GIS Coop : GIS Coopérative de données sur la croissance des peuplements forestiers

Présidence : INRAE

Coordination : INRAE, Nancy, 54000, France

Sites expérimentaux répartis en France métropolitaine (CNPF-IDF, CPFA, FCBA, INRAE, ONF)

https://www6.inrae.fr/giscoop

https://link.springer.com/article/10.1007/s13595-018-0692-z

Le GIS Coop est un Groupement d’Intérêt Scientifique, dénommé « Coopérative de données sur la croissance des peuplements forestiers » qui a pour objet le recueil et la mise en commun de données scientifiques sur la croissance des peuplements forestiers, destinées à l’établissement de modèles de croissance et d’outils d’aide à la gestion. Cet objectif scientifique nécessite l’installation, le suivi et la mesure de réseaux multi locaux de placettes permanentes selon des protocoles standardisés couvrant au mieux toute la gamme de variabilité des conditions de croissance (climats, conditions stationnelles, sylvicultures, niveaux génétiques). Depuis la création en 1994 du GIS Coop, six partenaires (AgroParisTech, CNPF-IDF, CPFA, FCBA, INRAE, ONF) bénéficient du soutien du Ministère en charge de la Forêt pour développer et gérer ces réseaux.

Sept systèmes sylvicoles (peuplements équiennes de Douglas, Chênes sessile et pédonculé, Pins laricio et maritime ; peuplements mélangés à base de Chêne sessile et à base de Sapin pectiné) importants dans la ressource française sont étudiés. Chaque réseau est composé de sites expérimentaux installés de manière à explorer toute la diversité des contextes écologiques (climat, conditions stationnelles) des aires de production actuelle, tout en anticipant leur évolution. La stratégie d'échantillonnage des sites expérimentaux a été récemment réviser afin de stratifier les nouveaux plans d'échantillonnage selon des gradients environnementaux et ainsi adapter les réseaux aux nouvelles problématiques posées par les changements globaux.

Un facteur principal et obligatoire est expérimenté sur chaque site : l’évolution de la densité du peuplement au cours de sa vie, dans une gamme très large, qui va de la concurrence maximale entre les arbres (auto-éclaircie) à la croissance hors concurrence (croissance libre). Ces scénarios très contrastés d’évolution de la compétition sont formalisés quantitativement et demandent un suivi à long terme. Ce premier facteur est croisé avec des facteurs secondaires : selon les réseaux, le niveau d’amélioration génétique et l’intensification culturale (pin maritime), l’élagage (pin laricio), la composition/structure (forêt hétérogène). Pour cela, chaque site comprend au moins trois placettes soumises à ces traitements sylvicoles différents. Par site, la diversité des traitements sylvicoles est privilégiée à la répétition des traitements (qui sont eux répétés entre les sites). L’installation dans des peuplements au stade le plus précoce est tout particulièrement recherchée (plantation ou stade du premier dégagement ou dépressage). De nouveaux dispositifs sont régulièrement implantés pour échelonner les dates d’installation et ainsi décorréler les effets de l’âge et de la date sur la croissance, pour compléter les réseaux progressivement et enfin pour renouveler les sites récoltés ou détruits. 185 sites (22 en Chênes, 31 en Douglas, 14 en Pin laricio, 114 en Pin maritime et 4 en forêt hétérogène) totalisant 1206 placettes ont été installés depuis 20 ans.

Les réseaux du GIS Coop constituent des supports pour des travaux multidisciplinaires dans des domaines variés (écologie, écophysiologie, sciences du sol …).

Les arbres font l’objet de notation (état sanitaire, forme …) et de mesures dendrométriques régulières (tous les 3 à 10 ans, circonférence à 1,30m, hauteur totale, branchaison). Ce suivi des arbres permet de détecter les effets des traitements sur la croissance aux niveaux arbre et peuplement dans des peuplements d’âges variés et dans des contextes stationnelles diversifiés.

Une caractérisation écologique, selon un protocole commun à tous les réseaux, est faite sur chaque site, qui inclut des inventaires floristiques des strates arborées, arbustives et herbacées, des descriptions pédologiques sur fosse profonde de 1,50m (description de chaque horizon pédologique : couleur, texture, structure, compacité, éléments grossiers, racines) et des analyses de sols (physiques – granulométrie – et chimiques – carbone, azote, pH, calcaire, éléments échangeables, phosphore).

Les traitements expérimentaux et les interventions techniques sont coordonnés par les coopérateurs : plantation, marquage des éclaircies et suivi des interventions (préparation des sols, exploitation, ouverture de cloisonnements, dégagement, gestion de la végétation et du sous-étage). Une convention de partenariat est signée avec chacun des propriétaires des sites.

Toutes les données recueillies sur les sites du GIS Coop sont mises en forme, vérifiées et organisées afin d’être stockées dans une base de données, CoopFor, gérée avec PostgreSQL et hébergée sur un serveur INRAE.

Les réseaux sont coordonnés par le conseil du GIS Coop et gérés par cinq groupes opérationnels (un groupe par réseau : Pin laricio, Pin maritime, Douglas, Chênes et Forêts hétérogènes). Chaque groupe est responsable du plan d’échantillonnage, des protocoles expérimentaux et de mesures, de l’installation et du suivi des sites, et de la qualification des données avant chargement dans la base de données (BD). A ces 5 groupes opérationnels s’ajoute le groupe transversal CoopEco, auquel participent tous les coopérateurs. Ce groupe est responsable du protocole de caractérisation écologique des dispositifs (flore, humus, sol) et de l’adaptation du plan d’échantillonnage des dispositifs pour prendre en compte les conditions pédoclimatiques actuelles et futures pour le développement de chacun des 5 réseaux. Il coordonne les campagnes de caractérisation écologique des dispositifs en lien avec chaque groupe opérationnel. Enfin, la Cellule Technique du GIS Coop contrôle la cohérence des données transmises par les groupes, assure la gestion et l’alimentation de la BD ainsi que les droits d’accès selon les règles définies par la convention et la charte du GIS Coop.

Au total, pour l'ensemble des partenaires, ce sont environ 300 jours-ingénieurs/an et 600 jours-techniciens/an qui sont nécessaires au fonctionnement de ces réseaux. Plus de 175 personnes ont contribué directement à ces réseaux pendant les 20 premières années de son fonctionnement.

Selon les projets de recherche ou de développement, les demandes peuvent concerner l’accès aux données déjà collectées par le GIS Coop et/ou l’accès aux sites expérimentaux pour le recueil de nouvelles données ou la collecte d’échantillons. Elles doivent être adressées aux animateurs du (des) groupe(s) concerné(s) qui coordonnent la réponse avec les membres du groupe qui restent propriétaires de leur données (formulaire de demande et contact disponibles à l'adresse : https://www6.inrae.fr/giscoop/Presentation).

Dans tous les cas ces demandes impliquent, pour tout bénéficiaire, l'acceptation des règles de la charte du GIS Coop. Notre démarche consiste à interagir le plus possible avec le(s) utilisateur(s) pour discuter de tous les aspects de leur projet. Selon les besoins des projets, les coopérateurs extraient et préparent les jeux de données, apportent un appui technique pour l’accès aux dispositifs et assurent la communication avec les propriétaires/gestionnaires forestiers.

En contrepartie de l’accès aux données et/ou aux sites, des formes particulières d’apport du projet concerné vers le GIS Coop seront discutés entre le ou les groupe(s) du GIS Coop concerné par la demande et le porteur du projet, en fonction des objectifs et des résultats attendus, et seront inclus dans les conditions d’accès aux données et aux dispositifs. L’intention du GIS Coop est de développer des synergies collaboratives avec les projets concernés, jugées essentielles pour le suivi et la valorisation de cet outil expérimental de portée nationale sur le long terme.

En fonction de la demande

Pour quelques sites : station météorologique, capteurs capacitifs de mesure de l'humidité du sol, microdendromètres, multiplexeurs et centrales d'acquisition