Equipe : MECA

Doctorante : HEIM Lucie

Encadrants de thèse : Louis Denaux, BADEL Eric , Kévin Candelier, Remy Marchal

Période : Novembre 2019 - Juin 2023

Description du sujet

Dans le but d’allier agroécologie et augmentation de la production de biomasse, en réponse à la transition écologique, l’agroforesterie connaît un nouvel essor en zone tempérée, depuis ces vingt dernières années. Cependant, l’arbre agroforestier reste encore considéré comme étant un auxiliaire de culture ou d’élevage, et fait rarement l’objet d’études permettant de caractériser son bois pour ensuite mieux le valoriser. Evoluant dans des spatialisations éloignées de celles de la foresterie plus conventionnelle, notamment en raison de plus faibles densités d’arbre à l’hectare, les arbres agroforestiers sont soumis à des expositions accrues aux vents et à la lumière, auxquelles s’ajoutent des interactions fortes avec les cultures annuelles et de nombreuses interventions humaines réalisées au niveau du houppier et du système racinaire. Les dynamiques de croissance de trois essences feuillues tempérées (noyer hybride, peuplier et robinier) provenant de systèmes agroforestiers (AF) et de parcelles forestières témoins (FC) ont été comparées, essence par essence. La croissance secondaire des arbres agroforestiers s’est révélée être plus rapide que celle des témoins forestiers, traduisant la présence d’un phénomène de thigmomorphogénèse plus important lié au régime de vent subis par les arbres agroforestiers. L’influence des conditions de croissances sur les propriétés physico-chimiques des noyers et des peupliers (AF et FC) a ensuite été analysée. Si la teneur en composés extractibles du bois des noyers ne diffère pas en fonction du traitement sylvicole, des analyses réalisées par imagerie hyperspectrale NIR ont mis en évidence des différences de composition chimique entre les noyers agroforestiers et forestiers, notamment en terme d’extractibles et de teneur en lignine. Chez le peuplier, un taux de lignine plus faible a été observé dans les bois issus de la parcelle agroforestière comparé à celui des bois du témoin forestier, ce qui est assimilé à une présence plus importante de bois de flexion chez les peupliers agroforestiers. Par la suite, des analyses comparatives de certaines propriétés physiques, entre les peupliers AF et les peuplier FC, ont montré que les peupliers agroforestiers présentent des taux d’humidité moyens et une proportion d’aubier et de bois de faux-cœur plus faibles que pour les peupliers témoins. Par ailleurs, la densité moyenne du bois de ne diffère pas en fonction du traitement sylvicole. Pour finir, la qualité du bois de peuplier agroforestier vis-à-vis du déroulage et de sa valorisation dans la filière des produits techniques bois a été évalué. Les peuplier AF et FC ont été déroulés. Les placages obtenus ont été caractérisés et comparés en fonction de la provenance des bois. Pour chaque provenance, des panneaux de Lamibois ensuite été conçus, puis caractérisés mécaniquement par des essais de flexion 4-points. Les résultats obtenus, mis en relation avec certaines propriétés physiques du bois telles que l’angle des microfibrilles des parois cellulaires et la densité du bois, ont montré que les peupliers AF possèdent des propriétés mécaniques supérieures à celles des peupliers FC. Les peupliers AF s’étant adaptés à la flexion induite par le vent au cours de leur croissance, ils ont produit un bois de plus gros diamètre avec des propriétés mécaniques plus élevées que celles des bois issus du système forestier témoin, ce qui fait de lui une bonne ressource pour une valorisation sous forme de matériaux reconstitués suite au déroulage.Ainsi, ce travail de doctorat apporte des connaissances nouvelles, contribuant à une meilleure compréhension vis-à-vis du développement et de la croissance des arbres en milieu agroforestier et sur les propriétés de leur bois. Les résultats obtenus sont prometteurs et permettent une première approche en terme de voie de valorisation des arbres agroforestiers au sein de la filière bois.

Financement

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Liens

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