L. DE BROGLIE

C'est devenu un lieu commun de dire que la forêt est une usine à produire le bois, chaque arbre pouvant être approximativement assimilé à une machine. La matière première est fournie en abondance par l’eau des précipitations naturelles, et par le gaz carbonique de l'air. En effet, la grume résineuse écorcée, exportée périodiquement de la forêt, comprend à peu près exclusivement des corps ternaires, celluloses, lignines, hémicelluloses, etc... de formule générale C.H.O., affectée de coefficients variés, et élaborés dans la photosynthèse. L'énergie est prodiguée par le'soleil, soit sous forme de radiations directes, soit sous forme de radiations diffusées par le ciel et les nuages et ce, en quantité considérable. Dans le Haut-Doubs, et sans que des mesures précises et assez longues aient été jusqu'ici effectuées, on peut penser qu’elle correspond à une puissance moyenne contintte de 1 500 kw par hectare.

Le rendement de « l’usine forêt » paraît, par contre, à première vue, assez faible. Si, en effet, considérant par exemple les 11 millions d’hectares de la Forêt Française, dont la possibilité annuelle peut être approximativement évaluée à 10 millions de mètres cubes, et 30 millions de stères, on fait le rapport entre le nombre de calories que pourrait fournir cette production, et l'énergie solaire reçue annuellement sur la surface productrice, on arrive à un rendement de 1/1700 environ. Dans nos régions résineuses de l'Est, nettement plus productives, une récolte de 10 m° par hectare et par an correspond à un rendement énergétique de 1/600 environ.

Certes, les grumes résineuses n’ont pas pour destination principale les fovers industriels ou domestiques et, en considérant le seul point de vue calorifique, nous n'avons qu’une expression arbitraire du rendement. Cependant si, nous référant aux données de la thermochimie, qui nous rappelle que la synthèse de 30 grammes de formol, où de substance hydrocarbonée, nécessite la fourniture de 112.10 petites calories environ, en partant de l'eau et du gaz carbonique, nous

calculons que la production de 10 mètres cubes de grumes résineu- ses exige environ 18.10° petites calories, nous constatons, par un procédé tout à fait différent, que le rendement de « l'usine forêt » est de 1/550 ; ce résultat est très voisin du précédent. TE

Quoique faibles, ces proportions sont loin d’être dérisoires. Dans une récente étude, DUFRAISSE a cité à ce sujet des chiffres extraits de divers travaux et qui, si l’on compare les différentes sources d'énergie disponible ou utilisée, au rayonnement solaire total annuel reçu par le globe terrestre, donnent les rapports suivants

Réserves totales de homes PP PR RER EEE 1/34 —— Production mondiale de houille par an ......... 1/140.000 — Energie hydraulique disponible par an...:...... EEE

— Energie hydraulique effectivement utilisée par an. 1/928.205

Ceci veut dire, par exemple, que la totalité des usines hydrauliques actuellement en service ne fournit en un an qu'une énergie égale au millionième environ du rayonnement solaire reçu par le globe terrestre, pendant la même période. Le forestier — et l’agriculteur — ne font donc pas en cette matière si médiocre figure. et disposent actuellement, à la fois, de quantités considérables d'énergie, et du bénéfice d’un rendement qui n’est pas exagérément bas.

Cependant, si, au lieu de considérer le rendement pratique d'une surface forestière, nous recherchons le rendement énergétique réel de Ja chlorophvlle « in vivo », nous arrivons à des chiffres extrêmement satisfaisants, et de l’ordre de 50 % (34 à 59 % suivant les radiations d’après WARBURG) (1).

(1) WARBURG (1023) estime, en effet, qu’il faut 4 quanta pour libérer une molécule d'oxygène (O2). Ces chiffres ont été discutés: GABRIELSEN (1035- 1047) pense que, pour Île noiïsetier et le frêne, la transformation d'une molécule de gaz carbonique exige au moins 12 quanta. EMERSON et Lewis (1941) fixent à 10 Le nombre des quanta nécessaires pour libérer une molécule d’oxygène. Cependant, à plusieurs reprises, WARBURG (1046-1049-1051), confirme ses premières conclusions en les qualifiant de « redécouvertes ». Il s’agit, bien entendu, du rendement de l’énergie effectivement absorbée par la chlorophylile, et non de l’énergie totale incidente.

En ce qui concerne le rendement énergétique pratique de la photosynthèse, c'est-à-dire le rapport de l'énergie effectivement mise en réserve à l'énergie totale incidente, les chiffres obtenus sont nettement plus faibles. Curris et CraRk (1950) citent les travaux de BROWN et EscoMBE qui, dès 100%, estimaient le rendement pratique de la photosynthèse de 0,4 à 1,7 %, selon les cas. Dans le même ordre d'idées, TRANSEAU (1926) fixait le rendement pratique, dans le cas des récoltes de blé, c’est-à-dire le rapport entre l'énergie effectivement mise en réserve dans le grain récolté, et l'énergie incidente pendant la période de croissance, à 0,46 %. S'il avait considéré l’énergie prodiguée pendant une année entière, il aurait obtenu un chiffre assez voisin de celui auquel nous arrivons dans le cas de la production forestière dans le Haut- D'oubs.

On a proposé de grouper toutes les recherches relatives au rendement énergétique de la radiation du point de vue de la production végétale, dans une branche spéciale de la physiologie végétale qui s’appellerait la « bioénergétique végétale >» (TAUSON - 1947).

Dans ces conditions, le rapport de 1/550 à 1/600 que nous pouvons approximativement adopter comme expression du rendement énergétique de la forêt résineuse du Haut Doubs, nous montre qu’il n'est nullement utopique de penser que des progrès pourront être réalisés dans ce sens, ne serait-ce que par la sélection de races d'arbres utilisant mieux la radiation solaire, en même temps du reste que les autres facteurs naturels qui déterminent la croissance. Les recherches de génétique forestière, sur l’épicéa notamment, sont entrées depuis quelques années dans le domaine de la pratique (Ror. et BOUVAREL en France), et l’on peut espérer que des résultats tangibles seront bientôt atteints.

Plus chimérique, sans doute, serait l’action utile à exercer sur les facteurs météorologiques. À Besançon, par exemple, sur 100 heures d'insolation possible, le soleil ne brille que pendant 40 heures. Pendant 60 heures, il est caché, et les nuages qui réduisent la radiation ne se résolvent pas obligatoirement sous forme de précipitations. S'il devenait possible de provoquer régulièrement la pluie par les moyens artificiels actuellement à l'étude, on réduirait le « temps de présence inutile » des nuages, et l’on augmenterait à la fois la pluviosité et l'insolation, conditions, on le sait, très favorables à la production végétale en général, et forestière en particulier.

Il n’est pas question, évidemment, d'appliquer aux arbres forestiers, étant donné leurs grandes dimensions, les procédés qui seront sans doute bientôt d’un usage courant en ce qui concerne la productio horticole (serres à éclairage dosé — phytotron du Docteur WEnNT — éclairement complémentaire de MazDpA, etc..).

Toutes ces considérations sembleraient donc d’ordre purement spéculatif, et sans grand intérêt pratique immédiat, s’il n'existait un domaine où le forestier a besoin très souvent de faire appel aux notions da radiations, celui des coupes de régénération, ce mot étant pris dans son sens général. « L'arbre machine » jouit en effet de propriétés spéciales : il accumule sur lui-même fa matière qu'il fabrique, et se trouve ainsi récolté avec elle — mais il se reproduit naturellement dans des conditions de lumière (ce mot étant employé dans un sens large) données ; il a ensuite besoin d’un climat lumineux déterminé pour se développer rapidement et atteindre, le plus tôt possible, les dimensions qui lui permettront, à nouveau, de devenir une nouvelle machine en pleine production. Le dosage de la radiation est l’un des principaux, l’un des seuls moyens d'action du forestier qui, grâce à la coupe, élimine une partie plus où moins importante du couvert, et majore ainsi, dans des proportions vartables à son gré, la quantité d'énergie qui atteint le sol. Les questions qui se posent fréquemment à lui sont les suivantes : |

Quelle quantité de radiation existe sous un peuplement déterminé ? De quelle qualité est cette radiation ? Quelles modifications à

cet état apporte une coupe donnée ? Quelles sont en cette matière les exigences des diverses essences pour leur installation et leur développement ?

Les solutions empiriques sont données depuis longtemps: les notions de coupe sombre, claire, très claire, d'essence d’ombre et de Jumière font partie de l'arsenal classique de l’art du sylviculteur. Cependant, depuis quelques années déjà, des chercheurs, à la tête desquels il convient de placer Th. HarriG et J. WIESNER ont essayé, grâce à des moyens d’abord rudimentaires, puis de plus en plus perfectionnés, d'apporter des précisions chiffrées à ces questions.

Nous nous sommes donc proposé à notre tour d'étudier les conditions de lumière qui règnent dans les sous-bois résineux et feuillus du Haut-Doubs, et d'essayer de déterminer, pour l’épicéa et le sapin, qui y sont de beaucoup les essences principales, les exigences en cette matière pour l'installation et le développement des renaissances.

Nous savons, certes, que les appareils que nous avons utilisés: cellules photoélectriques et actinomètres de BELLANI, sont loin d’être sans reproches. Mais, entre l'ignorance totale et la connaissance absolue, qui n’est du reste jamais qu’approchée, il existe des paliers, et notre ambition a été précisément d'en franchir un.

Nous avons cru utile de compléter ce travail par une petite étude théorique des conditions de la répartition de la radiation dans les peuplements, et par une revue réduite des principaux ouvrages qui ont traité de ces questions.

Au préalable, nous donnerons un résumé des recherches effectuées jusqu'ici en cette matière.

Cependant, malgré notre désir d’être complet, nous avons dû laisser de côté deux aspects importants du problème:

Le premier, qui concerne le mécanisme lui-même de la photosynthèse et son rendement, objets de nombreuses discussions, et sur lesquels des précisions intéressantes sont et seront à bref délai apportées par l'emploi des radio-isotopes.

Le second, qui envisage le mode de distribution de la lumière dans le temps: le photopériodisme qui, depuis les études de GARNER et ALLARD, a fait un peu partout, en France notamment avec CHOUARD, des progrès sensibles.

Malgré l'intérêt extrême de ces questions, nous avons estimé que la première était d'ordre plus purement spéculatif et général, du moins pour le moment, et que la seconde, si elle peut apporter des indications très intéressantes pour l'introduction d'espèces nouvelles, n'avait qu'une importance réduite en ce qui concerne le cas des espèces indigènes, naturellement bien adaptées au climat local et à son photopériodisme propre. Et, à part quelques allusions très réduites à

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