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Capsis : modéliser et simuler la croissance des peuplements forestiers

La gestion forestière vise à conduire les peuplements de manière à ce qu’ils remplissent durablement les multiples fonctions de la forêt. L’INRA propose depuis 1999 comme outil d’aide à la décision (de simulation) la plateforme Capsis : Croissance d'Arbres en Peuplement et Simulation d'Itinéraires Sylvicoles.

Forêt de hêtres. © PITSCH Michel
Mis à jour le 22/10/2013
Publié le 06/11/2012

Capsis est une plateforme logicielle générique donnant accès à des modèles de croissance (croissance et mortalité des arbres), ou de dynamique forestière (qui intègrent, en plus, la dispersion et la régénération) pour des formations forestières variées, plus ou moins hétérogènes, pures ou en mélanges d’espèces, en zone tempérée, mais également subtropicale et tropicale, et pour divers types de gestion. Le logiciel intègre des modèles développés par des équipes de différents instituts de recherche et universités, français et étrangers. Un tel modèle est un ensemble d’équations mathématiques qui relient les caractéristiques dendrométriques des arbres (hauteur, diamètre, volume…) et du peuplement qu’ils constituent, leur nombre, leur âge, et qui traduisent leur évolution selon la compétition qui s’exerce entre eux (régulée par les coupes sylvicoles) et selon la fertilité stationnelle (sol, climat, relief).

L’outil présente aussi l’avantage de simuler des itinéraires sylvicoles et de faciliter ainsi les choix en matière de gestion. Il permet de comparer des scénarios sylvicoles (alternant étapes de croissance et interventions) en fonction des informations fournies par l’utilisateur : caractéristiques du peuplement et du site, type et nature des interventions, etc. Ces simulations permettent d’estimer la capacité de réaction des peuplements aux interventions directes et, selon les modèles, aux grands changements environnementaux (climat, productivité ...), ce qui en fait aussi de remarquables outils pédagogiques.

Dans sa version actuelle développée depuis une douzaine d'années, Capsis intègre différents types de modèle de croissance (arbres individuels, ou simplement arbre moyen) et de dynamique, avec ou sans spatialisation, certains prenant en compte l’ensemble d’un massif forestier, ou d’autres encore qui associent démographie, génétique et écophysiologie. Le domaine d’application du logiciel est donc vaste, incluant notamment les peuplements réguliers et monospécifiques des principales essences en France (chêne sessile, hêtre, pins noir, maritime, laricio ou sylvestre, douglas …) ou des peuplements forestiers hétérogènes (irréguliers et/ou en mélange, ex : futaies irrégulières des Alpes du Nord, mélanges issus de colonisation dans les Alpes du Sud).

Le logiciel permet de représenter et visualiser le jeu des processus reproduits par les modèles : croissance, compétition, mortalité, régénération. Ces processus peuvent intervenir à différents niveaux d’organisation spatiale : arbres en peuplement, mosaïque de collectifs d’arbres, ou de peuplements constituant une forêt … En s'appuyant sur les outils capitalisés dans Capsis au fil des projets, l’utilisateur peut comparer divers scénarios sylvicoles de manière simple et rapide.

Grâce à son architecture ouverte et modulaire, cette plateforme de simulation peut intégrer tous les types de modèles du domaine, du plus simple au plus complexe. Pertinent pour la recherche et pour l’innovation, Capsis est utilisé depuis plusieurs années par l’Office National des Forêts, gestionnaire des forêts publiques, en appui à l’élaboration de ses guides de sylviculture par essence et par grande région forestière ; des contacts sont en cours pour son transfert en forêt privée.

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Écologie des forêts, prairies et milieux aquatiques
Centre(s) associé(s) :
Grand Est - Nancy, Provence-Alpes-Côte d'Azur

En savoir plus

  • Samuel Dufour-Kowalski, Benoît Courbaud, Philippe Dreyfus, Céline Meredieu, François de Coligny, « Capsis : an open software framework and community for forest growth modelling », Annals of Forest Science, (2012) 69:221–233.
  • Le site web de Capsis : http://www.inra.fr/capsis