Les forêts de Cassini. Analyse quantitative et comparaison avec les forêts actuelles

En 1747, Louis XV confie à Cassini de Thury la réalisation de la « Carte générale et particulière de la France ». L’objectif est alors d'achever la mesure du Royaume et de déterminer la position des innombrables bourgs, villes, lignes principales constituées par les rivières et par les grands chemins. En 42 ans, 96% de la France actuelle mais aussi 1,8 millions d’ha en position frontalière ont ainsi été cartographiés. Les forêts y sont représentées sous différents figurés. Utilisée régulièrement par les forestiers pour avoir une idée de l’histoire d’une région forestière, cette carte n’a jamais été analysée dans son ensemble avec l’aide d’un système d’information géographique (SIG). La présente étude cherche à combler cette lacune, notamment dans le but d’explorer et de préciser son intérêt et ses limites pour les utilisations possibles (identification des noyaux forestiers anciens, étude de l’évolution des paysages, analyse des conséquences de l’ancienneté sur la biodiversité, la dynamique ou la fertilité…). Sur les parties du territoire français actuel représentées par la carte de Cassini (52,6 millions d’ha), seuls 6,6 millions d’ha sont des forêts, soit un taux de boisement égal à 12,6%. Ce rapport et son CD-Rom, qui contient libre de droit les couches SIG redressées à l’échelle nationale, ne constituent qu’un début des analyses de l’ancienneté des boisements de France et présentent de nombreuses perspectives en termes scientifiques (histoire, sciences de la nature) ou de gestion et conservation des forêts

Parcellaires et habitat antiques des forêts du plateau de Haye en Lorraine : bilan et perspectives

Les vestiges antiques conservés sous couvert forestier sur le plateau de Haye en Lorraine, principalement des vestiges agraires et parcellaires associés à de l'habitat, font l'objet de travaux depuis une quinzaine d'années, menés par une équipe d'archéologues et de chercheurs forestiers. Cet article vise à faire un rapide bilan de l'état d'avancement de ce dossier sous forme d'un état des lieux et en ouvrant sur les questions qui peuvent intéresser le programme RurLand

La carte de végétation du CNRS à l'ère du numérique

Dans cet article nous présentons la numérisation de la carte de végétation de la France publiée par le CNRS en 64 feuilles entre 1947 et 1991. Les couvertures géographiques et les tables de données réalisées lors de ce travail ont été regroupées au sein de la Base de Données Géographique de la VÉGétation de la France (BDGveg_FR). Les couvertures principales représentent respectivement les séries de végétation, sous forme de scan géoréférencé, à 1/200 000 et la carte harmonisée de la végétation potentielle, sous format vectoriel, à 1/1 000 000. La carte harmonisée de la végétation potentielle est accompagnée d'une typologie hiérarchique nationale sur six niveaux synthétisée à partir des légendes des 64 feuilles

The vegetation map of France going numerical: a new harmonised national geographical database

5 pagesIn this paper we present the digitalisation of the map of the vegetation of France edited in 64 sheets by the CNRS between 1947 and 1991. The geographical covers and the databases built during this work are gathered in a geographical database called "Base de Données Géographique de la VÉGétation de la France" (BDGveg_FR). The main covers show respectively the vegetation succession stages, as a georeferenced scan, at 1/200,000, and the harmonised map of the potential vegetation, in a vector format, at 1/1,000,000. The harmonised map of the potential vegetation is linked with a national 6-level typology synthesised from the keys of the 64 sheets. The BDGveg_FR is unique because of its period of time, its local and national scales, its exhaustive cover, and its information on the plant associations. Thus, it is actually complementary to the other databases on the French vegetation presently available. It is particularly well appropriate to assess the impact of global changes (e.g. climate, atmospheric pollution) on ecosystem behaviour

Apport du lidar à la connaissance de l’histoire de l’occupation du sol en forêt de Haye

Le potentiel archéologique des forêts est fort, notamment en raison de la bonne conservation des vestiges sous forme de micro-reliefs, mais les prospections archéologiques sont gênées par le couvert forestier, ce qui freine l’étude des sites. Une méthode de télédétection assez récente, le scanneur laser aéroporté ou lidar, permet de s’affranchir d’une partie des contraintes physiques et permet le repérage et la cartographie des vestiges. Cette technique a été appliquée au massif forestier de Haye, qui couvre 116 km2, à côté de Nancy, durant l’hiver 2006-2007. Elle a permis des apports considérables par rapport aux méthodes de prospection traditionnelles au sol jusque-là utilisées pour étudier les structures agraires et parcellaires et les habitats antiques qui y sont conservés. Ces apports ont porté sur de nombreux points : nette augmentation du nombre de vestiges découverts, amélioration de la localisation des vestiges initialement cartographiés au topofil et à la boussole ou au GPS, apports morphologiques et chronologiques, etc. Nous avons mis au point une méthode de cartographie et élaboré un référentiel de vestiges archéologiques et de structures morphologiques diverses, adaptés à l’analyse et à l’interprétation des données lidar. Au final, cette technique rend possible un véritable changement d’échelle dans l’étude des sites archéologiques et permet d’esquisser dans ses grandes lignes l’histoire de l’occupation du sol de l’actuel massif forestier de Haye.The archaeological potential of forests is high, mainly because of good conservation of the remains in the form of microreliefs, but the archaeological surveys are hampered by the forest cover, which slows the study of sites. A method of remote sensing, airborne laser scanning (lidar), overcomes some of the physical constraints and allows the identification and mapping of the remains. This technique was applied to Haye Forest, near Nancy, which covers 116 km2, in the winter of 2006-2007. Compared to traditional ground surveys, lidar improved substantially the study of ancient agrarian structures and settlements preserved in the forest. The mains inputs were: increase in the number of remains found, improved location of the remains originally mapped using topofil and compass or GPS, morphological and chronological informations, etc. We have developed a mapping method and a reference framework for archaeological remains and morphological structures, suitable for the analysis and interpretation of lidar data. Finally, this technique makes possible a real change of scale in the study of forest sites and allows to sketch in broad outline the land-use history of the Haye Forest

Le massif forestier, objet pertinent pour la recherche archéologique. L’exemple du massif forestier de Haye (Meurthe-et-Moselle)

La forêt constitue un milieu avec un potentiel archéologique très fort, notamment du fait de la bonne conservation des vestiges, mais aussi de certaines propriétés chimiques des sols. En revanche, la forêt représente en elle-même un milieu très contraignant pour les études archéologiques, qui a parfois empêché ou ralenti ces études. Les nouveaux outils à la disposition des archéologues, notamment le LiDAR pour la télédétection, mais aussi les collaborations interdisciplinaires permettent aujourd'hui de réinvestir ce milieu en changeant d'échelle. Le massif forestier par sa grande surface a en effet une échelle pertinente pour aborder l'étude d'un terroir, pour peu qu'il soit assez ancien pour avoir fossilisé des vestiges antiques ou médiévaux par exemple. Ces questions sont abordées en se basant sur l’exemple du massif forestier de Haye, massif de 11600 ha localisé en périphérie de l’agglomération nancéienne, qui fait l’objet d’études interdisciplinaires depuis une dizaine d’années.Forests are areas of high archaeological potential, particularly because of the good preservation of the remains and also because of certain chemical properties of the soil. However, forest cover is a very restraining obstacle for archaeological surveys and has sometimes hindered or even stopped them. Archaeologists now possess new tools, in particular airborne laser (LiDAR) for remote sensing but also interdisciplinary collaborative work, that enable a rediscovery of this major part of the territory, at a new scale. Forest massifs (contiguous forest areas) are a relevant scale to tackle the study of a terroir due to their large surface area, particularly if the land is old enough to have fossilized antique or medieval remains for example. Here, we develop the historical analysis of the Haye forest, situated on the outskirts of Nancy and having a total area of 11600 hectares. It has been the subject of interdisciplinary studies for the last ten years, which allowed the discovery of one of the largest Roman agricultural landscape in France.Der Wald ist eine Umgebung mit einem sehr hohen archäologischen Potential, besonders wegen der guten Erhaltung der Überreste, aber auch aufgrund gewisser chemischer Eigenschaften des Bodens. Im Gegensatz dazu ist der Wald an sich eine sehr einschränkendes Milieu für archäologische Untersuchungen, das manchmal seine Untersuchung verhindert oder verlangsamt. Die neuen, den Archäologen zur Verfügung stehenden Werkzeuge, vor allem LiDAR zur Fernerkundung, aber auch die interdisziplinäre Zusammenarbeit erlauben nun dieses Milieu in anderem Maβstab zu erkunden. Der Waldkomplex durch seine große Oberfläche hat in der Tat den geeigneten Maßstab, um die Studien vor Ort anzugehen, wenn er nur alt genug ist, um zum Beispiel antike und mittelalterliche Überreste bewahrt zu haben. Diese Fragen werden am Beispiel des Waldes von Haye angegangen, einem Waldkomplex von 11 600 ha in der Nähe der Stadt Nancy, der seit zehn Jahren Gegenstand interdisziplinärer Studien ist

Dispersion et persistance de la biodversité dans la trame forestière (DISTRAFOR)

L’établissement d’un trame forestière fonctionnelle, c’est -à-dire qui permette aux espèces de se déplacer et de migrer au sein des paysages, suppose de connaître les espèces qui se dispersent mal et les configurations paysagères délétères. Pour y répondre, le projet Distrafor a étudié la réponse à la connectivité spatiale et temporelle forestière de la flore vasculaire, des coléoptères saproxyliques et carabiques, et de la faune du sol, en contrôlant la qualité de l’habitat. Les analyses ont porté sur des données préexistantes et acquises pour ce projet, en étudiant à partir de cartes anciennes et de données de biodiversité contemporaines les assemblages faunistiques et floristiques dans des boisements anciens et récents. Les résultats montrent que près de la moitié des plantes réagit à l’ancienneté de l’usage forestier mais cette réponse peut s’expliquer en partie par des différences des caractéristiques chimiques des sols entre forêts anciennes et forêts récentes. Des analyses complémentaires restent à réaliser pour estimer la proportion de plantes véritablement limitées par de faibles capacités de dispersion. Ces espèces bénéficient de l’accroissement de la connectivité forestière, en particulier dans les zones de grandes cultures et les zones urbaines. La colonisation est nettement favorisée lorsque l’accroissement forestier se fait au contact direct de bois anciens. Les plantes naturalisées ne semblent pas particulièrement favorisées par la connectivité. En contexte agricole, la composition des assemblages de coléoptères carabiques et sa proxyliques varie entre boisements récents et anciens, alors qu’elle ne semble réagir ni à la qualité, ni à la connectivité de l’habitat forestier ; les cortèges sont moins riches dans les paysages les plus boisés. Certaines espèces de coléoptères semblent pouvoir compenser une plus forte fragmentation forestière par de meilleures capacités de dispersion. Sur les mêmes sites, la macrofaune du sol répond à ces paramètres mais de façon différenciée selon les taxons et la région. Ces résultats montrent qu’il faut cibler les opérations de restauration sur les zones les moins boisées, et qu’il faut encourager en parallèle le maintien et la restauration de la qualité des habitats forestiers les plus fragiles

Impacts à long terme des changements d’usage sur la biodiversité et les sols

Les changements d’usage des sols recouvrent deux catégories bien différentes de changements : les changements de vocation agronomique d’un sol, de culture à forêt par exemple, et le changement d’itinéraire technique au sein d’une même vocation agronomique, telle que la conversion de taillis en futaie dans les forêts. Paradoxalement, les recherches en écologie forestière sur les impacts de ces changements se sont plus concentrées sur le premier aspect, et en particulier les conséquences à long terme de la recolonisation par la forêt des immenses territoires agricoles abandonnés depuis deux siècles en France, alors que les recherches en histoire forestière se sont plus intéressées aux pratiques et usages dans les forêts. Dans le cadre du projet FORGECO, nous abordons ces deux aspects. Dans le Vercors, dans le massif de la forêt d’Orléans et en Lorraine sont étudiés à la fois les impacts de la recolonisation forestière, mais aussi ceux de certaines pratiques anciennes. On compare ainsi dans le Vercors des zones anciennement exploitées en taillis ou précocement gérées en futaie, en Lorraine les anciens quarts en réserve avec les séries affouagères adjacentes, ou les anciennes forêts des salines avec les zones adjacentes préservées de la surexploitation, dans le massif d’Orléans les zones anciennement enrésinées ou non. On étudie les effets des anciens usages sur la composition des peuplements forestiers, les communautés végétales et la chimie des sols. Les premiers résultats obtenus suggèrent que le signal laissé par une ancienne agriculture est plus fort que celui dû aux anciennes pratiques forestières. L’agriculture ancienne perturbe de façon massive et durable la biodiversité des écosystèmes forestiers, et modifie de façon pérenne la chimie des sols. Dans le Vercors, le croisement avec des bases de données du Conservatoire Botanique permet pour la première fois l’identification des espèces de forêts anciennes de milieux montagnards. Les effets de la mise en culture ancienne s’observent facilement sur la flore phanérogamique, mais sont aussi significatifs sur certains assemblages de coléoptères saproxyliques. Les anciens traitements en taillis laissent des traces visibles dans la composition des peuplements et, dans les quarts de réserve en Lorraine, dans la teneur en matière organique du sol. La surexploitation pour les salines a aussi modifié durablement la flore herbacée. Dans le massif d’Orléans, l’enrésinement modifie significativement la flore, mais les impacts d’une ancienne mise en culture restent plus forts. Il apparaît aussi une interaction entre ces deux effets. Contrairement aux effets du reboisement, l’étude des impacts écologiques des pratiques forestières anciennes en forêt n’en est qu’à ses débuts. Les historiens ont mis en évidence de nombreuses situations comparatives qu’il reste à explorer

Estimativa da altura dominante em povoamentos decíduos através de dados LIDAR com múltiplos retornosEstimating dominant height in deciduous stands using multi-echo LIDAR data

A altura dominante (Ho) de 120 parcelas georreferenciadas (600m² cada) foi estimada através de diversas medidas de distribuição, máximas locais e densidade derivada da varredura a laser com pequena impressão obtida em um povoamento florestal decíduo irregular. As parcelas foram distribuídas de forma a contemplar toda a variabilidade de alturas dominantes e o tipo de regeneração existente nos 112km² da área estudada, localizada na floresta de Haye, França. O modelo construído com variáveis de máxima local (Hmv5) e densidade de retornos (d9) foi capaz de estimar a Ho com alta acurácia, além de ser independente do tipo de povoamento, o que possibilitou sua aplicação em toda a floresta. A validação cruzada do modelo final mostrou que este explicou 98% da variabilidade observada nas parcelas em campo, com um RMSE de 0.77m (3.31%). Nenhum efeito drástico da escolha do MNT, densidade de retornos ou do posicionamento das parcelas foi detectado no modelo, sugerindo grande estabilidade. AbstractThe mean dominant heights of 120 georeferenced field sample plots (600m² each) were estimated from a range of canopy densities, distributions and local maxima metrics derived by a small-footprint laser scanner over various deciduous forest stands using regression analysis. The sample plots were distributed in order to better represent the variability in stand dominant height and regeneration practices throughout a 112km² study areas in Haye forest, France. The model constructed with local maxima (Hmv5) and a LIDAR density metric (d9) was able to estimate Ho with a very high accuracy and was not sensitive to stand types. Cross-validation showed that the final model explained 98% of the variability in ground-truth dominant height, with a RMSE of 0.77m (3.31%). No drastic effects of DTM, echo densities, or positioning errors were found in the models