Un modèle mécano-empirique pour mieux comprendre la stabilité au vent du hêtre sur plateau calcaire
Résumé
Most of the damages in European forest are done by gales and strong winds. To find out risk factors needs models of wind firmness. We have realised one for the high forests and the coppice with standards from the Lorraine limestone plateau. Since the high rate of windthrow between the damaged trees, only this kind of damages has been taken into account. Our empirical windthrow model was more based on mechanical ideas than current statistical models, which make it original. The creation of a linear relation inspired from Weibull?s model of brittle fracture and of a mechanically based criterion has led to a parsimonious and efficient model, which only needs variables commonly used in forestry. The main windfirmn factors are the product of the crown diameter by the square of the total tree height and the soil depth where limestone appears. Any type of silviculture seems to be more windfirm a priori. The use of a random site effect has largely increased the model quality. Most of the between-site variability may result from the storm site windiness. Improving this data is difficult but could highlight less important factor like silviculture.
Les vents forts représentent la première source de dommages pour les forêts européennes. Pointer les facteurs à risques passe par la modélisation de la stabilité au vent, ce que nous avons entrepris pour les futaies régulières et taillis sous futaies de hêtres des plateaux calcaires lorrains. Etant donné la forte proportion de chablis dans notre jeu de données, seul ce type de dégâts a été pris en compte. Nous avons réalisé un modèle empirique original de stabilité au vent car davantage fondé sur des considérations mécaniques que les modèles statistiques usuels. La mise au point d'une relation linéaire élaborée à partir du modèle de rupture fragile de Weibull et d'un critère mécanique empirique a permis d'obtenir un modèle parcimonieux et relativement efficace qui n'utilise que des variables courantes en foresterie. Les facteurs majeurs de stabilité au renversement sont le produit du diamètre du houppier par la hauteur totale de l'arbre au carré et la profondeur de sol sans roches calcaires. Aucun régime sylvicole ne peut être considéré comme plus stable a priori. L'ajout final d'un effet aléatoire placette a nettement augmenté la qualité du modèle. Une grande partie de la variabilité inter-placette doit être liée aux conditions de vent différentes d'une placette à l'autre. Améliorer cette donnée est délicat mais permettrait peut-être de mettre en avant des facteurs de second ordre comme la sylviculture.