Mamitiana Arielle Rasoanaivo

Maîtrise en biologie

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Supervisé par : Audrey Maheu et Philippe Nolet

Thèmes de recherches

Traitements sylvicoles, bilan hydrique, indice de surface foliaire, évapotranspiration, effet à long terme

Effet à long terme de traitements sylvicoles sur le bilan hydrique

Le climat du Québec évolue avec le climat mondial (Cohen et al., 2019). La plupart des modèles climatiques prévoient des périodes chaudes plus fréquentes et plus longues. À mesure que les températures augmentent, la menace de sécheresse va augmenter dans de nombreuses régions du Canada, comme pour le Québec où les projections sur l’humidité du sol prévoient une nette diminution de 20 à 40% pour la période 2070-2099 (Bonsal et al., 2019; Houle et al., 2012; Ouranos, 2015). Un stress hydrique accru est ainsi prévu dans les forêts tempérées canadiennes.

Le stress hydrique favorise la compétition des arbres pour les ressources en eau, ce qui constitue un des principaux facteurs de mortalité et c’est le cas dans les forêts tempérées Nord-Américaines (Gleason et al., 2017; Hember et al., 2017). La limitation des ressources en eau, que ce soit due à une manque de précipitations ou à une demande accrue par évaporation, freine la croissance des arbres, entraine une baisse de productivité des forêts et par conséquent favorise la mortalité des arbres (D’Orangeville et al., 2018; Luo and Chen, 2015; Williams et al., 2013). La sylviculture constitue un outil d’adaptation privilégié pour réduire la vulnérabilité des forêts au stress hydrique. Et l’éclaircie est suggérée comme l’approche d’adaptation au changement climatique à court terme (Chmura et al., 2011). Une gestion visant à réduire la densité forestière par la coupe peut améliorer la résistance de la croissance à la sécheresse dans toutes les conditions climatiques, en particulier pendant les périodes de sécheresse de plus en plus extrêmes (Gleason et al., 2017). D’ailleurs, plusieurs études ont montré qu’une réduction de la densité par des éclaircies constitue une manière efficace de réduire le stress hydrique à court-terme (Bottero et al., 2017; Bréda et al., 1995; Gleason et al., 2017; Sohn et al., 2016).

Toutefois, peu d’études ont évalué comment différents traitements sylvicoles influencent la disponibilité en eau à long terme. Parmi celles-ci, D’Amato et al., ont montré qu’une réduction de la densité ne s’avère pas toujours bénéfique, car bien qu’une densité réduite ait permis d’augmenter la résistance et la résilience au stress hydrique pour de jeunes peuplements de pins, l’effet inverse a été observé pour des peuplements plus vieux.Pour bien évaluer les effets à long terme de traitements sylvicoles sur la disponibilité en eau, une meilleure prise en compte de la végétation de sous-bois est nécessaire. En effet, celle-ci peut rapidement venir compenser les bénéfices associés aux éclaircies, mais peu d’outils sont disponibles pour bien évaluer et prédire son influence sur la disponibilité en eau à long terme.

Le projet sera réalisé à la Forêt de Kenauk sur un dispositif expérimental existant où un suivi des communautés végétales est effectué pour des sites :

• Ayant subi une coupe totale il y a 5 et 30 ans
• Ayant subi une coupe de jardinage il y a 5 et 30 ans
• Et sur des peuplements matures d’au moins 90 ans servant de témoins.

Pour le projet, nous caractériserons la structure forestière et nous évaluerons le bilan hydrique des 15 sites, par:

• Les mesures de l’indice de surface foliaire (LAI) de la strate arborée et de sous-bois à l’aide de photographies prises avec vue au zénith et au nadir
• L’évaluation du bilan hydrique par :
  1. Les mesures de transpiration de la strate arborée (mesures du flux de sève à l’aide de senseurs de type Granier),
  2. Les mesures de transpiration de la strate de sous-bois à l’aide d’une chambre de transpiration portable,
  3. La modélisation de la transpiration de la strate herbacée à partir du suivi des conditions microclimatiques de sous-bois
  4. L’évaluation de l’interception des précipitations