Les charges critiques correspondent au dépôt atmosphérique maximal admissible par des écosystèmes, de l’échelle locale à l’échelle des pays. Leur modélisation spatialisée à l’échelle du territoire national implique la définition d’une classification des écosystèmes et sa cartographie à l’échelle de la France.
Les classifications existantes prennent en compte soit la végétation, soit le sol, soit le biotope, mais jamais l’ensemble de ces paramètres en même temps. Une intégration des données concernant la végétation, la pédologie, la géologie et le climat sont nécessaires à la modélisation des charges critiques.
Une classification des écosystèmes intégrant ces différents paramètres a été créée pour la première fois en 2003 au PFN, selon la démarche suivante :
-La carte des sols et des matériaux parentaux de l’INRA a été regroupée en 31 types. Cette carte a été croisée avec la carte de la végétation potentielle de la France (Party, 1999). Les résultats du croisement ont été analysés un par un, pour éliminer les couples sols-géologie-végétation qui n’existent pas.
-La carte résultante a été croisée avec la carte d’occupation du sol (données extraites du recensement général agricole). La classification finale est composée de 281 types d’écosystèmes (Figure 1).
Depuis, la carte des écosystèmes a été régulièrement mise à jour en incluant notamment les statuts de protection des écosystèmes, comme les zones classées Natura 2000.
L’ensemble des données descriptives des écosystèmes (géologie, minéralogie, hydrologie, climat, pédologie, végétation) sont intégrées dans une base de données (Figure 2). Cette base de données relationnelle des charges critiques est reliée au SIG (Party et al., 2001 ; Probst et al., 2002). Ainsi les résultats des calculs de charges critiques pour chaque type d’écosystèmes sont cartographiés à l’échelle de la France, ou bien intégrés dans la base de données européenne via l’utilisation d’une grille géographique, initialement au pas de 50 km * 50 km, aujourd’hui au pas de 0,1° * 0,05° (grilles EMEP).
La quantité de données nécessaires aux calculs des charges critiques par les modèles est très importante, et concerne en milieu forestier le compartiment sol, le climat, les dépôts atmosphériques, la croissance et la gestion forestière, ainsi que toutes les caractéristiques phytoécologiques des écosystèmes et l’écologie des espèces végétales présentes. C’est pourquoi, en plus de la définition des écosystèmes à l’échelle de la France par combinaison de différentes cartes, le PFN français s’appuie sur un réseau de placettes forestières très bien suivie et instrumentées, permettant d’accéder à l’ensemble des données requises par les modèles : le réseau RENECOFOR (Réseau National de suivi à long terme des ECOsystèmes FORestiers), géré par l’ONF. Ces placettes permettent également au PFN de vérifier les données simulées par les modèles, et de travailler à leur amélioration.
Le réseau RENECOFOR (Réseau National de suivi des ÉCOsystèmes FORestiers) a été créé en 1992 par l’Office National de Forêt (ONF) (Ulrich, 1995). Ce réseau est composé de 102 placettes forestières permanentes (Figure 3, triangles noirs et carrés rouges) mises en place pour une durée de 30 ans, conjointement avec plus de 400 placettes permanentes installées dans 42 pays européens et membres du programme international d’évaluation et de suivi de la pollution atmosphériques (ICP-Forest). Les 102 placettes sont réparties sur l’ensemble du territoire de façon à assurer une bonne représentation des principales essences en France métropolitaine. Parmi ces 102 placettes, 14 font parties du sous-réseau CATAENAT (pour Charge Acide Totale d’origine Atmosphérique dans les Écosystèmes NAturels Terrestres, dénommé « de niveau 3 », Figure 3, carrés rouges), et la majeure partie des données nécessaires aux simulations y sont mesurées (Probst et al., 2008).
Actuellement, l’ensemble des données nécessaires à la modélisation des charges critiques ne sont disponibles que pour les écosystèmes forestiers en France. Les charges critiques calculées par le PFN, et transmises au Centre de Coordination pour les Effets (CCE), suite aux appels à données européens, ne concernent donc que ces écosystèmes. Les cartes de charges critiques d’acidité, d’eutrophisation ou de biodiversité produites à l’échelle européenne par le CCE sont basées sur les données produites par les différents pays ou modélisées par le CCE si besoin sur la base de données disponibles.
Références
- GALSOMIÈS L. (2002). Bibliographie : principaux travaux français sur les « Charges Critiques ». Pollution atmosphérique n° 173 : 151-156.
- GALSOMIÈS L. (2002). Charges et niveaux critiques de polluants atmosphériques en France : de l’acidité à l’eutrophisation , aux pollutions oxydantes et metalliques et effets sur les matérieux. Pollution atmosphérique n° 173 : 137-149.
- PARTY J.-P, PROBST A., THOMAS A.-L., et DAMBRINE É. (2001). Calcul et cartographie des charges critiques azotées en France : application de la méthode empirique. Pollution Atmosphérique, 172 (oct-nov 2001).
- PROBST A., MONCOULON D., LEGUÉDOIS S., PARTY J.-P., DAMBRINE É. (2008). Qu’a apporté le réseau pour le calcul des charges critiques en polluants atmosphériques en France ? Hors série n°4 « 15 ans de suivi des écosystèmes forestiers. Résultats, acquis et perspectives de RENECOFOR »: 77-81.
- PROBST A., PARTY J.-P, ERTZ O. (2002). La base de données « charges critiques » : gestion et acquisition des données. Pollution Atmosphérique, 173 (janv-mars 2002) : 83-97.
- ULRICH, E. (1995). Le réseau RENECOFOR : objectifs et réalisation. Revue forestière française XLVII : 107-124.