Frank Berninger

Membre associé
Écologie

Professor
Department of Environmental and Biological Sciences
Joensuu campus
University of Easter Finland

Personnel

Directions d'étudiants


Codirections


Ancien personnel
Sébastien Guénette (Stage 2010)
Valérie Guévremont (Tech. 2010)
Robert Schneider (Postdoc 2010)
Baoli Duan (Postdoc 2009)
Sandrine Gautier-Ethier (Stage 2009)
Guillermo Gea Izquierdo (Postdoc 2009)
Marie-Noelle Caron (Prof. de rech. 2008)
Anna Ciszek (Stage 2008)
Simon Delisle-Boulianne (Stage 2008)
Yannick Deschambault (Stage 2008)
Samuel Harvey Lavoie (Stage 2008)
Jolène Noël-Richard (Stage 2008)
Ian Paiement (Stage 2008)
Annie Savoie (Stage 2008)
Julia Savva (Postdoc 2008)
Heikki Utunen (Stage 2007)

Étudiants diplômés
Dirigés
Lionel Humbert (Ph.D. 2011)
Maryse Marchand (M.Sc. 2011)
Eric Beaulieu (M.Sc. 2010)
Emmanuelle Fréchette (M.Sc. 2010)
Julie Lemieux (M.Sc. 2010)
Lihong Zhai (M.Sc. 2009)
Susy Domenicano (M.Sc. 2006)
Susiluoto Sanna (Ph.D. 2006)
Codirigés
Sharad Kumar Baral (Ph.D. 2016)
Venceslas Goudiaby (Ph.D. 2011)
Catherine Malo (M.Sc. 2009)
FORMATION
  • Ph.D. en écologie forestière, 1997 (Université de Helsinki, Finlande)
  • M.Sc. en silviculture, 1991 (Université de Helsinki, Finlande)
BIOGRAPHIE

Frank Berninger est actuellement professeur en écologie végétale à la University of Easter Finland. Il a été titulaire de la chaire de recherche du Canada en productivité forestière  jusqu'en 2010. Il a aussi été membre du réseau stratégique CRSNG sur l'aménagement forestier pour les produits ajoutés  (ForetValeur). Il a travaillé dans les écosystèmes boréaux en Finlande et tropicaux au Costa Rica. Il intègre des travaux écophysiologiques considérant la physiologie de la plante entière couplée à la productivité forestière (à travers des modèles de croissance).

THÈMES DE RECHERCHE

Interactions hydriques

Les interactions hydriques des arbres sont un de ses thèmes de recherche favoris. Un hectare de forêt transpire facilement 80 000 kg d’eau dans une journée chaude. Pour utiliser l’eau les arbres doivent la prélever du sol avec des milliers et des milliers de petites racines et la transporter aux feuilles 10-30 m plus haut. Le transport se déroule à travers un gradient de tensions d’eau (des pressions négatives) qui sont assez fortes (qui peuvent facilement atteindre moins de -10 bars). Ce n’est pas une surprise que le transport de l’eau pose des contraintes importantes à la structure de l’arbre entier. En plus la transpiration et la production photosynthétique sont liées et des réductions dans la transpiration signifient aussi des réductions dans la productivité des arbres.

Le Dr. Berninger s’intéresse aux processus permettant aux arbres de transporter de l’eau qu’ils puisent dans le sol vers les feuilles situées plusieurs mètres en hauteur. Ce transport régule la transpiration/photosynthèse et dépend de la physiologie et la morphologie des structures d’apport d’eau (racines, tronc et branches). Parce que la capacité de transporter l’eau aux feuilles et la consommation d’eau doivent être en équilibre. La façon dont les arbres maintiennent cet équilibre influence la croissance des forêts. Grâce à des modèles de croissance, il tente d’estimer les effets de différentes stratégies sur la croissance totale des arbres ou des forêts.

Variations interannuelles de la production des arbres

Le Dr. Berninger tente de comprendre d’une manière physiologique comment le climat et la productivité des arbres (mesurée par la largeur des cernes de croissance) sont liés. En effet, les variations climatiques introduisent des variations dans la production photosynthétique, le cycle des nutriments et donc la croissance des arbres. Particulièrement les températures au printemps et la longueur de la période de croissance de la végétation semblent importantes.

Le travail sur les cernes se fait principalement par des modèles de croissance, mais aussi à l’aide de mesures sur le terrain pour paramétrer les modèles et comprendre les processus impliqués.

Il utilise aussi les variations des isotopes naturels pour comprendre et interpréter les cernes de croissance. L’eau est aussi un aspect important dans ce travail, dans un projet avec Hydro-Québec en essayant de modéliser la transpiration des arbres à partir des cernes et de mieux comprendre les apports des réservoirs hydriques dans le nord du Québec.

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PUBLICATIONS
Livres



Chapitres de livre


  1. Messier, C., Delagrange, S., Berninger, F. (2006) L'arbre comme un aqueduc: La gestion de l'eau, des racines aux feuilles. In L'écologie en ville : 25 leçons d'écologie de terrain. (Messier, C. and Giraldeau, L.-A. and Beisner, B., Eds.) Montréal, QC, Canada, Fides
  2. Delagrange, S., Berninger, F. (2006) Une bouffée d’air frais. In L'écologie en ville : 25 leçons d'écologie de terrain. (Messier, C. and Giraldeau, L.-A. and Beisner, B., Eds.) Montréal, QC, Canada, Fides, pages 16-23


Livres et actes de colloques publiés à titre d'éditeur



Articles révisés par un comité de lecture


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  84. Berninger, F. (1994) Simulated Irradiance and Temperature Estimates as a Possible Source of Bias in the Simulation of Photosynthesis. Agricultural and Forest Meteorology, 71(1-2):19-32
  85. Berninger, F., Nikinmaa, E. (1994) Foliage Area - Sapwood Area Relationships of Scots Pine (Pinus-Sylvestris) Trees in Different Climates. Canadian Journal of Forest Research, 24(11):2263-2268
  86. Berninger, F., Hari, P. (1993) Optimal Regulation of Gas-Exchange - Evidence from Field Data. Annals of Botany, 71(2):135-140


Articles publiés dans des actes de colloque (proceedings)


  1. Sun, J., Zhuo, X., St-Onge, B., McCaughey, H., Berninger, F., Peng, C. (2009) Carbon flux simulation and data assimilation in North America forest ecosystems. In Proceedings of the 2009 American Geophysical Union Joint Assemby.
  2. Berninger, F., Lemieux, J., Zhai, L. (2008) Coordination of Different Phenological Events during the Growing Season.


Rapports scientifiques, manuels et autres


  1. Schneider, R., Berninger, F., Zhang, S.Y., Ung, C.-H. (2009) Integrating a wood-quality module with a growth simulator to quantify silvicultural scenarios in jack pine plantations (Are we making the right choices?). Technical report 791, USDA Forest Service - General Technical Report PNW-GTR


Thèses, mémoires et essais



Thèses, mémoires et essais supervisés


  1. Zhang, Y. (2014) Croissance des arbres et dynamique forestière dans la zone de transition entre les forêts tempérées et boréales du nord-est de la chine et de l'est du Canada. Thèse de doctorat, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue
  2. Goudiaby, V. (2011) Réponse du pin gris et de l'épinette noire à l'éclaircie commerciale en forêt boréale. Thèse de doctorat, UQAT
  3. Humbert, L. (2011) Effet de l’assombrissement planétaire sur la croissance des arbres. Thèse de doctorat, Université du Québec à Montréal
  4. Beaulieu, E. (2010) Modèles des caractéristiques des branches du pin gris. Mémoire de maîtrise, Université du Québec à Montréal
  5. Frechette, E. (2010) Effets de l'enneigement et de l'entourbement sur la physiologie de l'épinette noire et du peuplier faux-tremble en forêt boréale québécoise. Mémoire de maîtrise, UQAM
  6. Lemieux, J. (2010) Phénologie de l'épinette noire dans le haut boréal : un patron de la croissance intra-annuelle primaire et secondaire en relation avec la température de l'air journalière. Mémoire de maîtrise, Université du Québec à Montréal
  7. Malo, C. (2009) Impact de la machinerie forestière sur la croissance des racines fines de l'érable à sucre suite à une coupe jardinatoire. Mémoire de maîtrise, Université du Québec à Montréal
  8. Zhai, L. (2009) Variation intra-annuelle de la formation du bois, du développement de la pousse et des feuilles de trois espèces majeures dans la forêt boréale. Mémoire de maîtrise, Université du Québec à Montréal
  9. Domenicano, S. (2007) Effets de la fertilisation à l’azote sur la croissance, l’architecture racinaire et le flux de sève du peuplier hybride. Mémoire de maîtrise, Université du Québec a Montréal


Articles non révisés par un comité de lecture



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