Modèle de fonctionnement des forêts

Modèle de fonctionnement des forêts GO+

Ce projet axé autour du développement du modèle code GO+ s’est construit par une suite de projets commencée en 2002 avec les projets CARBOFOR puis CLIMATOR (MAA, MTES), puis l’ANR (CEPS - Oracle, AgroBiosphère – MACCAC), l’ADEME (Evafora, Biosylve), le MAA (expertise INRA-IGN, projet Forêts-21 ). Ce modèle de fonctionnement à base de processus permet de projeter les impacts des changements environnementaux 2020-2100 sur les forêts à l’échelle nationale et européenne selon différents forçages climatiques ou sylvicoles ([102], [113], [114]). Le modèle a été adapté aux principales essences françaises et à leur sylviculture (Pins, Hêtre, Chênes, Douglas) ainsi qu’à l’Eucalyptus et aux plantations agroforestières de café. Il se développe vers le couplage des cycles C-N-P (projets Biosylve) et l’intégration dans une chaîne de modèles décrivant le cycle de vie des produits récoltés (C.A.T.), le risque tempête (Forest-Gales) et incendie (indice météorologique de Feu) (Forêts-21- M.A.A. ). Cette approche de modélisation permet de caractériser les effets environnementaux complexes sur le fonctionnement des écosystèmes : effets cumulatifs, changements discrets (température, CO_2, rapport diffus/direct du rayonnement de courte longueur d’onde, dépôts azotés et d’ozone, risques incendie et tempête), interactions entre facteurs physiques du milieu et facteurs biotiques. Elle s’est avérée pertinente pour les expertises et projets développés ainsi que pour les acteurs et utilisateurs de leurs résultats (comité d’experts sur la stratégie national Bas carbone), communauté scientifique et des acteurs (RMT AFORCE, CNPF, ONF, CRPFs, groupe Alliance, Commission interdépartementale de l’eau, Bordeaux-Métropole, ENGIE-GREEN). 
Le modèle GO+ a été appliqué à plusieurs projets opérationnels : impact du changement climatique sur le stockage de carbone des forêts françaises (prospective INRAE-IGN 2018) , l'impact d’extraction d’eau dans les aquifères profonds du massif landais sur les forêts, l'analyse du bilan de carbone de projets photovoltaïques, l'impact "carbone" de l’exploitation de vielles forêts pyrénéennes. Les recherches développées récemment permettront de prendre en compte les cycles de l’azote et du phosphore et leurs interactions avec le fonctionnement hydrique, et la croissance et la production des forêts tempérées (projet Biosylve, programme GRAINE, ADEME). Un deuxième axe de travail vise à représenter des forêts mélangées et à plusieurs strates (peuplements irréguliers) afin notamment de répondre aux demandes émanant de la filière forestière sur la sylviculture des feuillus sociaux (projet Forêts-21, MAA).

Figure 1. (1) Diagramme simplifié, (2) modèles de conductance stomatique et de photosynthèse de 4 essences forestières et (3) simulation des stocks de carbone biomasse et sol pour différents ITK sylvicoles (3) du modèle GO+. (Moreaux et al., Geosc. Model Dev. , 2020.)