3.2 Calcul de l’équilibre économique statique dans FFSM
4.1.1 Offre de produits w et stock disponible en forêt : éléments de tra-
4.1.2 Un module désagrégé en domaines d’étude . . . 135 4.1.3 Représentation de la dynamique de chaque domaine d’étude . . . 137 4.1.4 Description du stock de bois disponible pour la filière w et répar-
tition ex-post de la récolte dans les domaines d’étude . . . 140
4.2 Année de référence et calibrage . . . 142
4.2.1 Première étape : calibrage de la ressource pour l’année initiale . 142 4.2.2 Seconde étape : calibrage des variables économiques pour l’année
initiale . . . 143
4.3 Ajustement de l’offre en fonction de la dynamique de la res- source . . . 145 4.4 Conclusion . . . 149
Le chapitre précédent a permis de démontrer l’existence d’un équilibre économique spatial dans FFSM et d’expliciter les conditions de premier ordre associées. La démons- tration a été faite dans un cadre statique1, pour une année donnée. L’objectif de ce chapitre est de montrer comment s’organise la succession d’équilibres statiques dans le modèle.
Nous avons vu dans le chapitre 2 qu’il existe fondamentalement deux approches de la temporalité dans les modèles dynamiques : soit tous les équilibres sont résolus simultané- ment à la date initiale (approche intertemporelle), soit les équilibres sont résolus successi- vement (approche récursive).
Alors que la première approche suppose des agents capables de maximiser leur profit de manière intertemporelle, la seconde approche se fonde généralement sur une hypothèse d’agents myopes incapables d’anticiper les conditions futures. FFSM modifie légèrement cette seconde approche en rendant possible l’ajustement des comportements d’offre et de demande en fonction d’un certain volume d’information parvenant aux agents.
Cet ajustement est fondamentalement différent des anticipations dites rationnelles puisqu’il ne résulte pas d’une synthèse de toute l’information disponible à une date don- née. Il intègre l’évolution d’une variable entre passé récent et présent dans le calcul de cette variable à la période suivante. Cette description rejoint le concept d’anticipations adaptatives défini dans le chapitre 2.
Trois sources d’ajustement temporel existent dans FFSM2 : (1) l’évolution des prix étrangers dont dépendent l’offre et la demande domestiques via les spécifica- tions d’Armington, (2) l’évolution des capacités de production régionales et (3) la dynamique de la ressource prise en compte dans la spécification de l’offre. Le pas de temps du modèle étant de 1 an, il en résulte un ajustement annuel des variables concernées. L’intéraction entre l’offre composite et l’évolution de la ressource s’opère à deux ni- veaux. D’une part, l’offre à la date t dépend du ratio constitué par le stock de bois sur pied disponible à l’année t sur le stock de bois sur pied disponible à l’année t − 1. D’autre part, le niveau d’offre résultant du calcul de l’équilibre à la date t est traduit en un volume de prélèvement en forêt qui est intégré au calcul de la dynamique du stock forestier à la date t. En t + 1, le calcul de l’offre tient compte du ratio des stocks t + 1 sur t, et donc des prélèvements ayant eu lieu à la date t à travers le stock disponible à la date t + 1 ; et ainsi de suite. Cette structure modulaire et récursive est mise en évidence sur la figure 4.1.
Dans la première section de ce chapitre, nous décrivons le module de ressource et détaillons son fonctionnement, notamment l’interface avec l’offre calculée dans le module économique.
1. On peut remarquer que l’indice t n’apparaît pas dans la résolution analytique.
2. Nous supposons que la demande composite n’évolue pas avec le PIB, l’horizon temporel des simula- tions étant court (moins de 20 ans).
Dans la seconde section nous détaillons les caractéristiques de l’année initiale, point de départ nécessaire au fonctionnement du modèle.
Enfin dans la troisième section, nous expliquons la nature des anticipations adaptatives dans la fonction d’offre composite.
Biological module
Module ressource date t+1
Economical module Year t
Module économique date t
Calcul de l’offre Répartition de l’offre calculée en prélèvements en forêts
Biological module Year t+1
Module ressource date t+1 Calcul du stock disponible
Economical module Year t
Module économique date t +1
Calcul de l’offre
Prise en compte du stock disponible à t+1 dans le calcul de l’offre à t+1
Figure 4.1: FFSM : une structure modulaire et récursive. Les liens entre offre et stock forestier sont représentés à deux niveaux : d’une part dans la spécification de l’offre com- posite qui fait dépendre le niveau d’offre de l’évolution du stock de bois en forêt (flèches du haut sur la figure). D’autre part au niveau du stock forestier qui intègre les niveaux d’offre, correspondant au volume de bois prélevé en forêt, dans sa dynamique interne (flèches du bas sur la figure).
4.1
Le module ressource : structure et liens avec le module
économique
À notre connaissance, un seul modèle appartenant à la même famille que FFSM est couplé avec un module d’évolution de la ressource : il s’agit de TAMM couplé avec ATLAS (Mills et Adams, 2007)3.
Contrairement à ATLAS qui désagrège la ressource en classes d’âge, le module ressource de FFSM désagrège la ressource forestière en classes de diamètre. L’enjeu de cette approche est qu’elle permet de représenter la dynamique d’autres systèmes de gestion que la futaie régulière4.
La forêt française est en effet très diversifiée. Plus des trois quarts de sa surface appar- tiennent à 3,5 millions de propriétaires privés dont 2,6 millions possèdent moins de 1 hectare de forêt. Les petites surfaces forestières ne font pas toujours l’objet d’une gestion forestière et sont rarement traitées en futaie régulière5.
De plus la tradition forestière en France remonte à plusieurs siècles6 et plusieurs écoles de gestionnaires forestiers se sont succédées sur le territoire, apportant chacune de nou- velles méthodes de gestion.
Il en résulte qu’environ la moitié de la surface forestière française est traitée sous la forme de taillis7, de taillis sous futaie ou de futaies irrégulières8, systèmes pour lesquels il n’existe pas de relation évidente entre l’âge et le diamètre des arbres.
En outre, le diamètre, bien plus que l’âge, est un critère pertinent pour la gestion des peuplements forestiers, les prix de vente étant établis en fonction du diamètre et non en fonction de l’âge. L’inconvénient de cette approche, en revanche, est qu’il faut estimer le temps nécessaire à chaque arbre pour passer d’une classe de diamètre à la suivante.
3. Le Global Forest Sector Model EFI-GTM utilise les données d’EFISCEN (Schelhaas et al., 2007) mais il ne s’agit pas d’un couplage, la dynamique biologique modélisée dans EFISCEN ne prenant pas en compte les résultats du Global Forest Sector Model EFI-GTM.
4. Une futaie régulière est un peuplement forestier composé d’arbres directement issus de semences (par opposition au taillis dont les arbres sont issus du recepage) et ayant tous le même âge.
5. Il existe des structures de regroupement des propriétaires (coopératives forestières, groupements forestiers) proposant une gestion commune de parcelles forestières voisines mais encore faut-il identifier les propriétaires et les faire consentir à se regrouper. L’identification des propriétaires forestiers en France pose en effet parfois problème, le traitement de l’héritage dans le code civil français conduisant à un morcellement progressif de la surface forestière, de nombreux propriétaires forestiers n’ont pas connaissance de leur statut. 6. L’École forestière de Nancy créée en 1824 a constitué un lieu privilégié pour la recherche des modes de gestion des forêts françaises mais l’histoire forestière française est bien plus ancienne, puisqu’il faut remonté à 1346 pour retrouver les traces du premier code forestier qui a vu le jour sous l’égide de Philippe de Vallois.
7. Un taillis est un peuplement composé d’arbres issus des souches coupées du peuplement précédent. Plusieurs types de taillis peuvent être distingués : les taillis simples se distinguent des taillis sous futaies (ou mélanges taillis-futaies). Il existe également des taillis à courte rotation ou à très courte rotation.
8. Contrairement aux arbres des futaies régulières, ceux des futaies irrégulières n’ont pas le même âge et présentent donc des tailles (hauteur et diamètre) différentes.
4.1.1 Offre de produits w et stock disponible en forêt : éléments de traduction entre filière et ressource
La modélisation de la dynamique de la ressource est construite sur des critères différents et davantage détaillés que ceux utilisés pour distinguer les produits bois récoltés (bois d’œuvre feuillus, BOF, bois d’œuvre résineux, BOR, et bois d’industrie bois énergie, BIBE). Un premier enjeu est de présenter les éléments de traduction entre les deux modules.
Dans FFSM, nous distinguons l’offre de bois selon deux critères : la région (22 régions administratives) et le type de produit offert (bois d’oeuvre feuillu BOF, bois d’oeuvre résineux BOR et bois d’industrie/bois-énergie BIBE).
Cette offre9 dépend notamment du volume forestier disponible susceptible d’intégrer la filière de produit w, Fw,i,t.
Discriminer la ressource totale de bois sur pied disponible en fonction de l’usage (produits w) est pertinent car un arbre possède une forme, une taille, une structure de bois qui rendent son utilisation finale souvent spécifique à une filière.
Se pose alors la question du choix des critères permettant de déterminer à quelle filière économique un arbre sur pied est censé « appartenir ». La réponse à cette question est complexe : elle dépend en pratique des technologies des transformateurs, des habitudes locales ou encore de l’évolution des prix10.
Pour choisir ces critères il convient tout d’abord de définir ceux qui permettent de différencier les arbres sur pied. Ce sont :
(1) les indicateurs dendrométriques11 : diamètre, volume, hauteur ; (2) les différentes essences ;
(3) les différents types de gestion.
Nous désagrégeons ainsi la ressource en des groupes homogènes par rapport aux uti- lisations qui en seront faites dans la filière. Pour cela, nous nous basons sur les données de l’Inventaire Forestier National (IFN) qui inventorie la ressource française selon ces différents indicateurs physiques.
9. Rappelons que la fonction d’offre composite s’écrit Sw,i,t= Sw,i,t−1
P˜w,i,t ˜ Pw,i,t−1 w F w,i,t Fw,i,t−1 βw avec Fw,i,t
Fw,i,t−1 le ratio du stock disponible à la date t sur le stock disponible à la date t − 1 et qui constitue ce
que nous appelons le paramètre d’ajustement de l’offre.
10. Par exemple, ces dernières années le prix du bois d’oeuvre de hêtre français s’est effondré suite aux tempêtes de décembre 1999. C’est ainsi que certains hêtres qui auraient par le passé intégré la filière bois d’œuvre ont finalement été vendus pour la filière trituration.
11. Étymologiquement, la dendrométrie signifie la mesure de l’arbre avec pour objectif l’estimation du volume de bois. Par extension la dendrométrie regroupe l’estimation du volume des peuplements forestiers et la détermination de l’accroissement en volume des arbres et des peuplements.