Estimation de la qualité du bois de l'épinette noire et du sapin baumier, à l'échelle de l'arbre et du peuplement, à partir des données de l'inventaire écoforestier du Québec


La qualité du bois est un élément déterminant de sa transformation et donc de la chaîne de valeurs des produits. Une meilleure connaissance de la qualité de la ressource permettrait de mieux cibler les zones ayant le plus fort potentiel de qualité à des fins de sylviculture intensive ou encore de mise en marché des bois. On reconnaît généralement que les caractéristiques morphologiques des tiges et les propriétés des fibres sont fortement influencées par la génétique, mais aussi par les caractéristiques de stations et les facteurs affectant la densité et la structure des peuplements.

Objectifs

  1. Évaluer les variables affectant le défilement de l'épinette noire et du sapin baumier;
  2. Modéliser et cartographier le rendement en sciage chez l'épinette noire et le sapin baumier;
  3. Modéliser et cartographier les propriétés du bois de l'épinette noire;
  4. Évaluer l'opportunité d'utiliser la spectroscopie proche infrarouge comme méthode quantitative pour prédire efficacement, et à moindre coût, les propriétés du bois de l'épinette noire;
  5. Évaluer la qualité du bois en lien avec l'éclaircie commerciale.

Résultats obtenus

Une meilleure connaissance des variables conditionnant le défilement: L'ajout des variables climatiques a grandement amélioré les statistiques de calibration du modèle de Schneider et al. (2013). Pour le peuplier faux-tremble et l'épinette blanche, ce sont les modèles avec les variables climatiques à l'échelle annuelle qui sont les meilleurs. Pour le bouleau à papier, l'épinette noire et le sapin baumier, ce sont les modèles avec les variables climatiques à l'échelle saisonnière qui sont les meilleurs. À titre d'exemple, le défilement du bouleau à papier varie avec les températures et les précipitations estivales et hivernales. Lorsque le défilement entre le 10e et 90e percentile des variables climatiques est comparé, l'on peut observer que les changements en précipitations en hiver ont l'effet le plus marqué, suivi des températures hivernales et des températures en été.

Un modèle du rendement en sciage chez l'épinette noire et le sapin baumier. Les résultats démontrent l'existence d'une variabilité écologique et géographique de la qualité de la fibre de bois. Le bois d'épinette noire de la pessière à sapin (RS2) avait des fibres plus longues, mais une densité et des propriétés mécaniques plus faibles que celui de la pessière à mousses et à éricacées (RE2) (station plus pauvre). L'effet de la station écologique était également significatif sur la distribution des propriétés du bois à hauteur de poitrine de la moelle à l'écorce. Des cartes régionales de la densité du bois, du module d'élasticité, de l'angle des microfibrilles et de la longueur de fibre de l'épinette noire pour le domaine bioclimatique de la pessière à mousses ont ainsi été produites.

Des modèles multi-essence ont été développés pour prédire, par spectroscopie proche infrarouge, la densité du bois, le module d'élasticité et l'angle des microfibrilles des principales essences de la forêt boréale de l'est du Canada (épinette noire, épinette blanche, sapin baumier, pin gris, bouleau à papier, peuplier faux-tremble). Ces modèles ont été appliqués sur plusieurs milliers de carottes de bois le long d'un gradient latitudinal allant du sud de la Mauricie (UA 6252) à la limite nord de la forêt aménagée (UA 2551). Nos résultats démontrent que le sapin baumier du nord du Lac St-Jean (UA 25-51) a une densité du bois qui se rapproche de celle de l'épinette noire du sud de la Mauricie. Finalement, nous avons poussé les limites de la spectroscopie proche infrarouge afin d'évaluer la possibilité de déterminer automatiquement la transition du bois juvénile et mature en utilisant une régression segmentée appliquée sur la distribution radiale de l'angle des microfibrilles.

Évaluer la qualité du bois en lien avec l'éclaircie commercial : Les résultats démontrent que même dans des conditions où les températures ne sont pas limitantes, la densité du bois est sous l'influence de variables climatiques. Plus précisément, les températures du printemps ont un effet positif sur la densité moyenne du cerne (DM), tandis que des températures de l'été élevées diminuent la DM. Par ailleurs, les précipitations de la saison de végétation de l'année de formation du cerne ont un effet négatif sur la DM tandis que les précipitations de l'hiver précédant l'année de formation du cerne ont un effet négatif ont un effet positif sur la DM. Enfin, des arrières effets ont pu être mis en évidence : les températures de l'été précédent et de l'automne précédent ont un effet respectivement positif et négatif sur la DM. Sur les sites éclaircis et non éclaircis, les cernes formés après intervention montrent une relation positive entre la DM et les températures du mois d'août tandis que les cernes formés avant intervention montrent une relation positive entre la DM et les températures de juillet. Sur les sites éclaircis uniquement, la DM des cernes formés après intervention n'est pas sous l'influence des précipitations alors qu'un tel effet était détecté avant éclaircie.

Retombées escomptées

  1. Les connaissances acquises permettront de mieux déterminer la valeur réelle des bois disponibles;
  2. Les modèles développés pourront servir à caractériser le potentiel de qualité du bois disponible à de plus grandes échelles et bonifier la carte écoforestière actuelle et de mieux répondre aux besoins de la clientèle de la DIF;
  3. Les résultat ouvrent la porte à la l'élaboration d'une sylviculture qui améliorerait la résistance des peuplements à la sécheresse.

Chercheur responsable

Jean Bégin, Université Laval

Équipe de recherche

  • Alexis Achim, Université Laval
  • Guillaume Giroud, Ministère des Ressources naturelles et de la Faune (MRNF)
  • Robert Schneider, Université du Québec à Rimouski
  • Chhun Huor Ung, Service canadien des forêts, Québec

Durée

3 ans

Montant

216 317 $

Partenaires financiers

  • Ministère des Ressources naturelles et de la Faune

Appel de propositions

Aménagement et environnement forestiers – IV