Modélisation de l'ancrage racinaire des arbres forestiers

Abstract

Les récentes tempêtes en Europe ont occasionné de lourds dégâts et des pertes économiques dramatiques dans les forêts. Les questions relatives à l'ancrage de l'arbre ont émergé. Cependant, les moyens actuels pour répondre à ces attentes sont limités, l'accès par l'expérience aux mécanismes souterrains étant limité. L'analyse des phénomènes du déracinement a donc été abordée par la modélisation mécanique. Plusieurs phases ont été nécessaires pour atteindre cet objectif. Dans un premier temps, la mesure des systèmes racinaires a permis d'acquérir des données concernant l'architecture des racines. Ensuite, les formes racinaires mesurées étant très variables et complexes, des modèles de la structure racinaire ont été développés. Ceux-ci permettent de construire des géométries idéalisées dont la complexité et la variabilité sont maîtrisées. La troisième phase de ce travail s'est attachée à développer des outils informatiques permettant l'analyse par éléments finis d'une structure racinaire quelconque, issue de mesures où bien de simulations. Enfin, la dernière étape a été consacrée à la simulation de scenarii d'enracinement très variés afin de comprendre les mécanismes et d'identifier les facteurs déterminants. Finalement, l'utilisation des méthodes numériques a permis d'apporter des éléments nouveaux pour la compréhension du phénomène de déracinement. Le sol, et particulièrement le frottement interne, influe sur la cinématique du basculement et sur la forme de la motte racinaire soulevée. En ce qui concerne les racines, la profondeur et le diamètre des racines latérales sont apparus comme essentiels dans la résistance et les mécanismes de déracinement.