Vers un aménagement écosystémique des paysages et peuplements boréaux de seconde venue


L'aménagement forestier écosystémique (AFE) s'avère être un moyen des plus prometteurs pour préserver la biodiversité et l'intégrité écologique des écosystèmes forestiers tout en produisant du bois. La plupart des études réalisées à ce jour se concentrent principalement dans les forêts primaires, c'est-à-dire des forêts n'ayant jamais subi de coupes. Or, une portion importante de la forêt boréale a déjà été modifiée par les récoltes passées. Les forêts de seconde venue issues de ces coupes présentent généralement des attributs différents de ceux qui caractérisent les forêts primaires. Afin d'intégrer ces forêts dans un cadre d'aménagement écosystémique, il est nécessaire de connaître en quoi elles diffèrent des forêts primaires de manière à pouvoir développer des stratégies susceptibles de les faire évoluer vers une structure plus naturelle.

Une équipe formée de Benoît St-Onge (UQAM), Jean-Claude Ruel (U. Laval), Daniel Kneeshaw (UQAM), Louis de Granpré et Jean-Martin Lussier (Service canadien des forêts), aidés de Dominique Boucher (Service canadien des forêts) et d'étudiants à la maîtrise et au post-doctorat, se sont attaqués aux objectifs suivants : décrire la forêt primaire et de seconde venue à l'aide de différents attributs par une approche multi-échelle et identifier les écarts entre la forêt primaire et de seconde venue et déterminer des enjeux prioritaires d'aménagement écosystémique aux différentes échelles.

L'observation des caractéristiques des forêts peut déboucher sur une gamme de constatations différentes selon l'échelle d'analyse. Nous avons donc étudié les forêts de la Côte-Nord 1) à partir du terrain, par exemple en mesurant dans des placettes échantillon de quelques centaines de mètres carrés la hauteur et la densité des arbres, 2) à partir de données de lidar aérien qui prennent la forme de modèles 3D détaillés de la forêt pouvant couvrir plusieurs dizaines de kilomètres carrés en continu, et 3) à partir de cartes forestières et d'images satellites couvrant des milliers de kilomètres carrés.

Sur le terrain, nous avons distingué les forêts primaires (vieilles forêts dont la dernière perturbation est très ancienne) des forêts plus jeunes dont l'origine est soit un incendie remontant à environ 80 ans ou une coupe ayant environ le même âge. Plus spécifiquement, nous cherchions à savoir si les coupes de la première moitié du XXe siècle ont permis de léguer une structure irrégulière caractéristique des peuplements primaires. Contrairement à nos hypothèses, l'héritage structural des coupes de la première moitié du XXe siècle n'est généralement pas différent de celui des peuplements brûlés à la même époque. En particulier, il n'y a pas de différences marquées en termes d'abondance, de taille et de diversité de bois   vivants, de chicots et de bois mort au sol dans ces peuplements, mais on observe tout de même que la fréquence des gros arbres vivants est réduite par les coupes comparativement à celle des peuplements issus de feux (et des peuplements anciens). Nous avons par contre conclu que les forêts issues de coupes ou de feux survenus dans la première moitié du XXe siècle ont toutes deux une structure différente de celle des vieilles forêts.

Pour étudier la structure des forêts en détail, mais sur des superficies continues pouvant couvrir plus de 10 kilomètres carrés d'un seul tenant, nous avons fait appel au lidar aérien. Ce capteur laser placé à bord d'un avion permet de produire des cartes 3D de la forêt dans lesquels les arbres individuels et les trouées sont bien visibles. À l'aide d'algorithmes automatisés, nous avons isolé chaque couronne d'arbre pour en mesurer précisément la hauteur. Ceci nous a permis de cartographier tous les arbres visibles du haut des airs afin d'étudier les différences entre la distribution des hauteurs des forêts primaires et des forêts issues de coupes. Nous avons pu constater que les forêts anciennes ont une structure plus complexe, présentant des arbres de tailles variées. Les forêts de seconde venue montrent quant à elles une distribution des hauteurs où l'effet de cohorte est marqué (nombreux arbres ayant des hauteurs semblables). Les trouées, ces ouvertures dans le couvert forestier sauvant causées par la chute d'un ou quelques arbres, recouvrent un pourcentage du territoire nettement plus grand dans le cas des vielles forêts par rapport aux forêts issues de coupes.

Finalement, nous avons utilisé des cartes forestières ainsi que des images prises par le satellite Landsat et pour observer la structure et la composition en espèces sur une vaste portion de la Côte Nord, à une échelle d'analyse beaucoup plus générale. À ce niveau de perception, l'effet le plus évident de l'aménagement forestier est l'inversion de la distribution d'âge des peuplements : on observe beaucoup moins de vieux peuplements dans le territoire aménagé comparativement au territoire non-aménagé (72% versus 28%), et beaucoup plus de jeunes peuplements. Les 80 années d'aménagement forestier ont eu également pour effet de modifier profondément la composition des forêts. En effet, on retrouve davantage de peuplements avec une composante de sapin baumier, et moins de peuplements dominés par l'épinette noire dans le territoire aménagé que dans celui non-aménagé. De plus, on constate que les peuplements matures et âgés du territoire aménagé (là où des coupes ont été effectuées) sont beaucoup plus fragmentés, moins connectés entre eux et sont confinés dans de plus petits îlots que les peuplements âgés du territoire non-aménagé.

L'ensemble des résultats du projet pourra servir de guide à l'établissement de cibles dans un contexte de restauration : dans un écosystème où les feux sont peu fréquents, les stratégies de restauration devraient viser à réduire l'hétérogénéité créée par les coupes à l'échelle du paysage, tout en accroissant l'hétérogénéité à l'échelle de la coupe. Nos résultats pourront aussi servir au développement de stratégies d'aménagement visant la restauration des paysages de seconde venue.

Chercheur responsable

Benoît St-Onge, Universitédu Québec à Montréal

Équipe de recherche

  • Louis De Grandpré, Service canadien des forêts - Centre de Foresterie des Laurentides (CFL)
  • Daniel David Kneeshaw, U. du Québec à Montréal
  • Jean-Martin Lussier, Service canadien des forêts - Centre de Foresterie des Laurentides (CFL)
  • Jean-Claude Ruel, Université Laval

Durée

3 ans

Montant

216 500 $

Partenaire financier

  • Ministère des Ressources naturelles et de la Faune

Appel de propositions

Aménagement et environnement forestiers – IV