Portier2018

Référence

Portier, J. (2018) Activité, facteurs déterminants et conséquences des feux dans la forêt boréale du Québec à l’interface forêts fermées – forêts ouvertes. Thèse de doctorat, Université du Québec à Montréal.

Résumé

En forêt boréale nord-américaine, les feux constituent la perturbation principale. Ils contrôlent de nombreux attributs et processus de la forêt comme la dynamique forestière, la structure des paysages et la composition des peuplements. La variabilité spatiale et temporelle des régimes de feux à travers la zone boréale nord-américaine est très importante, et résulte de divers facteurs environnementaux. Dans la forêt boréale québécoise, les pessières à lichens, des milieux forestiers ouverts et peu productifs, dominent au nord. Plus au sud, les pessières à mousses fermées sont les plus représentées. Les pessières à lichens sont souvent le résultat d’un climat difficile et de perturbations en rafales, principalement les feux, qui mènent à des accidents de régénération. Cependant, la variabilité spatiale et les facteurs déterminants des régimes de feux passés et contemporains sont encore mal connus au nord et à l’interface de ces forêts fermées et ouvertes. De plus, si l’on sait que les feux contrôlent majoritairement le fonctionnement de la forêt boréale, les liens entre le temps depuis feux et la dynamique forestière sont très peu documentés dans les zones soumises à une activité faible des feux.En forêt boréale nord-américaine, les feux constituent la perturbation principale. Ils contrôlent de nombreux attributs et processus de la forêt comme la dynamique forestière, la structure des paysages et la composition des peuplements. La variabilité spatiale et temporelle des régimes de feux à travers la zone boréale nord-américaine est très importante, et résulte de divers facteurs environnementaux. Dans la forêt boréale québécoise, les pessières à lichens, des milieux forestiers ouverts et peu productifs, dominent au nord. Plus au sud, les pessières à mousses fermées sont les plus représentées. Les pessières à lichens sont souvent le résultat d’un climat difficile et de perturbations en rafales, principalement les feux, qui mènent à des accidents de régénération. Cependant, la variabilité spatiale et les facteurs déterminants des régimes de feux passés et contemporains sont encore mal connus au nord et à l’interface de ces forêts fermées et ouvertes. De plus, si l’on sait que les feux contrôlent majoritairement le fonctionnement de la forêt boréale, les liens entre le temps depuis feux et la dynamique forestière sont très peu documentés dans les zones soumises à une activité faible des feux.L’objectif général de cette thèse est d’améliorer les connaissances des régimes de feux passés et contemporains de la forêt boréale résineuse québécoise, à l’interface entre les forêts fermées et les forêts ouvertes, en termes de variabilité spatiale, de facteurs déterminants et de conséquences des feux. La thèse se décline en trois chapitres visant chacun à répondre à une partie de cet objectif général. Le premier chapitre caractérise la variabilité latitudinale des risques de feux des 150-300 dernières années le long de quatre transects orientés nord-sud dans la zone boréale résineuse du Québec. Il fait également le lien entre la variabilité latitudinale du risque de feux et le climat. Le deuxième chapitre cherche à démontrer la performance d’une méthode statistique spatialement explicite dans l’analyse de taux de brûlage. Cette méthode est utilisée pour déterminer la contribution relative du climat, de l’environnement physique et de la végétation à la variabilité spatiale des taux de brûlage contemporains. Le troisième chapitre se concentre sur une zone soumise à un régime de feux caractérisé par des feux rares mais souvent de grande taille, dans le secteur de la rivière Romaine. Ce chapitre vise à caractériser ce territoire en termes de biomasse aérienne, de volume marchand, de structure et de composition des peuplements, ainsi qu’à faire le lien entre ces attributs et le temps depuis feux.Les implications de nos résultats dans un contexte de changements climatiques sont importantes. En effet, dans le futur l’augmentation des précipitations ne devrait pas permettre de compenser l’augmentation prévue des températures. Ainsi, on pourrait s’attendre à ce que le système climat-feux redevienne contrôlé par les températures, engendrant une augmentation importante des taux de brûlage et de l’occurrence des feux. Ce phénomène est déjà observé dans l’ouest du Canada, et serait peut-être déjà en cours dans le nord-ouest du Québec. En effet, l’activité des feux y a récemment augmenté, ce qui pourrait se propager au reste du territoire dans le futur. Cependant, nous avons montré que malgré les changements temporels de régimes de feux, leur zonation restait stable. Cette zonation correspondait relativement bien à la limite nordique des forêts attribuables qui sépare les forêts ouvertes et naturelles au nord des forêts fermées et aménagées au sud. Si la variabilité future des régimes de feux se maintient à l’intérieur de la variabilité passée, cette zonation devrait ainsi maintenir son inertie. Il serait toutefois important de surveiller l’ouverture des peuplements dans le nord, puisque la transformation de pessières à mousses en pessières à lichens est considérée irréversible naturellement.Par ailleurs, nos résultats apportent des connaissances utiles pour l’aménagement forestier. En particulier, nous confirmons de précédentes études démontrant que la végétation jouait un rôle important dans le contrôle des taux de brûlage. Ainsi, l’aménagement pourrait se servir de la végétation moins inflammable, principalement les espèces feuillues, pour diminuer les risques de feux et ainsi réduire les impacts des changements climatiques sur les possibilités forestières. Dans le secteur de la rivière Romaine, la biomasse aérienne et le volume marchand sont assimilables à ceux de forêts boréales commerciales. Cependant, puisque l’activité des feux y est faible, les stocks de carbone y sont importants et la proportion de forêts présentant des attributs de vieilles forêts y est considérable. Ces écosystèmes sont extrêmement importants pour le maintien de la biodiversité et des fonctions écologiques. Ainsi, il est indispensable d’implanter des stratégies d’aménagement – possiblement davantage basées sur la structure que sur l’âge des peuplements – adaptées aux vieilles forêts ou aux forêts présentant des attributs de vieilles forêts. D’autre part, le développement économique de cette région, tant d’un point de vue forestier qu’énergétique, doit tenir compte des importants stocks de carbone contenus dans ces forêts.

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@PHDTHESIS { Portier2018,
    TITLE = { Activité, facteurs déterminants et conséquences des feux dans la forêt boréale du Québec à l’interface forêts fermées – forêts ouvertes. },
    AUTHOR = { Portier, J. },
    SCHOOL = { Université du Québec à Montréal },
    YEAR = { 2018 },
    MONTH = { Mai },
    NOTE = { CEFTMS, Bergeron, Y. and Gauthier, S. },
    ABSTRACT = { En forêt boréale nord-américaine, les feux constituent la perturbation principale. Ils contrôlent de nombreux attributs et processus de la forêt comme la dynamique forestière, la structure des paysages et la composition des peuplements. La variabilité spatiale et temporelle des régimes de feux à travers la zone boréale nord-américaine est très importante, et résulte de divers facteurs environnementaux. Dans la forêt boréale québécoise, les pessières à lichens, des milieux forestiers ouverts et peu productifs, dominent au nord. Plus au sud, les pessières à mousses fermées sont les plus représentées. Les pessières à lichens sont souvent le résultat d’un climat difficile et de perturbations en rafales, principalement les feux, qui mènent à des accidents de régénération. Cependant, la variabilité spatiale et les facteurs déterminants des régimes de feux passés et contemporains sont encore mal connus au nord et à l’interface de ces forêts fermées et ouvertes. De plus, si l’on sait que les feux contrôlent majoritairement le fonctionnement de la forêt boréale, les liens entre le temps depuis feux et la dynamique forestière sont très peu documentés dans les zones soumises à une activité faible des feux.En forêt boréale nord-américaine, les feux constituent la perturbation principale. Ils contrôlent de nombreux attributs et processus de la forêt comme la dynamique forestière, la structure des paysages et la composition des peuplements. La variabilité spatiale et temporelle des régimes de feux à travers la zone boréale nord-américaine est très importante, et résulte de divers facteurs environnementaux. Dans la forêt boréale québécoise, les pessières à lichens, des milieux forestiers ouverts et peu productifs, dominent au nord. Plus au sud, les pessières à mousses fermées sont les plus représentées. Les pessières à lichens sont souvent le résultat d’un climat difficile et de perturbations en rafales, principalement les feux, qui mènent à des accidents de régénération. Cependant, la variabilité spatiale et les facteurs déterminants des régimes de feux passés et contemporains sont encore mal connus au nord et à l’interface de ces forêts fermées et ouvertes. De plus, si l’on sait que les feux contrôlent majoritairement le fonctionnement de la forêt boréale, les liens entre le temps depuis feux et la dynamique forestière sont très peu documentés dans les zones soumises à une activité faible des feux.L’objectif général de cette thèse est d’améliorer les connaissances des régimes de feux passés et contemporains de la forêt boréale résineuse québécoise, à l’interface entre les forêts fermées et les forêts ouvertes, en termes de variabilité spatiale, de facteurs déterminants et de conséquences des feux. La thèse se décline en trois chapitres visant chacun à répondre à une partie de cet objectif général. Le premier chapitre caractérise la variabilité latitudinale des risques de feux des 150-300 dernières années le long de quatre transects orientés nord-sud dans la zone boréale résineuse du Québec. Il fait également le lien entre la variabilité latitudinale du risque de feux et le climat. Le deuxième chapitre cherche à démontrer la performance d’une méthode statistique spatialement explicite dans l’analyse de taux de brûlage. Cette méthode est utilisée pour déterminer la contribution relative du climat, de l’environnement physique et de la végétation à la variabilité spatiale des taux de brûlage contemporains. Le troisième chapitre se concentre sur une zone soumise à un régime de feux caractérisé par des feux rares mais souvent de grande taille, dans le secteur de la rivière Romaine. Ce chapitre vise à caractériser ce territoire en termes de biomasse aérienne, de volume marchand, de structure et de composition des peuplements, ainsi qu’à faire le lien entre ces attributs et le temps depuis feux.Les implications de nos résultats dans un contexte de changements climatiques sont importantes. En effet, dans le futur l’augmentation des précipitations ne devrait pas permettre de compenser l’augmentation prévue des températures. Ainsi, on pourrait s’attendre à ce que le système climat-feux redevienne contrôlé par les températures, engendrant une augmentation importante des taux de brûlage et de l’occurrence des feux. Ce phénomène est déjà observé dans l’ouest du Canada, et serait peut-être déjà en cours dans le nord-ouest du Québec. En effet, l’activité des feux y a récemment augmenté, ce qui pourrait se propager au reste du territoire dans le futur. Cependant, nous avons montré que malgré les changements temporels de régimes de feux, leur zonation restait stable. Cette zonation correspondait relativement bien à la limite nordique des forêts attribuables qui sépare les forêts ouvertes et naturelles au nord des forêts fermées et aménagées au sud. Si la variabilité future des régimes de feux se maintient à l’intérieur de la variabilité passée, cette zonation devrait ainsi maintenir son inertie. Il serait toutefois important de surveiller l’ouverture des peuplements dans le nord, puisque la transformation de pessières à mousses en pessières à lichens est considérée irréversible naturellement.Par ailleurs, nos résultats apportent des connaissances utiles pour l’aménagement forestier. En particulier, nous confirmons de précédentes études démontrant que la végétation jouait un rôle important dans le contrôle des taux de brûlage. Ainsi, l’aménagement pourrait se servir de la végétation moins inflammable, principalement les espèces feuillues, pour diminuer les risques de feux et ainsi réduire les impacts des changements climatiques sur les possibilités forestières. Dans le secteur de la rivière Romaine, la biomasse aérienne et le volume marchand sont assimilables à ceux de forêts boréales commerciales. Cependant, puisque l’activité des feux y est faible, les stocks de carbone y sont importants et la proportion de forêts présentant des attributs de vieilles forêts y est considérable. Ces écosystèmes sont extrêmement importants pour le maintien de la biodiversité et des fonctions écologiques. Ainsi, il est indispensable d’implanter des stratégies d’aménagement – possiblement davantage basées sur la structure que sur l’âge des peuplements – adaptées aux vieilles forêts ou aux forêts présentant des attributs de vieilles forêts. D’autre part, le développement économique de cette région, tant d’un point de vue forestier qu’énergétique, doit tenir compte des importants stocks de carbone contenus dans ces forêts. },
    KEYWORDS = { Forêt boréale, Québec, limite nordique des forêts attribuables, régime de feux, risque de feux, taux de brûlage, cycle de feux, variabilité spatiale, climat, environnement physique, végétation, biomasse aérienne, volume marchand, structure des peuplements, pessières à lichens, pessières à mousses, forêts ouvertes, vieilles forêts. },
    OWNER = { Daniel Lesieur },
    TIMESTAMP = { 2018.05.09 },
}

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