Dynamique forestière en forêt boréale

Les capacités régénératrices des espèces (liées au feu: cônes sérotineux ou semisérotineux, système racinaire résistant au feu) favorisent une composition après feu similaire à celle avant feu (Heinselman 1981). Avec un cycle de feu plus court que la longévité des espèces, la dynamique forestière se réduit à comprendre le comportement du feu qui agit comme un filtre d’une génération d’arbre à une autre (Johnson 1992). Cette dynamique est un exemple du modèle de succession parallèle (sensu Frelich and Reich 1995) qui a souvent été attribué à la forêt boréale pour expliquer la rétention des multiples trajectoires après feu et l’empêchement des peuplements d’atteindre l’équilibre (climax) (Carleton and Maycock 1978) Toutefois, des études réalisées en forêt boréale au cours des deux dernières décennies ont démontré le lien entre les changements temporels et spatiaux du climat et la fréquence du feu (Bergeron et al. 2004a, Flannigan et al. 1999). Des études rétrospectives dans l’Est de l’Amérique du Nord ont démontré que la forêt boréale serait, depuis la fin du ‘ Petit Âge Glaciaire’ ( 1850), influencée p ar des feux de rn oins en rn oins fréquents (Bergeron et al. 2004a).

La diminution de la fréquence des feux en forêt boréale à conifères du Nord-ouest de l’Abitibi a comme conséquence le fait qu’une majorité des peuplements (57%) au sein de ce paysage n’ont pas brûlés depuis au moins 100 ans (Gauthier et al. 2000). Par ailleurs, les conditions climatiques en forêt boréale ne favorisent pas la décomposition ce qui entraîne, en absence du feu, une accumulation de matière organique au sol qui peut dépasser un mètre de profondeur à certains endroits (Boudreault et al. 2002, Taylor et al. 1987). Les incendies forestiers, surtout lorsqu’ils s’étendent sur de grandes superficies et brûlent sur plus d’une journée, peuvent, tout en causant la mortalité des arbres, présenter des variations dans 1′ épaisseur de la matière organique résiduelle au sol laissé sur leur parcours (Nguyen-Xuan et al. 2000, Brais et al., 2000). Loin de représenter un effet marginal, cette matière organique résiduelle, en altérant la disponibilité des espèces (Moore and W ein 1977) et les lits de germination, influence à court terme la diversité et la quantité de la régénération (Chrisoweicz 1974; 1976; Zasada et al. 1983; Rydgren et al. 2004; Nguyen-Xuan et al. 2000) ainsi que la croissance des arbres (Zasada et al. 1987).

Par contre, à notre connaissance, aucune étude n’a démontré comment ces effets évoluent à travers le temps en comparant à long terme la dynamique des peuplements en fonction de la sévérité du dernier feu. Le modèle de la succession parallèle a été généralement accepté en forêt boréale (e. g. Johnson 1992) car peu d’études ont étudié la dynamique forestière à long terme; la longévité du maintien des différentes espèces qui dominent la canopée après feu est donc peu connue (Larsen and Macdonald 1999). Puisque le régime de feu est fonction du changement global du climat, il importe de connaître la chronologie de la dynamique des peuplements issus de feu de sévérité variable à de longues échelles temporelles. Ces connaissances de la forêt boréale à conifères permettront d’améliorer la modélisation des effets écologiques associés au changement global du climat. Cette modélisation pourrait permettre de rendre notre mitigation de ces impacts plus efficaces et, couplée avec des études sur la croissance des peuplements à travers le temps, éclairera le rôle futur (‘source’ ou ‘puits’?) de la forêt boréale à conifères dans le cycle global du carbone.

Approche Pour obtenir une image globale de l’effet de l’absence du feu sur la structure et la composition des peuplements au sein de ce paysage, nous nous sommes servi (chapitre 1) des inventaires temporaires du Ministère des Ressources Naturelles (Saucier 1994). En superposant cet inventaire sur une carte des feux (Bergeron et al. 2004b ), nous avons . inféré les trajectoires successionelles en combinant l’approche dite de ‘chronoséquence’ à 1′ étude de la distribution verticale (hauteur des arbres) des espèces au sein des peuplements. Cette étude nous a permis de comparer les trajectoires et l’abondance relative des séries évolutives sur les différents dépôts présents sur ce territoire. De plus, étant donné que les dépôts de surface possèdent différents potentiels d’entourbement, la comparaison de la succession entre les dépôts nous permet d’élucider les effets de l’entourbement sur les trajectoires des séries évolutives.

Le deuxième volet de cette étude a été consacré à la dynamique des peuplements résineux occupant des stations h ydrique-mésique sur dépôts à tex ture fine puisque des études à 1′ échelle du paysage démontrent que ces types de peuplements occupent la majorité de la partie forestière de ce paysage (Harper et al. 2002, Bergeron et al. 2004). Avec la carte des feux du territoire, nous avons délimité une cinquantaine de peuplements sur des conditions abiotiques similaires (pente, drainage) qui incorporent la gamme d’âge, et de structure des peuplements résineux au sein de ce paysage. Pour combler certaines lacunes associées à l’approche chronoséquence, nous avons greffé à notre étude des analyses paléoécologiques qui nous ont permis de déterminer la composition initiale des peuplements et d’obtenir un aperçu de la sévérité du dernier feu. En absence du feu en forêt boréale, les conditions climatiques défavorables à la décomposition entraînent une accumulation de matière organique au sol. La stratigraphie de cette matière organique qui s’est accumulée en entassant annuellement des fragments de végétaux plus au moins décomposés représente un enregistrement de l’évolution de la composition des peuplements à travers le temps (Foster 1985). Ce phénomène nous a permis d’étudier les changements de composition qui ont eu lieu depuis le dernier feu dans chaque site. Ainsi, nous avons pu vérifier si l’étude de peuplements d’âges variables (chronoséquence) au sein de ce paysage représente les changements qui ont lieu au sein d’un site en absence de feu.

En suivant cette approche , nous avons dans un premier temps étudié comment l’absence du feu, la composition initiale et la sévérité du dernier feu influencent la structure des peuplements (chapitre 2). En deuxième lieu, nous avons analysé la façon dont ces facteurs affectent l’accumulation de matière organique (chapitre 3). Finalement, nous avons décrit comment ces facteurs influencent la composition du sous bois (chapitre 4). 0.4 Hypothèses Nous formulons l’hypothèse selon laquelle la diversité de structure et de composition des peuplements au sein du domaine de la pessière à mousse de l’Ouest est due à la variabilité de la sévérité du feu ainsi qu’aux processus opérant à l’échelle du peuplement en absence du feu. Nous proposons que l’absence du feu engendre 1) un remplacement d’espèces dans la c anopée qui s’explique par la tolérance des espèces à l’ombrage de même que par l’entourbement; 2) une ouverture de la canopée qui est produite par des perturbations secondaires et maintenue par une perte de productivité entraînée par l’entourbement et 3) un remplacement dans le sous-bois des mousses hypnacées par les sphaignes et les arbustes éricacées. Par ailleurs, puisque la présence de matière organique résiduelle après feu influence la quantité et la croissance à court terme de la régénération (Chrisowiecz 1974; 1976, Zasada 1983, 1987), nous proposons qu’à long terme les peuplements issus de feux peu sévères demeurent ouverts tout au long de la succession avec un envahissement précoce des espèces de sous-bois intolérantes à l’ombre (Sphagnum spp et L. groenlandicum).

Conclusion

Our study constitutes a first level of analysis as it focuses on sorne key attributes of the formai requirements re garding PP in FMP. Future studies should explore additional dimensions but also how these requirements are implemented in the actual practice of PP. The entity that organizes and controls the participatory exercise could be an important attribute to incorporate in future comparisons. In Ontario and Newfoundland the Ministry has taken the lead in organizing and chairing public participation processes.

Comparatively in Quebec, the government has bequeathed this responsibility to the forest industry. Ifboth Ontario and Newfoundland operate under a more rigid framework which do es not permit a diversification of participatory processes, on the other hand, Que bec’ s approach has brought about an undertaking of a variety of different types of PP mechanisms (Nadeau et al. 2004). While Quebec’s approach may facilitate the capacity of participatory processes to adapt to local peculiarities, the delegation of responsibility to the forest industry may engender sorne conflict of interest, as the forest industry is also an important stakeholder. Future studies should also analyze participant satisfaction with the implementation of participatory requirements as it is an essential component of the new criteria and indicators system of SFM (Canadian Council of Forest Ministers 2003). Sorne studies have already indicated that participants in all three provinces are concerned about the representativity of committees and their degree of influence in FMP (Moores and Duinker 1998, OMNR 2002, Nadeau et al. 2004). Eventually, the correlation between the structure of a public participatory process and the public’s satisfaction of this process and its outcomes should be understood. This would enable the identification of the multiple dimensions that characterize a socially desirable PP process in FMP and 168 yield suggestions on how provinces can improve their respective participatory practices as they strive to attain SFM.