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Cèdre blanc (Thuja occidentalis) en bordure du lac Abitibi. Photo : Véronique Paul

Chaque année, les arbres produisent des cernes de croissances, dont les caractéristiques (largeur des cernes, coloration, marques laissées par des blessures, etc.) varient en fonction des conditions environnementales et des perturbations du moment. L'histoire de l'arbre est ainsi « archivée » dans ses cernes, et il est possible de déchiffrer et d'interpréter son passé a posteriori : c'est la dendrochronologie, ou l'étude des cernes annuels de croissance des arbres. Tout ce qui est fait de bois peut être analysé, et les nombreux noms dérivés de cette technique permettent d'imaginer l'étendue de ses applications : dendroécologie, dendroclimatologie, dendroarchéologie, etc.

Pour étudier l'impact de la construction de barrages construits il y a près d'un siècle sur les arbres situés en bordure d'un plan d'eau, c'est l'outil qu'ont utilisé quatre experts en dendrochronologie : feu Bernhard Denneler, Yves Bergeron et Hugo Asselin, de la Chaire industrielle CRSNG-UQAT-UQAM en aménagement forestier durable, en collaboration avec Yves Bégin, du Centre d'études nordiques. En plus d'évaluer l'impact du changement du régime hydrologique d'un grand lac boréal sur la physiologie des forêts riveraines de cèdre blanc, les chercheurs visaient à déterminer quels sont les facteurs qui contrôlent la limite lacustre de l'espèce, c'est-à-dire à partir de quelle distance de l'eau elle peut s'établir et persister. Leurs résultats viennent tout juste d'être publiés dans la revue internationale « Botany ».


Localisation du lac Abitibi à la frontière entre le Québec et l'Ontario. Carte : Daniel Lesieur


Le lac Abitibi, un grand plan d'eau de plus de 900 km2 qui chevauche la frontière entre le Québec et l'Ontario, a connu la construction de deux barrages. Un premier, construit en 1915, a fait monter le niveau de l'eau de 1,2 m et a été remplacé en 1922 par un autre barrage qui, bien qu'il n'ait pas eu de conséquences additionnelles sur le niveau de l'eau, a grandement modifié le régime hydrologique du lac, retardant les crues printanières et entraînant une baisse de la magnitude de ces dernières. Les chercheurs ont récolté des échantillons de cèdres blancs morts et vivants aux abords du lac Abitibi, dans sa partie québécoise, au nord du village de Roquemaure. De retour au laboratoire, ils ont mesuré les cernes de croissance et cherché à repérer les indicateurs signalant la présence de perturbations liées à la proximité du lac, soit les cicatrices glacielles, le bois de compression et la mortalité partielle du cambium. Les cicatrices glacielles sont formées suite à des blessures causées par l'action abrasive de la glace qui dérive au printemps, alors que le bois de compression est un bois particulièrement foncé. Ce dernier est produit afin de tenter de rendre leur stabilité aux arbres qui « perdent pied » et s'inclinent vers le lac suite à l'érosion de la berge par l'action des vagues qui grugent le sol. Le cambium, quant à lui, constitue la couche de cellules périphériques du tronc qui produit les anneaux de croissance et qui, chez le cèdre blanc, peut mourir partiellement (sur une partie du pourtour de l'arbre) lorsque les racines meurent suite à l'érosion du sol par l'action des vagues, par exemple.


Tranche de Thuja occidentalis récoltée au lac Duparqet. Au moment de sa mort en 1856, il était âgé de 655 ans. Photo : Daniel Lesieur

L'étude des cernes de croissance a permis de révéler une forte mortalité des arbres qui formaient l'ancienne lisière de la forêt suite à l'inondation causée par la construction du premier barrage, qui a transformé le lac en réservoir. Contrairement à ce qu'on pourrait croire à première vue, les arbres ne seraient pas morts à cause du stress physiologique induit par la saturation du sol en eau. Le cèdre blanc étant une espèce très tolérante à des conditions d'humidité extrêmes, sa mortalité aurait probablement été de beaucoup décalée dans le temps si les arbres étaient morts « d'asphyxie », alors qu'on a observé un pic de mortalité dans les années rapprochées qui ont suivi 1915. Les chercheurs croient plutôt que la mortalité des arbres a été causée par des blessures infligées par la glace et des déracinements causés par l'érosion du sol.

« Ces résultats suggèrent que la limite lacustre du cèdre blanc est davantage déterminée par l'action mécanique des vagues et de la glace plutôt que par une limitation induite par l'augmentation même du niveau d'eau. »

La construction du deuxième barrage n'a pas entraîné un tel pic de mortalité puisque le niveau du lac est resté le même. Les indicateurs de perturbations ont permis à l'équipe de recherche de constater une très grande occurrence de blessures et d'inclinaison des arbres survivants, qui se trouvaient autrefois à l'intérieur de la forêt et qui forment aujourd'hui la lisière de la forêt. Chez ces arbres, on n'a pas noté de baisse importante de croissance, probablement parce que les crues printanières étaient déjà terminées avant le début de la saison de croissance ou qu'elles étaient de trop courte durée pour nuire aux arbres.

Ces résultats suggèrent que la limite lacustre du cèdre blanc est davantage déterminée par l'action mécanique des vagues et de la glace plutôt que par une limitation induite par l'augmentation même du niveau d'eau. Une autre enquête menée à bien par la Chaire AFD!

Voici un des legs que nous aura laissé Bernhard avant de nous quitter, prématurément, en janvier 2007. Afin que d'autres étudiants puissent prendre le relais et « enquêter » sur d'autres phénomènes écologiques à l'aide de la dendrochronologie, le fonds Bernhard Denneler a été créé (ouvrir le lien). Il est possible d'y contribuer en contactant la fondation de l'UQAT via Pierre Lafontaine pierre.lafontaine@uqat.ca ou simplement en contactant Marie Hélène Longpré (marie-helene.longpre@uqat.ca) ou Yves Bergeron (yves.bergeron@uqat.ca).

Pour information :
Yves Bergeron
Chaire industrielle CRSNG-UQAT-UQAM en aménagement forestier durable
Tél. : 819-762-0971 poste 2347
Courriel : yves.bergeron@uqat.ca

Rédaction :
Virginie-Arielle Angers, ing.f. M.Sc.
Candidate au doctorat en biologie
Chaire industrielle CRSNG-UQAT-UQAM en aménagement forestier durable
Université du Québec à Montréal

Selon l'article :
DENNELER, B., BERGERON, Y., BÉGIN, Y. et H. ASSELIN, 2008. Growth responses of riparian Thuja occidentalis to the damming of a large boreal lake. Botany 86: 53-62.

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