Résumé

Le Citepa a développé un modèle de calcul spatialisé pour suivre les surfaces de changements d’usage des terres et pour estimer les flux de carbone dans le cadre du secteur UTCATF (Utilisation des terres, changement d’affectation des terres et forêts) de l’inventaire national de gaz à effet de serre de la France. Cette approche met en œuvre une résolution spatiale très fine (mailles de 50 m sur 50 m), une nomenclature des catégories d’usage et d’occupation des terres précise (71 catégories). Elle tire parti des meilleures données nationales ou européennes disponibles pour suivre les changements d’utilisation des terres.

Le calcul des flux de carbone est réalisé au niveau des mailles, et pour chaque année depuis 1990. Il distingue 9 compartiments carbone. Le modèle produit ainsi une cartographie fine et inédite des stocks et flux de carbone pour la France métropolitaine sur la période 1990-2021.

 

Contexte

L’inventaire UTCATF (Utilisation des Terres, Changement d’Affectation des Terres et Foresterie) traite des flux de gaz à effet de serre associés à la variation de stock de carbone dans la biomasse et le sol en raison des changements d’usage des terres (déforestation, urbanisation…) et en raison de la gestion de ces terres (pratiques agricoles et sylvicoles…). En fonction des territoires étudiés, ce secteur d’activité peut être un puits de carbone.

Pour estimer ces flux de carbone, le Citepa a mis en place une approche spatialement explicite, c’est-à-dire cartographique, pour suivre les surfaces de changements d’usage des terres et pour estimer les variations de stock de carbone. Cette nouvelle approche a été développée dans le cadre de l’amélioration continue de l’inventaire national français, afin que ce suivi soit plus robuste et transparent, mais aussi dans le cadre des exigences du règlement européen 2018/841 dit LULUCF.

 

Principe

Un modèle multisources, calqué sur un maillage régulier du territoire (grille de 50 m sur 50 m) intègre des données cartographiques d’occupation des sols et d’utilisation des terres pour reconstituer une série temporelle cohérente d’évolution de l’utilisation des terres.

Cette série constitue le cœur de la construction du second modèle, visant à estimer les variations de stocks de carbone par maille et par année en lien avec les changements d’utilisation et de gestion des terres. Le stockage de carbone peut être différencié selon le type de matière organique considéré pour apporter davantage de compréhension. Cette division en ce qu’on appelle des compartiments carbone (par exemple la biomasse, la litière ou encore les sols) est permise par le modèle. Ce dernier intègre ainsi de nombreuses informations sur les stocks de carbone par compartiment, par type de terres, par division géographique du territoire ou encore par type de gestion, et les fusionne avec les informations de changement d’utilisation des terres pour obtenir une résultante en termes de pertes et gains de carbone par maille, et par compartiment au cours de la période 1990-2021.

Cette résultante, à haute résolution spatiale et temporelle est complétée par des estimations de flux pour l’instant disponibles à des échelles régionales ou supra régionales pour constituer l’estimation finale du puits de carbone en France. C’est le cas par exemple des flux transmis par l’IGN relatifs à l’évolution de la biomasse forestière, à savoir l’accroissement, la mortalité et les prélèvements.

• Variables décrites : Usage des terres, stocks de carbone, flux de carbone
• Résolution spatiale : 0,25 ha (~ 220 M° de mailles pour la France métropolitaine)
• Résolution temporelle : pas de temps annuel (1990-2021)
• Résolution thématique : 71 catégories de nomenclature pour l’usage des terres et 9 compartiments carbone suivis (biomasse, litière…) pour chaque unité spatiale

 

Suivi de l’usage des terres

Principe général du suivi des terres et du modèle de calcul carbone associé (modèle de variation de stock à la maille)

 

Pour la France métropolitaine une approche spatialement explicite est appliquée. Plusieurs données cartographiques sont mobilisées et intégrées dans un modèle et une grille régulière pour reconstituer l’historique de l’utilisation des terres, pour chaque année, et chaque maille.

Les données cartographiques sur l’utilisation des terres et les changements d’utilisation des terres ont été intersectées avec les centroïdes de ces mailles de 0,25 ha. Les classes d’utilisation des terres issues des nomenclatures d’origine de chaque donnée sont mis en correspondance avec une nomenclature de catégories d’utilisation des terres adaptée aux besoins de l’inventaire. Un algorithme sélectionne, parmi les données sources disponibles pour chaque centroïde, les données les plus fiables pour fixer la catégorie d’utilisation des terres année récente, et les éventuels changements d’utilisation sur différentes périodes, en conservant la cohérence temporelle.

Cette première estimation des changements d’utilisation, basée sur les produits satellitaires européens renseignant spécifiquement des polygones de changements, sous-estime certaines dynamiques. Des modules supplémentaires au modèle général viennent compléter ces surfaces de changements, à l’aide de données spécifiques, pour trois dynamiques : les boisements et déboisements, l’artificialisation, et les rotations culturales des terres agricoles. Enfin, ces estimations de surfaces annuelles sont extrapolées et complétées pour produire des matrices d’utilisation des terres complètes, cohérentes et répondant aux besoins de rapportage.

 

Aperçu de la grille (mailles de 50 m*50 m soit 0,25 ha)

 

Suivi des stocks et des flux de carbone

Les travaux sur les surfaces annuelles de changements d’utilisation des terres ont été combinés à des travaux sur la spatialisation des stocks de carbone afin d’estimer les flux et stocks de carbone pour chaque année de 1990 à 2021, en lien avec ces changements. Différents réservoirs de carbone sont suivis (plusieurs types de biomasse vivante, biomasse morte, litière, carbone des sols).

A partir de ces flux de carbone, des émissions et absorptions de CO2 sont estimées et rapportées au sein du secteur UTCATF de l’inventaire national d’émissions de gaz à effet de serre.

 

En savoir plus

Rapport NIR – incluant des éléments méthodologiques et des résultats [éd. 2023 attendue fin avril]

Rapport Ominea – éléments méthodologiques [éd. 2023 attendue fin avril]

Résultats détaillés par région – fichier LULUCF_Background [éd. 2023 attendue fin avril]