Les conséquences immédiates
La chute des arbres

Cette page a pour but de présenter les conséquences immédiates de la tempête de 1999. Ainsi nous étudierons les forces s'appliquant sur les arbres et provoquant ainsi leur chute ou leur rupture. Même si ce phénomène semble simple et évident, il est intéressant de l'étudier avec précision.

Tout d'abord, nous pouvons dire que le vent à la surface du tronc d'un arbre face au vent a une vitesse quasi nulle. En revanche, de l'autre côté, un tourbillon d'air se forme. De cette façon, la vitesse du vent à l'arrière du tronc est grande. Enfin, dans un fluide en mouvement, plus la vitesse du vent est faible, plus la pression est forte. Ainsi nous avons une pression extrêmement élevée du côté du tronc qui fait face au vent. À l'inverse, on a une pression très faible à l'arrière du tronc (l'air pousse sur le tronc du côté où souffle le vent et il tire de l'autre côté).

Flux d'air autour d'un tronc d'arbre
Fig 12 : Flux d'air autour d'un tronc d'arbre

Lorsque le vent fait pencher un arbre, le centre de gravité de ce dernier ne se situe plus à la verticale de la base du tronc et l'arbre peut céder sous son propre poids.

la chute
Fig 13 : La déviation du centre de gravité

De plus, de nombreux facteurs entrent en compte dans la chute d'un arbre. Tout d'abord, statistiquement, les arbres tombant le plus facilement ont une hauteur relative supérieure à 35 (la hauteur relative est le quotient de la hauteur de l'arbre sur le diamètre de son tronc à la base). En effet un tronc plus fin cédera plus facilement et un arbre de grande taille aura une grande prise au vent. Les arbres de plus de 80 ans ont donc presque tous chuté.

Ensuite, la souplesse du tronc rentre également en compte. En effet les jeunes arbres et certaines espèces comme le noisetier ont un tronc très souple. Ainsi, ils résistent mieux aux grands vents. Une faible profondeur d'enracinement facilite également la chute de l'arbre : les sapins sont ainsi en général moins enracinés que les autres arbres, puisqu'ils poussent sur des sols granitiques, où les racines ne peuvent pas aller en profondeur. Il y a aussi un "effet domino" qui est présent lors de la chute des arbres : un arbre qui tombe sur un autre arbre facilite la chute de ce dernier, ce qui explique en partie les dégâts dans les forêts très denses.

Références bibliographiques : [10], [21]
Quelques données statistiques sur les dégâts engendrés

Nous allons maintenant montrer une carte représentant les zones les plus touchées en quantité d'arbres abattus par la tempête. Il est intéressant de superposer cette carte à celle des différentes régions forestières présentées dans la page traitant l'écosystème lorrain.

Quelques données statistiques
Fig 14 : Carte des zones les plus touchées superposée à celles de la répartition des essences

On peut remarquer de nombreux éléments à partir de cette carte. Tout d'abord une grande zone fut touchée à l'Est de la région, dans le massif vosgien. Comme nous l'avons expliqué précédemment les forêts de cette zone géographique sont constituées essentiellement de conifères. Or la tempête a eu lieu au mois de décembre lorsque les feuilles des arbres sont tombées sauf celles des conifères. Ainsi les sapins et les épicéas ont eu une prise au vent plus importante que les autres essences d'arbres.

On peut remarquer que la région de l'Argonne fut également touchée. Nous savons que les arbres qui tombent le plus facilement sont les arbres de grande de taille et de plus de 80 ans. Or la région de l'Argonne fut énormément détruite pendant la première guerre mondiale. De nombreux arbres ont donc dû être replantés dans les années qui ont suivi la guerre. Or, en 1999 ces arbres plantés au début des années vingt atteignaient l'âge critique de 80 ans. On peut donc supposer que ce phénomène a eu une influence sur les proportions d'arbres tombés dans cette région, mais la multiplicité des facteurs entrant en compte rend difficile l'évaluation de l'importance de ce phénomène.

A l'échelle locale, l'exposition au vent est un facteur important. Certaines zones abritées n'ont connu aucun dégât alors que les forêts voisines ont été presque totalement rasées en raison de leur exposition.

Voici un tableau récapitulant les dégâts sur les forêts lorraine essence par essence :
Essence Surface totale en 1999 (en ha) Surface totale en 2004 (en ha) Surface perdue(en %)
Hêtre 1392 692 50%
Chêne sessile 795 545 31%
Chêne pédonculé 749 605 19%
Sapin 3612 1729 52%
Epicéa commun 1366 1003 27%
Fig 15 : Les dégâts sur les forêts lorraines essence par essence
Références bibliographiques : [3], [7], [8], [13], [14]
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