Identification et essais de techniques biochimiques de devitalisation sur des essences ligneuses générant des risques sur les ouvrages hydrauliques

Identification and tests of devitalization methods on trees which induce risks on dikes and dams

• Auteur / Autrice : Julie Macia
• Direction : Cindy Morris
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance le 19/02/2018
• Etablissement(s) : Avignon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et agrosciences (Avignon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Pathologie végétale (Unité de recherche INRA-Université d'Avignon)
• Partenaire(s) de recherche : Entreprise : ARBEAUSOLutions (Belcodène)
• Jury : Président / Présidente : Cindy Morris
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Cindy Morris, Marc Bardin, Olivier Baudry, Philippe Nicot, Jacques Tassin, Caroline Zanetti
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Cindy Morris, Ivan Sache

Mots clés

Mots clés contrôlés

Milieux géographiques dangereux

Canaux

Digues

Populus

Mots clés libres

Dévitalisation des arbres

Digues

Canaux

Méthodes alternatives

Populus nigra

Risques induits par les arbres

Tree devitalization

Dikes

Canals

Alternative methods

Populus nigra

Risks induced by trees

Résumé

La végétation ligneuse implantée sur les digues et barrages est bien connue pour ses nombreux effets positifs tels que la stabilisation des berges, le maintien de la biodiversité, l’ombrage des pistes, etc. Ainsi, les gestionnaires ont laissé les arbres se développer sur leurs ouvrages. Mais de récentes études ont montré que les arbres et plus particulièrement leur système racinaire pouvaient causer divers dégâts comme des soulèvements, des fissurations et des destructurations pouvant entrainer différents risques pour les ouvrages hydrauliques (érosions internes et externes). Un renforcement des réglementations portant sur les digues et barrages a obligé les gestionnaires et propriétaires à assurer le contrôle, le suivi technique et l’entretien de leurs ouvrages. De plus, les réglementations portant sur l’utilisation des produits phytosanitaires ont été renforcées, notamment avec l’arrêté du 4 mai 2017 (NOR : AGRG1632554A ; reprenant et remplaçant l’arrêté du 12 septembre 2006 ; NOR : AGRG0601345A) interdisant l’utilisation de tels produits (incluant les produits herbicides) à moins de 5 mètres des cours d’eau. Ces textes, en constante évolution, bouleversent les pratiques habituelles et les gestionnaires se trouvent donc confrontés à une problématique de contrôle des ligneux se développant sur les digues et barrages. Des plans de gestion doivent être élaborés afin de concilier les enjeux sécuritaires, environnementaux et paysagers. Mais les méthodes mécaniques traditionnelles (abattage, recepage, dessouchage) sont destructrices pour les ouvrages et le paysage. Il est donc urgent de mettre au point des techniques de gestion préventives appliquées aux jeunes ligneux à risque.Cette thèse porte sur la recherche de méthodes alternatives de gestion des jeunes ligneux générant des risques sur les ouvrages hydrauliques. Une première partie de cette étude, divisée en trois Phases, a consisté en un criblage et une optimisation en serre et en champ d’un éventail de méthodes adaptées et potentiellement efficaces sur la plupart des espèces les plus rencontrées sur les ouvrages hydrauliques français. Une seconde partie, aussi divisée en trois Phases, a eu pour objectif de mettre en place un criblage de méthodes sélectionnées sur sites en conditions réelles et, à la même occasion, d’optimiser les méthodes selon différents paramètres (la forme des arbres, la sécurité des opérateurs, …). Cette seconde partie, ciblant seulement des Peupliers noirs, a mis en évidence différentes contraintes et a révélé l’efficacité partielle de certaines méthodes. La dernière Phase en champ a montré l’efficacité de trois traitements sur des Peupliers à 6 mois après traitement (une méthode mécanique, une méthode mécanique couplée à une méthode biochimique et une méthode mécanique couplée à une méthode thermique). Les arbres traités en champ seront observés par l’équipe d’ARBEAUSOLutions en 2018 pour confirmer l’efficacité à 12 mois après traitement. En septembre 2017, deux de ces trois méthodes efficaces ont fait l’objet d’un dépôt de brevet qui permettra de poursuivre les essais in situ sans problème de propriété industrielle. Les résultats de cette recherche suggèrent que l’efficacité d’une méthode de dévitalisation dépend de l’agressivité et de la période d’application du traitement pour éviter que l’arbre ne réponde par la production de rejets et drageons pour garantir sa survie.

The woody vegetation implanted on dikes and dams is well known for its many positive effects including bank stabilization, biodiversity, shade, etc. Thus, managers have left trees growing on these sites. But, recent studies show that trees and their root systems in particular may cause a range of damage such as uprising, cracking and deconstruction leading to internal risks and external erosion risks for hydraulic structures. A strengthening of the regulations for dikes and dams has obliged managers and owners to ensure the control, the technical monitoring and maintenance of their structures. However, regulations about use of plant protection products have also been reinforced, particularly with the ministerial ruling of 4 may 2017 (NOR : AGRG1632554A) forbidding the use of such products (including chemical herbicides) less than 5 m from bodies of water. These regulations in constant evolution forced a change in the usual practices thereby leaving managers confronted with an important problem of vegetation developing on their dikes and dams. Management plans must be elaborated in order to conciliate security, environmental and landscape issues. But traditional mechanical methods (logging, cutting and root extraction) are destructive for hydraulic structures and landscapes. It is urgent to set up preventive management techniques on young trees which potentially could constitute a risk when they grow.This thesis focuses on the search of alternative methods of devitalization of young trees generating risks on dikes and dams. The first part of research, divided in three Phases, consisted of screening and optimizing in greenhouse and field a range of possible and effective methods on the most predominant tree species found on hydraulic structures in France. The second part, also divided in three Phases, aimed to put in place a screening of selected methods on field test methods, and, at the same time, optimize methods according to specific parameters (trees shape, security of workers…). This second part, only conducted on black Poplars, has highlighted various constraint and revealed partially effective methods. The last Phase in field, realized only on black Poplars, has shown the effectiveness of three methods (mechanical wounding, mechanical wounding coupled with biochemical, mechanical wounding coupled with thermal) at six months after treatment. The trees treated in the field will be observed by ARBEAUSOLutions staff in 2018 to confirm the efficiency twelve months after treatment. In September 2017, two potential effective methods have been submitted for patent protection in order to enable further tests in situ and ensure protection of industrial property rights. The results of this research suggest that the effectiveness of strategies for devitalization depends on the intensity and timing of treatments to avoid that the tree responds by initiating resprouts and suckers for its survival