Caractérisation papetière des nouveaux clones d’eucalyptus du Maroc par le procède kraft

UNIVERSITÉ MOHAMMED V

FACULTÉ DES SCIENCES

Rabat

THÈSE DE DOCTORAT

Présentée par

BARCHA Badr

Spécialité : Chimie-Physique des Matériaux et Environnement

Titre :

CARACTERISATION PAPETIERE DES NOUVEAUX CLONES

D’EUCALYPTUS DU MAROC PAR LE PROCEDE KRAFT

Soutenue le: 13 Décembre 2014

Devant le jury Président :

Mr. Mohammed FEKHAOUI Professeur et Directeur de l’Institut Scientifique - Rabat.

Examinateurs :

Mr. Mohammed EL MOUSSAOUITI Professeur à la Faculté des Sciences- Rabat. Mr. Mohammed RAHOUTI Professeur à la Faculté des Sciences- Rabat.

Mr .Abderrahim FAMIRI Docteur chercheur au Centre de Recherche Forestière- Rabat. Mr. André MERLIN Professeur à la Faculté des Sciences et Technologies- Nancy- France Mr. Noureddine TORIES Professeur à L’Ecole Mohammedia des Ingénieurs- Rabat

Mr. M’hamed HACHMI Professeur à l’Ecole Nationale Forestière des Ingénieurs- Salé Invité :

Avant-propos et Remerciements

Ce travail a été réalisé dans le cadre de l’Unité de Formation et de Recherche (U.F.R.) « Propriétés de la Matière » au laboratoire de Chimie Physique Générale I de la Faculté des Sciences, Université Mohammed V, sous la direction du Professeur Mohammed EL MOUSSAOUITI.

Cette recherche a été réalisée en collaboration avec la société CELLUMA S.A dans le cadre d'une convention entre la Faculté des Sciences, et la Cellulose du Maroc. Cette société est l’unique producteur de la pâte à papier au Maroc à partir de plusieurs essences de bois d’eucalyptus. Son objectif fixé dans le cadre de ce travail est de disposer d'un outil rapide lui permettant la sélection des clones d’eucalyptus potentiellement rentables.

J’exprime ma profonde gratitude à mon Directeur de thèse, Monsieur Mohammed EL MOUSSAOITI, Professeur à la Faculté des Sciences, Université Mohammed V-Rabat qui m’a accueilli et guidé tout au long de la réalisation de ce travail. Je le remercie pour sa confiance, pour sa patience et ses encouragements.

Je suis sensible à l’honneur que me fait Monsieur FAKHAOUI Mohammed Directeur de l’institut scientifique de Rabat, d’assumer la fonction de Président du Jury de cette thèse.

Je voudrais remercier Monsieur RAHOUTI Mohammed, Professeur à la Faculté des Sciences de Rabat, pour le grand honneur qu’il m’a fait en acceptant d’être rapporteurs de ce travail, je lui exprime toute ma reconnaissance.

Je remercie vivement Monsieur M’Hamed HACHMI, Professeur à l’Ecole Nationale Forestière d’Ingénieurs (E.N.F.I.) de Salé d’avoir accepté d’être rapporteurs de ce travail, je lui exprime toute ma reconnaissance.

Je remercie aussi Monsieur FAMIRI Abderrahim, Docteur chercheur au Centre National de Recherche Forestière (CNRF) d’avoir accepté d’être rapporteur de ce travail, je lui exprime toute ma reconnaissance.

Je remercie Monsieur André MERLIN, Professeur à l’Université Henri Poincaré Nancy 1 - France, et Monsieur TORIES Noureddine Professeur à l’Ecole Mohammedia des Ingénieurs (EMI) d’avoir accepté d’être membres du jury de cette thèse.

Je remercie également Monsieur Abdelaziz RMILI, Directeur Générale de la société Eucaforest, Ex-Directeur de Développement à la cellulose du Maroc qui ma confié ce projet de recherche au laboratoire de contrôle de qualité et des essais pilotes de la cellulose du Maroc, pour sa confiance, sa générosité scientifique et sa disponibilité.

Je remercie également Monsieur Raymond C. Francis, Professeur au Collège SUNNY des sciences de l'environnement et de la foresterie, Institut de recherche en papier Empire State (EPRI), Département de papier et bioprocédés (PBE), Syracuse, USA ; pour sa contribution à la réalisation de ce travail.

Certains encouragement m’ont été particulièrement précieux pour mené à terme ce travail. Je pense ici à ma famille et mes amis qui m’ont soutenue tout au long de ce travail. L’intérêt qu’ils ont manifesté pour ma recherche a constitué pour moi un surcroît de motivation.

Un merci particulier à mes parents qui m’ont épaulé sans relâche ; mes deux frères qui ont toujours été présents quand j’ai eu besoin d’eux ; A mon épouse pour ses efforts et son soutien dans les moments difficiles, et tous les autres… petits et grands, que je ne peux citer , tant la liste est longue.

A tous ceux que je n’ai pas cités, mais que je n’oublie pas pour autant qu’ils reçoivent par ces quelques lignes toute ma reconnaissance.

Et pour finir, ma petite Dyae Errahmane, mon rayon de soleil, qui m’a donné la force de mener à bout ce travail.

ABREVIATION 1

INTRODUCTION GENERALE 2

CHAPITRE I LA FORESTERIE DE PLANTATION

5

I.

LA FORESTERIE DE PLANTATION

6

II.

L’EUCALYPTUS

9

2.1. Amélioration génétique rapide 9

2.2. Hybrides naturels et artificiels 10

2.3. La création variétale 10

2.4. Maîtrise croissante du clonage 11

2.5. Croisements à grande échelle 11

2.6. Nouvelles perspectives des biotechnologies 12

2.7. a). Les risques agronomiques 13

2.7. b). Les risques phytosanitaires 14

2.7. c). Les risques écologiques 15

2.8. La recherche et développement (R&D). 17

III. L’EUCALYPTUS PREMIERE ESSENCE LIGNICOLE.

18

3.1.Progrès constants en sylviculture 18

3.2.Matière première de plus en plus compétitive 20

IV. CONVERGENCE DE FACTEURS

22

V.

L’HISTIOIRE DE L’INTRODUCTION DES EUCALYPTUS AU

MAROC ET SITUATION ACTUELLE.

24

5.1.Les conditions naturelles 25

5.2.Le Programme d’amélioration génétique des eucalyptus au Maroc. 28

CHAPITRE II : LA STRUCTURE DU BOIS ET LES PROCEDES

DE MISE EN PATE

34

INTRODUCTION

35

I.

La structure du bois, la morphologie des fibres et la composition

chimique du bois

1.1.

1.2. La morphologie des fibres 37

1.3. Composition chimique du bois 40

1.3.1. La cellulose 41

1.3.2. Les hémicelluloses 45

1.3.3. Les pectines 47

1.3.4. Les lignines 47

1.4. Association entre les constituants du bois 50

1.5. Les liaisons covalentes 50

1.6.. Les liaisons non-covalentes 51

II.

Procédés de fabrication des pâtes à papier.

II.1. La pâte mécanique 52

II.2. La pâte chimique. 53

II.2.1. La pâte au bisulfite: 53

II.2.2. Procédé kraft et La pâte au sulfate 55

II.2.3. La délignification 57

II.2.4. Dégradation/dissolution des carbohydrates 59

II.2.5. L’acide Hexenuronique 60

III. Blanchiment de la pâte chimique par le bioxyde de chlore

III.1. Introduction 67

III.3.1 Le Chlore (C) 70

III.3.2. L’Hypochlorite de sodium (H) 71

III.3.3. L’Oxygène (O) 72

III.3.4. Le Peroxyde d'hydrogène (P) 73

III.3.5. Extraction alcaline modifiée (Eo, Ep ou Eop) 74

III.3.6. L'Ozone (Z) 74

III.3.7. Le Dioxyde de chlore (D) 75

CHAPITRE III : MATERIELS ET METHODES

3.1. SELECTION DU MATERIEL ET ECHANTILLONNAGE 79

3.2. PROPRIETES PHYSQIUES DU BOIS. 79

3.2.1. La densité 79

3.2.2 Le taux d’Ecorce sur bois. 79

3.3. LES CARACTERISTIQUES ANATOMIQUES ET MORPHOLOGIQUES. 79

3.4. COMPOSITION CHIMIQUE 80

3.5. REDUCTION EN PATE ET MATERIEL DE CUISSON : 81

3.5.1. Préparation des coupeaux pour le procédé kraft 81

3.5.2. Préparation des scieurs de bois pour les microcuissons. 81 3.5.3. Liqueurs de cuisson et appareils de fabrication de pâte 81

1) Préparation de la liqueur de cuisson. 81

2) Dosage de l’alcali actif 81

3) Liqueur Noire 82

4) Description du matériel de la cuisson Kraft 82

3.5.4. Conditions de mise en pâte. 83

1) Dosage de l’alcali résiduaire 83

2) Calcul de l’inde Kappa (Norme ISO 302-1981). 83

3) Procédure de la délignification dans Soda/Anthraquinone SAQ en présence de

3.6. BLANCHIMENT DE LA PATE. 84

3.7. TRAITEMENT DES PÂTES ET ÉVALUATION 86

3.8. OXYDATION AU NITROBENZENE (NBO) 88

3.9. L’ANALYSE PAR CHROMATOGRAPHIE EN PHASE GASEUSE COUPLEE

AVEC LA SPECTROSCOPIE DE MASSE

88

3.10. CRITERES DE SELECTIONS

89

CHAPITRE IV RESULTATS ET DISCUSSION

90

I.

DELIGNIFICATION DU BOIS D’EUCALYPTUS PAR LE

PROCEDE KRAFT ET CARACTERISATION DE LA PATE

91

1. Densité du bois 91

2. Taux d’écorce 94

3. Composition chimique du bois: 95

4. Description morphologique des fibres du bois. 95

5. Aspect anatomique 96

6. Résultats des cuissons Kraft 97

Conclusion

II.

STRUCTURE DE LA LIGNINE NATIVE

1.

I

2. Réactivité de la lignine 115

3. Trachéides et propriétés des fibres 115

4. Propriétés chimique du bois 116

5. Indice Kappa et rendement en pâte 118

6. Propriétés physiques de la pâte 118

7. Comparaison de la structure de la lignine native 119

Conclusion

III. ETUDE DE LA REACTIVITE DES ALCOOLS P-COUMARYL,

CONIFERYLIQUE ET SINAPYLIQUE DE LA LIGNINE NATIVE

Introduction

125

1. Délignification du bois par le procédé SAQ +EG 126

2. Estimation du rendement de l’Alcool coniferylique. 129

Conclusion

135

CONCLUSION GENERALE

136

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

140

ANNEXE

157

LISTE DES FIGURES

162

LISTE DES TABLEAUX

164

ABREVIATIONS

EGC : Eucalyptus grandis x Eucalyptus camaldulensis VR : Voie récurrente

AA : Alcali actif AE : Alcali effectif

AAr: Alcali Actif résiduaire IK : Indice Kappa

H: Facteur H

r’(t): Vitesse relative de délignification DCM : Dichlorométhane

EG : Ethyle guaiacyle ID : Indice de déchirure IE : Indice d’éclatement SR : Degré Schöpper

SAQ : Procédé de cuisson au soda anthraquinone D : Stade de blanchiment au bioxyde de chlore E : Stade d’extraction de la lignine par la soude NBO : Oxydation de la lignine par le nitrobenzène CPG : Chromatographie en phase gazeuse

SM : Spectroscopie de Masse

INTRODUCTION GENERALE

La forte concentration des investissements privés sur l’Eucalyptus contribue à un progrès très significatif dans les domaines de la génétique forestière et de la physiologie des arbres mais aussi en matière de sylviculture et de technologie du bois. La fibre d’Eucalyptus est maintenant reconnue comme le standard international de la fibre courte et a pénétré tous les marchés. Pour l’industrie de la pâte, l’Eucalyptus est devenu un arbre stratégique.

L'histoire de l'industrie papetière au Maroc est constituée d'un enchaînement d'étapes visant à augmenter la production, minimiser les coûts, améliorer la qualité et la spécificité de la pâte à papier. C'est dans cette problématique que la recherche en papeterie intervient.

La compréhension des phénomènes complexes mis en jeu lors des opérations unitaires du procédé papetier (La cuisson, le raffinage, le blanchiment, etc.) mais aussi l'influence des matières premières (fibres, charges, etc.) sur les caractéristiques finales du matériau sont des objectifs importants de ce secteur de la recherche.

Le travail de recherche présenté dans ce document se situe entre ces deux problématiques. Son but est de proposer un outil d’évaluation du potentiel papetier des nouveaux clones d’Eucalyptus grandis x Eucalyptus camaldulensis en cours d’exploitation industriel ; De comprendre la réactivité du bois des différents clones au cours des différentes étapes du procédé kraft ; D’identifier la structure de la lignine native dans le bois et de trouver la corrélation entre la morphologie des fibres, et la structure de la lignine pour prédire certaines propriétés physiques du papier.

Le premier chapitre de ce mémoire est une revue bibliographique dans laquelle a été présentée la foresterie de plantation comme une science à part et d’autre part comme un projet « Recherche et Développement » développé par l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO) depuis plusieurs année a l’échelle mondiale. Le Maroc de sa part s’est engagé dans ce processus de développement par la création de structure institutionnelle et d’unité de recherche pour la gestion et l’exploitation des sites de productions du bois d’eucalyptus orientés vers la production de la pate à papier.

Dans le second chapitre une présentation détaillée de la matière première fibreuse et de ses caractéristiques morphologiques sera effectuée. Ensuite, les méthodes de mise en pâte, particulièrement le procédé kraft et les méthodes du blanchiment seront présentés dans la deuxième partie de ce chapitre.

Dans le troisième chapitre de cette thèse, l’ensemble des protocoles expérimentaux employés au cours de ces travaux de recherche ont été inventoriés.

Le quatrième chapitre de cette étude a eu pour objectif :

Dans un premier volet on définit les caractéristiques du bois, les conditions optimales des cuissons papetières des clones d’eucalyptus marocain issus d’un hybride (E. grandis x E. camaldulensis) traité par le procédé Kraft à l’échelle pilote ; On établit les critères de sélection sur la base du rendement papetier, de l’aptitude à la délignification et des caractéristiques physiques de la pâte. Les résultats obtenus sont étudiés et comparés avec d’autres espèces d’Eucalyptus

Pour le deuxième volet de ce chapitre nous avons choisi deux hybrides d'eucalyptus (EGC 39, EGC 241), pour voir s’ils pouvaient produire par le procédé kraft et par le procédé des microcuissons ‘Soda Anthraquinone’ des fibres papetières avec un faible taux de lignine résiduaire et des propriétés physiques adéquates. L’Eucalyptus camaldulensis (Rostrata) sera utilisé comme une espèce de référence.

L'objectif du troisième volet est d'étudier plus précisément dans la cuisson SAQ + EG si la réaction de l’éthyle guaiacole (EG) et de l’alcool coniferilyque et ses dérivées CA + VG + IE pourrait être utilisé pour estimer la concentration des liaisons β-O-4 dans les lignines naturelle où le noyau A est une unité de G non condensé, c'est à dire estimer la concentration des unités G-β-O-4 non condensé. Cette Recherche serait effectuée avec le bois l'érable comme espèce de référence ainsi que les trois eucalyptus (EGC 39, EGC 241et Eucalyptus camaldulensis).

Notre modeste travail se termine par des conclusions et des perspectives pour l'application des résultats de cette recherche et l’amélioration de la qualité de la pâte à papier.

CHAPITRE I

I.LA FORESTERIE DE PLANTATION

Les forêts de plantation couvrent environ 135 millions d’hectares au niveau mondial, avec des taux de boisement et de reboisement annuels de l’ordre de 10% de la superficie totale. Quelque 90% des forêts de plantation ont été établis à l’origine pour fournir du bois industriel et leur importance relative au niveau mondial croît de plus en plus. La plupart des 10 % des forêts de plantation restant visait à l’origine l’approvisionnement en bois de feu ou bois à des fins non industrielles.

Environ 75 % du domaine des forêts de plantation se trouvent dans des régions tempérées, c’est toutefois sous les tropiques que le taux de développement est le plus élevé. Le domaine des forêts de plantation tropical en expansion comprend des arbres utilisés à l’origine en tant que cultures de plantation et qui maintenant fournissent également du bois aux industries forestières. Presque toutes les forêts de plantation existantes ont été établies et sont gérées comme monocultures équiennes; quelques genres d’essences et d’hybrides interspécifiques dominent dans la foresterie de plantation dans le monde.

Il est difficile de donner une définition précise soit du boisement soit des forêts de plantations et il n’est pas facile en particulier de distinguer entre le boisement défini comme la réhabilitation d’écosystèmes dégradés ou de plantation d’enrichissement, et les forêts de plantation et des formes diverses d’arbres dédiés a l’exploitation.

La définition donnée par la FAO à l’occasion du Symposium mondial sur les forêts crées par l’homme et leur importance industrielle en 1967, qui utilise comme critères les changements de l’utilisation des terres associés au boisement ou au reboisement, est à la base des estimations officielles ultérieures, et y est adoptée au nom de l’uniformité. Cependant, toute considération des forêts de plantation devrait reconnaître que la distinction entre elles et d’autres formes de foresterie n’est pas claire, de ce fait les définitions, les débats et les estimations varient.

Les forêts de plantation appartiennent soit aux gouvernements et grandes sociétés industrielles soit aux exploitations individuels et leur gestion varie considérablement, d’une gestion simple à faible moyens de productions à une gestion hautement sophistiquée.

La plupart des forêts de plantation ont été établies en tant que monoculture équienne de semences d’arbres avec la production de bois comme objectif initial [1]. Environ 90 % des plantations ont été établies pour la production de bois destiné à l’industrie, et le reste pour la

cultivées et gérées, soit comme plantations primaires soit comme plantation mixtes, pour des produits non ligneux tels que huiles essentielles, tannins, fourrage ; d’autres bénéfices et services forestiers, y compris la protection ou la réhabilitation de l’environnement, les possibilités de loisirs, et la retenue de CO2 sont également des objectifs primaires ou

secondaires pour de nombreuses plantations de forêts.

Traditionnellement, on ne considère pas comme plantations forestières les arbres cultivés comme cultures agricoles de plantation - tel le caoutchoutier ou le cocotier. Cependant, la distinction entre ces deux formes de cultures de plantations diminue en fonction de deux perspectives: d’un côté de celle de l’aménagiste, étant donné que les périodes de rotation diminuent et que l’intensité de la gestion des plantations forestières augmentent; ou selon la perspective du responsable de domaine forestier.

Les rotations de récolte des forêts de plantation varient énormément, d’annuelles ou subannuelles pour certains produits non ligneux, à environ 200 ans pour les bois de feuillus tempérés à valeur élevée gérés traditionnellement. A quelques exceptions près, jusqu’à présent les plantations à rotations plus courtes - de 5 à 15 ans - servent pour le bois de feu, fibre ou bois rond, et les plantations à rotations plus longues - de plus de 25 ans - pour les produits en bois de sciage ou bois déroulé.

Les forêts de plantations sur grande échelle sont spécifiques au 20ème siècle. La majorité des forêts de plantation dans le monde ont été établies durant la moitié du siècle

passée, et le taux de reboisement de plantation a progressivement augmenté pendant cette période. Les taux mondiaux de mise en place et de remise en place de plantation forestière ne sont pas vraiment connus mais sont estimés de l’ordre de 2,6 millions d’hectares par an dans les régions tropicales [2] et peut-être à 10 millions d’hectares dans les zones tempérées [3].

L’expansion récente des plantations a été plus importante dans l’hémisphère Sud; en Amérique du Sud (principalement Argentine, Chili et Brésil), en Asie (surtout l’Indonésie) et en Nouvelle-Zélande, où l’alliance entre les politiques publiques, les opportunités économiques et la force de marché ont favorisé le développement du boisement.

Dans certains pays, comme l’Indonésie ou le Chili, les plantations sont concentrées sur des sites directement transformés d’écosystèmes naturels; dans d’autres, comme la Nouvelle-Zélande ou le Portugal, la création d’une plantation s’est entièrement dirigée vers des sites d’abord utilisés pour l’agriculture. La qualité de boisement de plantation varie

considérablement et a été particulièrement problématique dans certains environnements tropicaux [4].

Les forêts de plantation représentent actuellement 10 % de la récolte mondiale en bois; cette proportion est en augmentation et continuera à augmenter rapidement, étant donné que la superficie des forêts naturelles disponibles pour l’exploitation est en diminution, que les pressions économiques et le changement technologique favorisent les cultures de plantation, et que le domaine des forêts de plantation arrive à maturité et s’étend. La contribution des plantations à la production de bois dans le cadre des économies nationales varie considérablement, reflétant les politiques et les ressources forestières, allant par exemple de 100 % en Nouvelle-Zélande ou en Afrique du Sud et à 50 % environ en Argentine ou au Zimbabwe, à des niveaux négligeables au Canada ou en Papouasie Nouvelle-Guinée)

Etant donné que les objectifs de la plupart des forêts de plantation sont la production de bois, et que la majorité des marchés du bois s’intéressent aux produits de base, les taux de croissance des plantations sont d’une importance cruciale en raison de leurs incidences sur le coût du bois à la récolte. Seulement 10 % des exploitations actuelles peuvent être classées comme “à croissance rapide” (d’après la nomenclature de Sutton, (1991a) [5], avec un rendement supérieur à 14 m3 par an); la plupart de ces plantations se trouvent dans l’hémisphère Sud, dont environ 40 % chacun en Amérique du Sud et en Asie-Pacifique. La majorité des plantations à croissance rapide sont composées d’essences telles que l’Acacia ou l’eucalyptus poussées en rotations courtes pour des usages à valeur relativement faible de combustible, fibre ou bois rond; et peut-être des cultures à rotations longues soit de bois de résineux soit de bois de feuillus, principalement à l’usage de bois de sciage ou bois déroulé.

L’offre mondiale et les prévisions de commerce à la fois pour la production des plantations et sa part dans les récoltes totales de bois sont imprécises et compliquées par les incertitudes de la croissance, de la demande dans les économies en développement. Le défi est de faire la part des choses entre la publicité et la réalité en ce qui concerne les plantations à croissance rapide. En attendant, une bonne partie de la planification stratégique repose sur un tourbillon de spéculation”. Malgré l’absence de données, il semble que les forêts de plantation à croissance rapide sont déjà la source de bois de pâte la plus compétitive par rapport au coût au niveau mondial.

II. L’EUCALYPTUS

Bien que dans les pays les moins développés l’arbre contribue encore largement à la production communautaire de bois de feu et de services variés, le développement (et la recherche) des plantations industrielles d’Eucalyptus échappent de plus en plus au secteur public ; il s’agit d’un système très intensif et de plus en plus étroitement intégré à l’industrie papetière.

La forte concentration des investissements privés sur l’Eucalyptus contribue à un progrès très significatif dans les domaines de la génétique forestière et de la physiologie des arbres mais aussi en matière de sylviculture et de technologie du bois. L’intensification est le résultat combiné d’une productivité très élevée et de révolutions (ou de rotations) très courtes (5 à 15 ans). La fibre d’Eucalyptus est maintenant reconnue comme le standard international de la fibre courte et a pénétré tous les marchés. Pour l’industrie de la pâte, l’Eucalyptus est devenu un arbre stratégique, un nouvel “or vert” [6].

2.1. Amélioration génétique rapide

L’Eucalyptus, comme exotique, a déjà une longue histoire [7]. Depuis les premiers essais de provenances sur l’Eucalyptus camaldulensis, organisés par l’Organisation des Nations Unies pour l’Agriculture et l’Alimentation (FAO) en 1966, d’immenses progrès ont été réalisés dans ce domaine et on peut réellement parler aujourd’hui de domestication de l’Eucalyptus [8]. Beaucoup d’espèces ont été testées dans un grand nombre de milieux, y compris les milieux tropicaux humides et tempérés froids, et il faut remercier le CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation ; Division of Forestry, Canberra, Australie) et le gouvernement indonésien qui ont participé très activement à la diffusion de cette précieuse ressource génétique hors des aires d’origine. Nous devons aussi rendre un hommage particulier au regretté Professeur L.D. Pryor, grand contributeur à la domestication des Eucalyptus. Pour toutes les espèces importantes et pour beaucoup d’autres, des essais de provenances multi-sites ont été installés, élargissant considérablement les bases génétiques locales. Ces essais ont permis de mettre en évidence des populations plastiques (à la fois vigoureuses et stables), particulièrement intéressantes, car résistantes aux fluctuations climatiques. Ces provenances ont souvent donné lieu à des programmes de conservation in situ et ex situ et ont constitué la base de départ de programmes d’amélioration génétique par voie récurrente (VR), débouchant sur des gains importants pour de nombreux caractères

(adaptation, vigueur, forme, résistance aux adversités, qualité du bois, etc.). Un tel développement s’est fait en dépit de nombreux obstacles, tant techniques que politiques.

2.2. Hybrides naturels et artificiels

Au-delà de la voie récurrente classique, pour l’amélioration génétique des espèces pures, les Eucalyptus ont bénéficié rapidement de programmes d’hybridations interspécifiques en fécondation libre ou dirigée par voie récurrente réciproque ((VRR). Cela s’explique parce que le genre Eucalyptus comprend de très nombreuses espèces, souvent proches génétiquement et interfécondes d’où une forte propension à l’hybridation naturelle, exploitée à partir des arboretas ou des collections d’espèces. En dehors des aires naturelles, les hybrides interspécifiques sont en effet fréquemment plus vigoureux et mieux adaptés localement que les espèces pures parentes et ce, d’autant que les sites sont plus marginaux (par rapport aux conditions des aires d’origine des espèces). Cela a contribué à l’émergence de races locales vigoureuses et bien adaptées, fréquemment constituées d’essais d’hybrides au sein desquels on rencontre des individus exceptionnels.

C’est ainsi que, dans les pays à longue tradition d’Eucalyptus, le vaste développement des races locales (dans l’espace et le temps) et le transfert du savoir-faire en matière de clonage ont souvent permis des démarrages très rapides de plantations clonales d’hybrides à haute performance, sans avoir eu à recourir au préalable à un programme sophistiqué d’amélioration par VR(cas du Congo, du Brésil, du Maroc, du Venezuela, etc.). Par la suite, des programmes par VR ont alors été intégrés pour les générations suivantes mais la simple recombinaison entre hybrides naturels reste une voie à tenter, le marquage génétique (4) pouvant être d’un précieux secours.

2.3. La création variétale

Le greffage, bien qu’assez difficile avec l’Eucalyptus, l’induction de la floraison, très efficace avec le paclobutrazole [9], et les croisements contrôlés, faciles mais encore améliorables, sont maintenant des pratiques courantes, permettant le développement accéléré des programmes d’amélioration et ouvrant aussi la voie à la création de nouveaux hybrides réunissant au sein d’un même génotype de nombreux caractères avantageux complémentaires, dispersés dans les espèces. Localement, des variétés nouvelles apparaissent donc toujours plus nombreuses et plus performantes, au sein des plantations des diverses compagnies.

En zone marginale, il est par exemple moins efficace et plus lent de sélectionner des arbres résistant au Phoracanthas à l’intérieur d’une espèce sensible, que d’obtenir des hybrides

résistants par croisement avec une espèce bien adaptée à la sécheresse. De même, pour améliorer la qualité du bois, les hybrides interspécifiques peuvent donner très vite des résultats inespérés, voire impossibles à obtenir par sélection dans l’espèce pure.

2.4. Maîtrise croissante du clonage

Les premières boutures enracinées d’Eucalyptus furent obtenues avec E. camaldulensis, au Maroc [10] puis en Tunisie [11]; mais les principaux essais de bouturage herbacé des arbres adultes ont été faits au Congo [12]. En 1975, la technique congolaise fut transposée à grande échelle au Brésil, par ARACRUZ SA (Marcus Wallenberg Foundation, 1984). Ce fut pour l’Eucalyptus la révolution verte des années 1970. Par la suite, de nombreux perfectionnements du bouturage [13] et le développement de la culture in vitro (en particulier par l’AFOCEL) ont fait du clonage de l’Eucalyptus une pratique courante. Le clonage a permis l’usage des hybrides interspécifiques, la production des graines hybrides “en open” n’étant pas toujours possible, mais toujours aléatoire et/ou difficile. La technique a été transférée en Chine grâce à la FAO [14].

La culture in vitro, inscrite aux programmes de nombreux laboratoires depuis les années 1980, a été rapidement maîtrisée pour une majorité d’espèces, même les plus rebelles au bouturage herbacé. Par contre, pour des raisons économiques, cette pratique est restée limitée aux aspects expérimentaux, à la mobilisation et au rajeunissement des arbres plus, ainsi qu’à l’installation des parcs à pieds-mères.

Plus récemment, d’importants progrès (en termes de potentiel d’enracinement, de qualité des systèmes racinaires, et de prix) ont été réalisés. Le “mini-bouturage” intègre à la fois la culture in vitro et la multiplication in vivo pour un clonage industriel “super intensif” [15]. Ce système utilise les pousses axillaires récoltées sur vitro-plants, conduits sous serre en mini pieds mères alimentés par hydroponique. Plus proche de la culture in vitro, ce système est hautement sophistiqué mais donne des plants bien rajeunis et permet d’étendre le clonage aux espèces rebelles (Eucalyptus globulus, nitens, citriodora, maculata, etc.).

2.5. Croisements à grande échelle

Rares sont les programmes qui utilisent les meilleurs croisements à grande échelle. Pourtant, cette question n’est pas sans intérêt car la lenteur des tests clonaux retarde beaucoup les sorties végétatives. De ce fait, les nouveaux hybrides sont souvent plus performants que les clones encours d’utilisation. C’est en particulier le cas du programme marocain de Sidi

que les clones sélectionnés 10 ans plus tôt . Au Chili, la production de la Société FAMASA (ex SHELL Forestry) est de4 kg/an de graines d’Eucalyptus globulus, nitens et hybrides, ce qui couvre près de 40 % des besoins annuels de la compagnie et permet un gain génétique élevé. Ces nouvelles plantations industrielles issues de graines contrôlées, en plus du gain de production, sont des réservoirs considérables pour la sélection de nouveaux clones, tout spécialement si on les compare avec les minuscules placettes des tests de descendances. Avec les Eucalyptus, les croisements contrôlés à grande échelle sont maintenant une réalité pratique [16] facilitée par la maîtrise de l’induction de la floraison et les possibilités de pollinisation sur stigmate coupé et sans ensachage [17] ou sur stigmate plus ou moins réduit et protégé par un tube, technique appelée “one stop pollination” (OSP).

2.6. Nouvelles perspectives des biotechnologies

Nous sommes à l’ère des biotechnologies et l’Eucalyptus, qui bénéficie déjà d’une domestication avancée, fait l’objet de recherches très actives dans tous les domaines de cette nouvelle discipline:

 prospection du génome,

 sélection assistée par marqueurs,  production d’OGM.

La prospection du génome est maintenant possible avec les nouveaux marqueurs moléculaires de l’ADN : RFLP, RAPD, Microsatellites [Haines, 1984]. En s’appuyant sur les essais de provenances/descendances, les bio-technologistes tentent de répondre aux nombreuses questions des améliorateurs, tant au niveau des populations (caractérisation des provenances et des descendances et estimations des distances génétiques), qu’au niveau individuel (identification des clones, niveau de consanguinité, erreurs de croisements, généalogie, etc.).

La sélection assistée par marqueurs (SAM) n’est pas encore opérationnelle pour les eucalyptus mais les recherches sont actives [18].

Étant donné l’handicap des arbres sur les plantes herbacées, notamment pour la longueur des générations, l’optimisation des croisements est une première urgence. La possibilité de choisir les meilleurs géniteurs “sur carte” (génétique) serait un avantage considérable pour prévoir l’hétérosis par exemple. Cela exige cependant une importante avancé en matière de cartographie génétique ; dans ce domaine, les études les plus fréquentes

sont basées sur la ségrégation de QTL (quantitative trait locus = ensemble de gènes codant pour un caractère quantitatif) entre parents et descendants hybrides [19].

La production d’OGM est déjà une réalité chez les Eucalyptus mais de nombreux tests sont encore nécessaires avant un usage courant [20]. Elle ne concernera que des clones exceptionnels et portera sur quelques caractères particuliers monogéniques, comme la résistance aux herbicides (en particulier au glyphosate), la résistance à certains parasites (insectes par exemple), la faible teneur des bois en lignine (existe déjà sur le Peuplier au stade expérimental).Ces clones modifiés présentant de grands avantages mais à prix élevé, les méthodes de propagation végétative devront être très efficaces avec régénération de plantes entières à partir de cellules et multiplication in vitro très sophistiquée, voire automatisée [21].

2.7. a) Les risques agronomiques

Le risque principal concerne la réduction de fertilité des sols, spécialement pour les sols pauvres utilisés en plantations forestières et le plus souvent rejetés par l’agriculture. Ces sols, généralement mal pourvus en matière organique, présentent souvent un grave déficit en phosphore. Le problème est traité comme en agriculture par l’apport de fertilisants de compensation, à la plantation, en cours de rotation de taillis, et après chaque exploitation.

En comparaison avec les productions agricoles, le bois est pauvre en minéraux, la majorité de ceux-ci retournant au sol par les feuilles, les écorces et les branches. Cependant, la productivité pouvant être très grande (50 m3/ha/an) et l’écorçage n’étant pas toujours effectué en forêt, le maintien de la fertilité des sols à un niveau convenable est de première importance pour les compagnies, d’où des programmes de recherches très développés et des formules variées de fumure, allant jusqu’à un degré de finesse tel que chaque clone peut recevoir une fertilisation personnalisée. La question des besoins en azote, faiblement satisfaits en région tropicale [22], faisait l’objet d’études approfondies, intégrant en particulier l’usage d’espèces fixatrices d’azote. Les plantations mélangées par ligne semblaient un excellent système, en particulier avec les Acacias [23] qui restent subordonnés aux Eucalyptus. Les proportions (1 ligne pour 2 à 5 lignes d’Eucalyptus) peuvent dépendre de la qualité du sol, du niveau de productivité requis, mais aussi de la qualité de pâte désirée. Certaines compagnies, complètement intégrées (allant jusqu’à la production du papier), peuvent trouver un certain intérêt dans la récolte des deux types de bois en mélange.

2.7. b). Les risques phytosanitaires

Le risque est grand et réel, accentué par l’aspect clonal des plantations. Bien que les Eucalyptus soient des arbres exotiques dans la plus grande partie du monde, l’apparition des parasites est croissante dans les plantations, en provenance de l’aire d’origine, ou de source locale, et causante fréquemment de sévères dommages. On doit mentionner les principaux parasites suivants :

• Insectes

Sur les Eucalyptus en tant qu’exotiques :

- Phoracantha semipunctata. Coléoptère cerambycidae creusant de grosses galeries dans le tronc des arbres souffrant de la sécheresse (Eucalyptus globulus).

- Gonipterus scutellatus (goniptère). Coléoptère curculionidae défoliateur, sur beaucoup d’espèces commerciales en Afrique du Sud et en Espagne (surtout Eucalyptus viminalis et espèces du groupe globulus).

- Helopeltis schoutedeni. Hémiptère miridae, piqueur-suceur faisant des dégâts sévères au Congo sur les jeunes plantations.

Sur les Eucalyptus dans leur aire naturelle :

- Mnesampelaprivata (autumn gum moth). Lépidoptère défoliateur au stade larvaire en Australie du Sud et en Tasmanie (surtout sur Eucalyptus globulus et nitens). - Chrysophthartabimaculata (tasmanian Eucalyptus leaf beetle). Coléoptère

défoliateur causant des ravages en Tasmanie (sur Eucalyptus regnans et Eucalyptus nitens).

• Champignons

- Cryphonectriacubensis (ex Diaporthecubensis). Provoque de graves chancres du tronc accompagnés d’une abondante gommose (surtout sur les arbres installés en situation trop chaude et trop humide pour l’espèce).

- Micosphaerella juvenis. Cause de très sérieux dommages sur le feuillage juvénile d’un grand nombre d’espèces, et plus particulièrement sur Eucalyptus globulus (Australie, Chili, Afrique du Sud, Espagne).

- Pucciniapsidii, Cylindrocladium sp., Coniothirium sp. Il s’agit de rouilles sévissant actuellement en Argentine et en Uruguay (dégâts très sévères en pépinière mais rares en plantation).

Toutes les stratégies de lutte sont utilisées, chimique, génétique et biologique, avec souvent des résultats très positifs. Le marquage génétique est une aide considérable pour la détection des génotypes résistants [24] et le clonage, malgré la réduction de la variabilité génétique qu’il entraîne, apparaît comme un moyen de lutte très efficace en facilitant la sélection et la multiplication rapide des clones les plus résistants. Ce fut le cas au Congo en 1986 avec la rapide sélection massale des clones résistant à l’Helopeltis. Plus récemment, en Amérique du Sud, la lutte contre Puccinia psidii est un remarquable exemple de lutte par sélection clonale, assistée par marqueurs moléculaires (très efficaces dans ce cas puisqu’un seul couple d’allèle contrôle la résistance ou la sensibilité de l’Eucalyptus grandis à cette rouille). Les champignons comme Micosphaerella, qui semblent plus virulents sur les hybrides Eucalyptus globulus x Eucalyptus nitens que sur les espèces parentes, apparaissent bien plus dangereux que les insectes pour lesquels la lutte biologique peut s’avérer très efficace (exemple de l’introduction d’Anaphes nitens, parasite des œufs du goniptère).

2.7. c). Les risques écologiques

Les écologistes reprochent aux Eucalyptus aussi bien la stérilisation des sols, le déclenchement d’érosion, que la perte de biodiversité. Bien qu’il s’agisse plutôt de procès d’ordre politique à l’encontre des grandes compagnies internationales et de leurs plantations industrielles, les planteurs doivent cependant rester vigilants.

• Stérilisation des sols

En dépit d’une teneur élevée des feuilles en terpènes et une décomposition lente des litières, les effets d’allélopathie (comme peut-être chez l’Eucalyptus astringens très peu utilisé) sont plutôt rares chez les Eucalyptus. Au contraire, les plantations se défendent mal du recrû initial herbacé et les entretiens doivent être intensivement suivis au cours des deux ou trois premières années.

La propreté sous les plantations d’Eucalyptus ne concerne que les jeunes plantations vigoureuses et homogènes c’est-à-dire intensives et bien conduites, ce qui est un objectif dans cette culture.

Concernant les litières, les mélanges avec des acacias en accélèrent l’évolution et conduisent à un enrichissement plus rapide du sol en matière organique.

• L’érosion

L’érosion sous Eucalyptus est possible et l’arbre doit être utilisé avec prudence en dispositif antiérosif dans les terrains fragiles et en pente. Il peut par contre constituer une excellente armature du sol du fait de son très puissant enracinement mais il faut éviter le ruissellement sur sol nu en respectant quelques principes :

- disposer les lignes suivant les courbes de niveau,

- respecter de faibles densités pour laisser passer la lumière, - planter en mélange des arbrisseaux bien adaptés et améliorants. • La perte de biodiversité

À l’image de l’agriculture, les plantations d’Eucalyptus n’ont pas pour objectif d’augmenter la biodiversité mais bien de produire durablement un maximum de bois à l’unité de surface.

Les planteurs doivent éviter l’amalgame entre ligniculture et sylviculture. La ligniculture est plus proche de l’agriculture que de la sylviculture en forêt naturelle ; non

seulement elle ne remplace pas les forêts, mais, concentrée en savane ou sur des terres abandonnées par l’agriculture, la ligniculture réduit fortement la pression humaine sur les forêts naturelles [25] de plus en plus sollicitées pour des intérêts dits “alternatifs” (environnementaux et social). C’est pourquoi les écologistes devraient admettre que les plantations d’Eucalyptus ne détruisent pas les forêts naturelles mais les complètent en jouant un rôle différent.

Cependant, installés au départ sur terrain nu, pour des raisons avant tout économiques (dessouchage trop coûteux et problématique), les Eucalyptus, grâce à leur couvert haut et léger, favorisent plus ou moins fortement le recrû naturel (selon le site et la densité) et, en cas d’abandon de l’objectif de production, les anciennes plantations ne retournent à la savane que si elles sont parcourues par les feux ; dans le cas contraire, elles sont rapidement envahies par un sous-bois abondant (favorisé surtout par les oiseaux) et peuvent même se transformer en réserve de faune(cas des plantations de Loudima au Congo) tout en constituant d’excellents puits de carbone.

2.8. La recherche et développement (R&D)

La particularité du secteur des plantations d’Eucalyptus est d’être assistée en permanence par une recherche-développement très active, partie intégrante de la stratégie de chaque entreprise.

Reliées à de vastes réseaux de chercheurs, ces unités permettent l’échange d’informations lors de réunions internationales de l’IUFRO (International Union of Forestry Research Organizations. Union internationale des Instituts de Recherches forestières.) ou en tant que membres d’organisations plus restreintes comme CAMCORE (Central America and Mexico Coniferous Ressources Cooperative. L’organisation a été fondée en 1980 par l’Université de Caroline du Nord en association avec 4 grandes compagnies et la Banque nationale de graines du Guatemala. Elle a pour but la conservation et la domestication des arbres forestiers avec une orientation vers le développement du secteur privé. CAMCORE regroupe aujourd’hui 25 institutions sur 4 continents et traite de 38 espèces, tant résineuses que feuillues. Elle contrôle plus de10 000 arbres plus de 400 sites à travers le monde et gère 2 500 ha de plantations conservatoires.) qui offre des aides directes aux entreprises, ou qui organise des coopérations entre compagnies d’une même région. Le besoin de recherche est très grandes car les cultures intensives d’Eucalyptus sont soumises à de nombreuses contraintes et sont basées sur le principe de l’amélioration continue. En particulier, la bonne évolution du matériel génétique est une priorité absolue afin de pouvoir bénéficier de nouveaux gains génétiques, d’être capable de relever les nouveaux défis des entreprises et de s’adapter aux variations environnementales. En résumé, les unités de R&D exigent de lourds investissements mais sont la garantie de bons résultats.

III.L’EUCALYPTUS PREMIERE ESSENCE LIGNICOLE

Puisque la foresterie est devenue de plus en plus clonale, la multiplication végétative était le complément indispensable permettant la capture de tout le gain génétique. D’ailleurs, on peut dire qu’il y a eu une véritable synergie entre l’amélioration génétique et la faisabilité du clonage. La réussite du bouturage herbacé industriel a été un élément décisif pour bien des compagnies orientées aujourd’hui sur l’utilisation des hybrides sous forme de plantations entièrement clonales (comme pour le Peuplier). De nouvelles avancées se profilent déjà avec le mini-bouturage, pour une efficacité accrue, une application à davantage d’espèces, et une incidence plus forte sur les programmes d’amélioration.

3.1. Progrès constants en sylviculture

En foresterie intensive, les contraintes sont nombreuses. En plus de la réduction des coûts, il faut être sans cesse plus efficace dans de nombreux domaines : gestion des pépinières, préparation du terrain, travail du sol, espacements, fertilisation, entretiens, gestion des taillis.

•Mycorhization

La mycorhization des plants d’Eucalyptus n’est pas une opération courante en pépinière. Généralement, les champignons mycorhiziens parviennent naturellement dans les nouvelles plantations (Pisolithus est très fréquent). La question de l’optimisation des symbioses reste toutefois un point important (spécialement dans les sols pauvres), et peut conduire à des avantages très significatifs durant les 5 à 8 premières années, effet largement démontré en Chine du Sud [26].

• Pépinières

Le “bouturage herbacé classique” comprend 3 phases successives : - production des jeunes pousses en parc à pieds-mères,

- fabrication des boutures et enracinement sous brouillard, - élevage des boutures racinées et cernage aérien.

Le “mini bouturage” nécessite un laboratoire de culture in vitro et comprend les trois mêmes phases ; la première est cependant plus sophistiquée avec des pieds-mères cultivés en hydroponique et des tailles très précises. Dans tous les cas, la question des conteneurs et du substrat est latente. Il est crucial d’éviter les déformations racinaires, malheureusement encore

trop fréquentes dans les plantations. D’une manière générale, les mottes sont préférables aux godets mais elles sont encore très rares en pépinière.

• Fertilisation

La recherche de formules de fertilisation a été systématique et a donné lieu à de très nombreux essais. Parmi les meilleurs résultats, d’intérêt souvent local, on peut retenir quelques tendances à portée plus générale :

- fertilisation de fond (P, K) avant plantation (amélioration de départ), - fertilisation “starter” (NPK), avec libération lente de l’azote,

- fertilisation en cours de croissance, et après récolte (compensation).

La fertilisation “après plantation” est à faire de préférence avant la quatrième année car il a été montré qu’au cours des trois premières années, l’arbre fait un important stock d’éléments minéraux. Ensuite, il est capable d’utiliser ses propres réserves ainsi que les éléments qui retournent dans la litière [27], ce qui peut réduire l’effet des fertilisations en cours de croissance. Les teneurs en éléments minéraux (Ca et Si) sont des préoccupations plus récentes. Les macro-éléments (N, P, K, Ca, Mg, S, Si) et les micro-éléments (Fe, Mn, Zn, Cu) dépendent de la fertilité des sols mais aussi des génotypes. L’efficience nutritionnelle de chaque clone est un nouveau concept qui conduit vers un choix très “pointu” de génotypes très rustiques appropriés à chaque site.

• Espacements et conduite du taillis

Le choix des espacements et la conduite du taillis sont des points très importants nécessitant encore davantage de recherche. Les rotations pour la production papetière varient de 5 à 15 ans et les densités adoptées vont de 500 à 1 100 plants à l’hectare. La crainte des pertes de production a souvent conduit à planter à des densités excessives (jusqu’à 2 500/ha) avec beaucoup d’inconvénients (surcoût à la plantation et à l’exploitation, mécanisation plus difficile, perte de bois commercial, mortalité excessive de souches, compétition trop élevée dans le taillis, etc.) ; c’est pourquoi certaines compagnies commencent à réduire leurs densités de plantation. Concernant la conduite du taillis, les souches sont mieux équilibrées avec au moins deux rejets diamétralement opposés (ce qui élimine les repousses) mais, avec deux brins par souche, les densités sont vite excessives. Les dépressages devraient donc être

ce qui leur permet d’intégrer immédiatement le gain génétique tout en évitant les problèmes de taillis. Cependant, le progrès génétique ne sera peut-être pas toujours aussi rapide et le retard dans la gestion du taillis pourra s’avérer préjudiciable.

3.2. Matière première de plus en plus compétitive

L’amélioration pour la qualité du bois de pâte continue à progresser, tant en matière de méthodologie (microanalyses non destructives) que de résultats concrets. Aujourd’hui, tous les programmes intègrent la sélection pour la densité du bois (indirectement mesurée au pilodyn (petit appareil portatif permettant de mesurer la longueur d’enfoncement radial d’une tige métallique, sous-tendue par un ressort, et libérée brutalement dans le tronc de l’arbre (la tige s’enfonce d’autant plus profondément que le bois est moins dense) sur pied) et les rendements en pâte, souvent corrélés avec la fertilité du site, la densité de plantation et l’âge des arbres.

L’améliorateur a longtemps manqué d’outil efficace pour sélectionner sur le rendement en pâte. La détermination des meilleurs génotypes au sein des familles nécessite en effet des analyses très nombreuses et non destructives (évitant l’abattage des arbres testés). On a maintenant le choix entre les micro-cuissons et les analyses NIRS (mesures indirectes par spectroscopie dans le proche infrarouge).

Les analyses par micro-cuisson demandent seulement de petits échantillons de bois allant de quelques centaines de grammes (mini-cuissons) à quelques grammes (micro-cuissons).

Ce dernier système n’est pas nouveau [28]. Il est basé sur les cuissons séparées de carottes extraites des arbres sur pied. Il s’agit d’une méthode directe qui donne le poids de pâte obtenue à partir de chaque carotte. L’étalonnage est fait par comparaison avec les résultats des cuissons industrielles.

Les analyses NIRS, beaucoup plus récentes, se sont révélées très adaptées aux préoccupations des généticiens. Après une phase initiale de “calibration” obligatoire, cette méthode est très rapide et donne le rendement global en pâte à des coûts bien plus faibles que par analyse chimique classique. Cette méthode a permis d’étudier les variations à l’intérieur d’un même arbre mais elle reste surtout un outil essentiel de sélection [29]

Émergence d’une production de bois d’œuvre en dépit de sa mauvaise réputation comme bois d’œuvre (fortes contraintes de croissance, fentes en bouts, collapses, etc.), le bois

quelques compagnies. En Afrique du Sud (“tree farm”), en Argentine et en Uruguay, la production de bois d’œuvre avec Eucalyptus grandis n’est pas récente mais il existe aujourd’hui des programmes d’amélioration modernes ayant pour objectif le bois de déroulage et/ou de sciage. Pour TAPEBICUA, COFUSA, etc., le principal objectif des plantations est le bois d’œuvre et non la pâte.

Au Chili, le bois d’Eucalyptus globulus est fréquemment scié et placé sur le marché international sous le nom de “Chêne du Chili”. Fort de cette expérience, des tentatives de diversification de la production existent dans ce pays avec Eucalyptus nitens et probablement Eucalyptus nitens x globulus (SHELL Chili). Par rapport aux plantations strictement papetières, les rotations sont plus longues (20 ans) et la sylviculture comprend une ou deux éclaircies fortes.

Enfin, au Brésil, d’importants changements sont à signaler chez ARACRUZ SA qui s’est lancé depuis 1999 dans une nouvelle et importante production avec une grande scierie d’Eucalyptus urophylla x grandis. Originellement destinées à la pâte, les plantations clonales ont été fortement éclaircies vers 10 ans et coupées à 17 ans. Dans le futur, cet âge devrait d’ailleurs être ramené à 14 ans grâce à l’amélioration génétique. Une importante part de la production (séchée et semi finie) est commercialisée sur le marché international sous le nom de “LYPTUS” (ARACRUZ, 2000) [30].

Les résultats semblent probants et l’entreprise fait aujourd’hui le pari d’un changement important d’objectif [31] permettant aux ventes de bois d’œuvre d’atteindre 30 % du budget de la société, et comptant aussi sur d’autres possibilités (on pense déjà au panneau MDF et au bois lamellé).

On voit qu’après un parcours très spécialisé vers la production unique de fibre, l’Eucalyptus semble aller vers des horizons forestiers plus classiques avec un objectif bois d’œuvre, la fibre reprenant une place de sous-produit (même si c’est pour la majorité du volume). Il faut en attendre une très forte augmentation de rentabilité, une plus grande compétitivité pour le bois de pâte d’Eucalyptus, ainsi qu’une meilleure intégration des industries de la pâte dans le développement local.

IV. CONVERGENCE DE FACTEURS

Comme beaucoup de futuristes l’ont annoncé, on tend de plus en plus vers une scission entre deux types complémentaires de foresterie. D’un côté, les forêts naturelles, à objectifs multiples, très sollicitées pour la conservation, et, de l’autre, les plantations intensives, tout particulièrement dans les pays subtropicaux et tropicaux. La conjoncture forestière internationale semble bien confirmer ce scénario et de nombreux éléments contribuent à renforcer la culture intensive des Eucalyptus.

4.1. Investissements croissants vers les nouveaux potentiels forestiers

Il n’est pas évident d’attirer des fonds privés vers les plantations forestières. De nombreuses conditions doivent être réunies :

- au plan écologique : climats chauds et humides, sol profond mais marginal pour l’agriculture;

- au plan économique : main-d’œuvre peu coûteuse, terres disponibles et bon marché, proximité des côtes (pour l’exportation) ;

- au plan industriel : infrastructures locales et environnement industriel à un niveau suffisant

- au plan sécuritaire : environnement politique, financier et fiscal suffisamment sûr. Concernant les plantations forestières, quelques pays du Sud, grâce à une bonne politique d’investissements, ont particulièrement bien réussi et leurs exportations de bois et dérivés sont une part importante de leur production. Pour l’Eucalyptus, 6 pays sont principalement concernés (Brésil, Chili, Australie, Afrique du Sud, Argentine et Uruguay). Ces gisements ont une importance stratégique par leur extension (4,7 millions d’ha, soit un tiers des Eucalyptus plantés dans le monde), leur niveau de production très élevé (souvent supérieur à 30m3/ha/an), leur haut degré technologique et leur capacité à générer une industrie lourde et intégrée, très concurrentielle [32]. Ces capacités, encore largement extensibles, menacent directement la suprématie des producteurs de pâte de l’hémisphère Nord, lesquels consomment une matière première coûteuse et/ou contraignante à mobiliser [32].

Le flux des capitaux vers les plantations d’Eucalyptus dans “les nouveaux potentiels forestiers” est croissant. Une étude [34] a montré qu’au-delà des entreprises locales, l’attraction concerne surtout les entreprises multinationales et touche désormais le secteur financier, lui-même, avec la participation des groupes d’investissement. Les forestiers ne sont

pas habitués à une telle dynamique qui est propre à la rentabilité élevée de l’Eucalyptus. La faible valeur intrinsèque du bois a été compensée par son intérêt industriel stratégique, sa très haute productivité et ses très courtes révolutions (ou rotations). De plus, les fortes concentrations des plantations, à proximité des usines, conduisent à une réduction des coûts de transport et à d’importantes économies d’échelle.

Dans les pays à haut niveau de vie, l’urbanisation croissante induit une forte demande écologique et récréative, les espaces forestiers sont peu à peu assimilés à un patrimoine sauvage pour lequel l’écologie prime l’économie [35]. Conservation et Biodiversité deviennent de nouveaux objectifs entraînant des contraintes croissantes de gestion rendant encore moins compétitive la production de bois, déjà très coûteuse pour de nombreuses raisons (coût élevé de la main-d’œuvre, réduction des coupes rases et donc des possibilités de mécanisation, fortes densités de gibier induisant des protections coûteuses ou limitant les plantations, multiplication des zones protégées, écocertification, etc.). À cela, il faut ajouter les risques accrus dus aux changements climatiques en zone tempérée, qui semblent se confirmer (tempêtes, incendies). En définitive, ces diverses forces encouragent toute la ligniculture dans le monde, et donc tout particulièrement les plantations d’Eucalyptus. Pour les forêts du Nord, proches de la grande consommation, on aurait pu penser que cette concurrence ne devait pas jouer. En fait, la demande dite “alternative” est tellement forte qu’elle commence à menacer l’intérêt économique des forêts tempérées, alors que les experts estimaient déjà que « nous n’aurons pas assez de forêts » [36] pour nos seuls besoins en bois. De leur côté, les grandes compagnies, soumises les premières aux pressions écologiques, ont su très vite réagir pour relever un tel défi. Établies sur terrain nu, leurs pratiques s’apparentant davantage à l’agriculture qu’à la sylviculture, elles contribuent à réduire la pression sur les forêts naturelles, tropicales en particulier. De plus, les périmètres plantés entourent des zones protégées (galeries forestières) et les plans d’aménagement intègrent les aspects environnementaux et sociaux. Enfin, bon nombre de ces domaines, aménagés durablement, sont d’ores et déjà écocertifiés.

Certaines compagnies ont même signé la charte de La Haye par laquelle elles s’engagent à faire de l’écologie une de leur priorité.

V.L’HISTIOIRE DE L’INTRODUCTION DES EUCALYPTUS AU MAROC

ET SITUATION ACTUELLE.

Les premières introductions des eucalyptus se firent au Maroc à partir de 1890 [37]. Le premier arboretum d’eucalyptus était installé à Sidi Yahia du Gharb avec 125 espèces [38] La région limitrophe entre la plaine du Gharb et la forêt de la Mâamora fût le berceau des reboisements à grand échelle, dès 1922, le service forestier a commencé les plantations d’eucalyptus, surtout dans les vides inclûtes de la forêt de la Mâamora.

La création en 1949 du Fonds national forestier (FNF), à l'image du Fonds forestier national français, avait pour objectif de financer directement les travaux de recherches forestières et de reboisement. Ce fond était alimenté par une taxe de 10 % sur la vente de tous les produits forestiers (liège, alfa, bois, etc.) cette taxe est répartie ensuite en deux rubriques budgétaires dont l'une (2 %) est réservée à la Station de recherches forestières, et l'autre (8 %) destinée à financer les travaux de reboisement sur terres domaniales, collectives ou privées.

Les premières études concernant la création d'une usine de cellulose au Maroc remontent à 1949, elles ont été menées conjointement par l'Administration des eaux et forêts, l'Association forestière du Rharb, groupant les principaux planteurs d'eucalyptus, et le groupe d'études en vue de la construction d'une usine pour la fabrication de la cellulose au Maroc, le prédécesseur de la société « La Cellulose du Maroc ».

Ces études ont porté à la fois sur le rendement en cellulose des bois d'eucalyptus, d'acacia et de cèdre, et sur les possibilités d'approvisionnement de l'usine en matière première, compte tenu de sa situation géographique et de sa cadence de consommation [39].

En ce qui concerne les fibres cellulosiques, une étude a été faite à Paris par le Centre technique du bois sur des échantillons d'Eucalyptus camaldulensi provenant de brins de rejets âgés de 10 ans. Les rondins avaient été prélevés à des hauteurs de 1 m, 4 m et 8 m sur deux tiges ayant environ 15 m de haut et 0,70 m de circonférence à 1,30 m de hauteur. Sur chacun des rondins, les fibres étudiées aux extrémités et au centre d'un diamètre orienté dans le sens du vent se présentent avec une longueur voisine de 1 mm sur la périphérie et de 0,7 mm au centre pour la première tige, et respectivement 0,9 mm et 0,65 mm pour la deuxième. Ce sont donc des fibres courtes, mais elles possèdent néanmoins, grâce à leur finesse (le diamètre moyen varie de 13 à 14 microns), un indice de feutrage variant entre 52 et 59 dans le premier cas, 57 et 72 dans le deuxième, donc supérieur à celui de la plupart des essences feuillues

souplesse est plus faible. Les résultats obtenus ont montré qu'il était possible de faire de la pâte de cellulose à partir du bois d'eucalyptus, et d'autre part qu'il était nécessaire, pour assurer la consommation en bois d'une unité industrielle, de réaliser au moins 60 000 ha de plantations dans un rayon qui ne devait pas dépasser 90 à 100 km autour de l'usine [39].

En réalité, l'expérience a montré que ces prévisions étaient un peu optimistes et qu'il faudrait planter plus de 60 000 ha d'eucalyptus pour permettre à l'usine d'atteindre son plafond de production fixé à 60 000 tonnes de pâte par an. En effet, le rendement en pâte cellulosique du bois d'Eucalyplus camaldulensis ressort à 22 %, soit environ 4,5 kg de matière première pour 1 kg de pâte. Quant au rendement en bois, il varie dans de très fortes proportions, suivant la nature du sol, soit, pour la région du Gharb où il varie entre 4 et 10 m³ par hectare et par an¹.

Dans la plaine du Tadla, au centre du Maroc, des plantations d'Eucalyptus gomphocephala, sur sol argilo-calcaire profond, avec irrigation d'été équivalant à 200-300 mm d'eau, ont donné, entre leur cinquième et leur sixième année, un accroissement de 34 m³ par hectare et par an.

Les premières plantations d'eucalyptus ont été faites sur trous, mais la reprise était médiocre et les plantes végétaient pendant plusieurs années. Les arbres installés sur un terrain labouré se sont développés beaucoup plus rapidement et ont très vite dépassé les autres. Cette constatation a mis en évidence la nécessité d'une bonne préparation du sol sur toute la surface à planter. Les secteurs du Rharb destinés à recevoir les plants de l'Opération cellulose sont d'ailleurs à peu près-plats, ce qui facilite beaucoup la préparation mécanique du sol.

En effet, pour permettre à l'usine d'atteindre rapidement une production annuelle de 30 000 tonnes de pâte, qui est considérée comme le seuil de rentabilité, il a fallu élaborer à partir de 1954 un programme de plantations accéléré portant sur 5 500 ha par an. Ce rythme a été soutenu pendant sept ans grâce à une organisation très poussée des méthodes de travail.

5.1. Les conditions naturelles

La région du Rharb et de la Mâamora, où s'étendent les reboisements d'eucalyptus de l'Opération cellulose, est située dans le quart nord-ouest du Maroc, le long de la côte atlantique; elle couvre au total une superficie de 830 000 ha, dont 130 000 environ pour la Mâamora. Le Rharb est une plaine alluvionnaire et marécageuse, limitée à l'ouest par une ligne de dunes littorales, au nord par les piémonts du Rif, à l'est par une chaîne de collines

vers le nord. C'est ce plateau, creusé par des vallées étroites orientées sensiblement du sud-ouest au nord-est, qui porte la forêt de Mâamora. L'altitude moyenne varie de 5 à 25 m et la plus grande partie du Rharb est absolument plate, ce qui facilite beaucoup la mécanisation des travaux et le transport des produits agricoles ou forestiers.

Le climat de cette région, bien qu'adouci par la proximité de l'océan, reste très chaud et très sec en été; l'influence de la mer s'arrête en effet à moins de 30 km de la côte. Les moyennes mensuelles de température vont de 3°C en janvier (mois le plus froid) à 34°C en août (le mois le plus chaud), mais certains jours la température estivale peut atteindre 50° C. Les gelées sont rares; on en dénombre 13 jours par an en moyenne à Kenitra.

La pluviométrie varie de 600 mm environ sur la côte, à 380 mm dans l'intérieur. Comme dans tout le reste du Maroc, cette pluviométrie est très mal répartie, et il règne une sécheresse presque absolue depuis le mois de mai jusqu'au mois d'octobre. Les vents sont en général d'intensité moyenne.

La plaine du Rharb a été formée par les alluvions du Sebou et de ses principaux affluents: l'Ouerrha et le Beth. Le sol est constitué par des sables d'une épaisseur variable qui recouvrent une nappe d'argile rouge imperméable. On rencontre dans le Nord des couches superficielles de galets, sur lesquelles l'eucalyptus pousse très bien.

La nappe phréatique est beaucoup plus proche de la surface dans le Rharb que dans la forêt de Mâamora. L'eucalyptus est, bien sûr, sensible à la présence ou l'absence d'eau et, par conséquent, un cycle de rotation des coupes de 8 à 10 ans est possible dans le Rharb, mais peut s'étendre de 14 à 16 ans dans les plantations de Mâamora.

Le Rharb, nous l'avons vu, à la forme d'une cuvette que traversent en de nombreux méandres le Sebou et ses affluents. Ceux-ci causent presque chaque hiver de graves inondations contré lesquelles il a fallu lutter par des grands travaux de drainage, le barrage, situé à El-Kansera sur l'oued Beth, permet d'irriguer plus 40 000 ha dans la partie sud-est du Rharb (région de Sidi Slimane).

Quant à la forêt de Mâamora, avec ses 130 000 ha, c'est la plus grande subéraie du monde. Elle s'étendait d'ailleurs sur une surface beaucoup plus importante autrefois et elle est encore réduite par l'existence, à l'intérieur même de son périmètre actuel, de nombreuses clairières, dont l'origine est presque toujours humaine. En outre le chêne-liège se trouve ici à la limite méridionale de son aire et sa régénération s'effectue dans de très mauvaises conditions surtout dans la partie orientale de la Mâamora où la pluviométrie n'atteint pas 400