Proposition de sujet de thèse

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• Publié par: Showyeg
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• Langue: Français

Extrait

OFFRE DE BOURSE DE THESE LERFoB
à partir de l’automne 2010
Ecole Doctorale : RP2E Nancy
Intitulé de la thèse :
Analyse et modélisation de la variabilité intra- et interarbre de la densité du bois à
l’intérieur d’un peuplement mixte et équienne de chênes sessiles et de chênes pédonculés :
généricité, spatialisation, découplage, effets microstationnels et climatiques.
Encadrants :
Gérard Nepveu , DR2 INRA ( [e-mail] )
Co-direction : Frédéric Mothe , CR1 INRA ([e-mail] )
UMR1092 Laboratoire d’Etude des Ressources Forêt-Bois (LERFoB)
Centre INRA de Nancy, F-54280 Champenoux
Description du sujet de la thèse :
Problématique générale de recherche et état de l'art :
Pour la quasi-totalité des essences forestières, la densité du bois est un critère de qualité très important. Dans le
contexte très actuel des estimations de biomasse forestière pour des applications bois-énergie ou stockage de
carbone, c’est également la densité du bois qui est le caractère-clé. Que ce soit pour le contrôle, par le fore stier,
de la qualité des bois produits ou pour estimer la biomasse forestière en place ou à venir, à l’échelle d’un
peuplement ou d’une ressource, une bonne connaissance du déterminisme (en vue de leur modélisation en
fonction des conditions de croissance) des variabilités intra- et interarbre de cette importante propriété du boi s
est donc nécessaire.
En exploitant un dispositif expérimental parfaitement original et qui a déjà fait l’objet de mesur es
dendrométriques et de critères de qualité du bois très intensives mais, à ce jour, sommairement exploitées (P rida
et al ., 2007), le présent projet de thèse se propose de combler les lacunes existant encore dans ce domaine.
Par delà la variabilité de la densité elle-même (envisagée au niveau m «oyenne de cerne »), l’attention sera tout
particulièrement focalisée sur la confirmation ou l’infirmation de la stabilité (avec l’année calendaire, l’espèc e et
les variations locales du milieu) du modèle de densité du bois chez les Chênes sessile et pédonculé. Il va de soi
que, si la « généricité » du modèle de densité du bois se trouvait confirmée dans le cadre du projet proposé ( et,
ultérieurement, pour d’autres essences), des «économies » considérables d’échantillonnage et de mesures
pourraient être faites en matière de prise en compte du caractè r«e densité du bois » dans les études de
modélisation des ressources en place et à venir sur les plans « qualité du bois » et « stockage de carbone ».
Le déterminisme des variabilités intra- et interarbre de la densité du bois de Chêne sessile (et de quelques autre s
essences) a déjà été bien étudié au LERFoB. Si l’étude de ces deux sources de variation de la densité du boi s
n’est pas en soi une nouveauté, le point de vue adopté par notre laboratoire était, quant à lui, original puisque ,
grâce à la mise en œuvre de techniques statistiques appropriées (modèles à effets mixtes), il a autorisé un« découplage » des effets intrinsèques (sic) de l’arbre de ceux de leur dynamique de croissance (Guilley, 2000) .
Outre qu’elle a permis ultérieurement de prévoir de manière correcte et « générique » les assortiments de qualité
des produits obtenus à partir d’un scénario sylvicole simulé (Le Moguédec et Nepveu, 2004), un résultat très
important a été mis à jour : sur fond d’un énorme effet « arbre » à l’intérieur de la parcelle (qui a été interprété en
terme d’anatomie du bois (Guilley et Nepveu, 2003)), la stabilité du modèle de densité du bois de Chêne sessil e
en fonction de l’âge cambial et de la largeur de cerne quels que soient l’année calendaire (pas de changem ent à
long terme du modèle de densité), la sylviculture, le type stationnel, la région et la parcelle à l’intérieur des
combinaisons sylviculture x type stationnel x région explorées (Guilley (2000) et Guilley et al. (2004)).
Dans ces travaux, l’échantillonnage portait sur un nombre généralement élevé de placettes (souvent regroupée s
en type stationnel) représentées chacune par un très faible nombre d’arbres. A notre connaissance (et mises à part
les trois laboratoires de l’INRA qui ont échantillonné –avec notre coopération- sur le même dispositif d’étude
que nous envisageons mais avec des « points de vue » et pour des propriétés du bois différentes (Pridaet al.
(2007)), aucun laboratoire n’a jusqu’à présent étudié sur un grand nombre d’arbres les déterminants écologiques,
interspécifiques (différences Chêne sessile-Chêne pédonculé) et individuels intraspécifiques de ces variabilité s
de la densité du bois et, surtout, du modèle de densité du bois, à l’intérieur d’une parcelle forestière (et ce ci, en
interaction possible avec les conditions climatiques de l’année).
La question de recherche spécifiquement posée au candidat :
LA question de recherche qui va être posée au candidat est celle de l’analyse détaillée pour les Chênes sessil e et
pédonculé, de la variabilité du modèle donnant la densité du bois en fonction de la largeur de cerne et de l’ âge
cambial. Sans augurer d’idées supplémentaires qui pourraient surgir dans le cadre de cet objectif général, le
dispositif unique dont nous disposons et la coopération que nous allons mettre en œuvre avec les collègue s
généticiens forestiers va nous permettre de traiter les neuf questions qui suivent et que, par souci de clarté, nou s
avons regroupées en cinq thèmes :
THEME 1 : généricité du modèle de densité du bois chez le Chêne sessile :
Q uestion 1 : le modèle mixte de densité du bois qui sera établi dans la parcelle d’étude (cf § Matér iel
disponible) à partir d’un grand nombre de chênes sessiles diffère-t-il de celui établi par Guilley (2000, 2004) sur
un grand nombre de placettes dispersées sur l’ensemble du territoire et représentées chacune par un très fa ible
nombre d’arbres ?
THEME 2 : effet « espèce » sur le modèle de densité du bois :
Q uestion 2 : au niveau de l’ensemble de la parcelle, existe-t-il un effe te s«pèce » (Chêne sessile versus
Chêne pédonculé) sur le modèle de densité du bois ?
Q uestion 3 : l’importance de l’effe ets «pèce » attendu sur le modèle de densité du bois est-elle modulée pa r
les variations écologiques locales à l’intérieur du site (en particulier, haut et bas de pente) ?
Question 4 : l’importance de l’effe ets «pèce » attendu sur le modèle de densité du bois est-elle modulée pa r
les effets « année calendaire » ?
THEME 3 : mise en évidence et interprétation d’un éventuel effet a n«née calendaire » sur les
paramètres du modèle de densité du bois :
Q uestion 5 : le modèle de densité du bois est-il affecté par l’année calendaire de formation du cerne (à
envisager séparément pour chacune des deux espèces) ?
Q uestion 6 : l’éventuel effet a«nnée calendaire » sur le modèle de densité du bois peut-il s’interpréter en
fonction des conditions climatiques des années considérées ?
Nota bene : du fait du caractère équienne du peuplement et du fait de l’ âgeeffe tc am« bial » bien connu sur la densité du bois de Chê ne,
force est malheureusement de renoncer, dans le cadre de cette thèse, à identifier un possible effet « tendance à long terme » sur le modèle de
densité du bois.
THEME 4 : découplage des effets génétiques et des effets microstationnels sur les paramètres du modèle
de densité du bois :
Q uestion 7 : la prise en compte des liens de parenté entre individus (d’ores et déjà identifiés partiellem ent
par l’UMR BIOGECO avec laquelle nous collaborerons pour cette thèse) et de leur géoréférenceme nt
(également disponible) permet-elle de découpler les (éventuels) effets microstationnels et génétiques individue ls
sur le modèle de densité du bois ? THEME 5 : recherche de corrélations entre les paramètres du modèle de densité du boi