour la plupart, la forme de mesures ciblées s'appuyant sur la substitution énergétique à travers une augmentation de la consommation de bois-énergie. Nous étudions les effets de ces politiques sur l'économie de la filière et sur l'évolution de la ressource et nous analysons les conséquences de deux mesures fictives alternatives : une politique de séquestration en forêt et une taxe carbone intersectorielle. Pour cela, nous développons un modèle bio-économique du secteur forestier français : French Forest Sector Model (FFSM) s'articule autour d'un module représentant l'économie de la filière bois en équilibre partiel et d'un module représentant l'évolution de la ressource forestière française. FFSM représente la consommation de 6 produits bois transformés, la production de 3 produits bois primaires et les échanges de ces produits entre les 22 régions françaises et entre la France et l'étranger. FFSM permet d'évaluer l'efficacité économique des politiques en estimant leur coût et en mesurant leurs impacts sur les variables économiques de la filière. L'efficacité environnementale des mesures étudiées est analysée en calculant les bilans d'émissions et en déterminant leurs conséquences sur l'évolution de la ressource forestière.