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Le 16 Mars 2010, La Chaire CRSNG-UQAT-UQAM en Aménagement Forestier Durable a reçu dans le cadre des Midis de la foresterie M. Guy R. Larocque, (ing.f., Ph.D.) du Service Canadien des Forêts, qui a présenté une conférence intitulée "Reste-il des défis à relever en modélisation de la croissance et de la dynamique des écosystèmes forestiers ou a-t'on fait le tour du sujet?"
Si beaucoup de modèles sont à l´heure actuelle utilisés en termes de productivité forestière, ils apparaissent fréquemment comme des outils d´aide à la décision et à la planification de l´aménagement. En forêt, l´aménagement évolue, les conditions climatiques changent, et de nouveaux enjeux s´offrent aux modèles; comme évaluer les effets des aménagements sur 2 ou 3 rotations, ou capturer les changements climatiques sur le long terme.
Dr Larocque nous a présenté les principaux types de modèles :

  • Les modèles empiriques de croissances qui sont développés à partir de données récoltées dans les inventaires forestiers. Ils sont très utilisés pour les calculs de possibilité forestière ou la projection des effets de traitements sylvicoles. Ils existent à l´échelle du peuplement comme de l´arbre.
  • Les modèles de succession ("Gap Models"), sont des modèles à base mécanistique à l´échelle de l´arbre mais aussi adaptés aux peuplements irréguliers avec des structures plus complexes. Un exemple de modèle de succession, ZELIG, il est capable de prendre en compte l´interception de la lumière, les contraintes environnementales, la mortalité ou encore la création de trouées.
  • Les modèles basés sur les processus comme FOREST-BGC "contiennent des énoncés mathématiques qui représentent les processus éco-physiologiques qui gouvernent la croissance des arbres et des peuplements." Ils sont employés pour la prédiction du cycle de carbone, d´eau ou encore des nutriments.

« Bien qu´il y ait eu de nombreuses réalisations en terme de productivité forestière, les besoins de recherche et de développement sont importants, particulièrement dans le contexte des changements climatiques. »

Néanmoins le Dr. Larocque mentionnait qu´il existe des limites à ces modèles. En ce qui concerne les modèles empiriques de croissance, leur développement est basé sur l´histoire passée, ils ne sont pas assez flexibles pour les peuplements irréguliers ou pour calculer les effets des perturbations et enfin le degré de leur projection est restreint aux conditions qui ont servit à leur développement.

Pour les modèles de succession, un manque apparait dans les connaissances concernant la dynamique de transition du stade de semis, à celui de gaule, et du stade de gaule au statut d´arbre.
 A propos des modèles basés sur les processus, bien qu´ils soient nombreux, ils sont encore jeunes, et la complexité des processus éco-physiologiques demeure peu comprise. Le Dr. Larocque évoquait la comparaison entre le modèle CENTURY et le modèle FOREST–BCG sur le contenu en carbone dans diverses parties de l´arbre. Selon les différentes variables (température, CO2, température et CO2) on constate une tendance à l´augmentation, mais qui s´exprime diversement selon le modèle.

Pour avancer face à ces limites, l´intégration de méthodes statistiques plus complexes n´est pas nécessairement la réponse la plus appropriée. Alors, quelle direction prendre? Les processus naturels sont-ils trop complexes? Est-il possible de faire mieux? Le Dr. Larocque préfère une approche plus dynamique, car même si les modèles sont des représentations imparfaites de la réalité, ils peuvent être perfectionnés au fur et à mesure que les travaux de recherche progressent. Pour les modèles empiriques on peut améliorer la qualité des données en pratiquant des échantillonnages stratégiques, plus représentatifs de la fertilité par exemple. Il faudrait également mieux comprendre les phases de transition du stade semis à celui d´arbre pour les modèles de succession. Enfin, les modèles basés sur le processus sont reconnus comment ayant le plus de potentiel dans la modélisation des changements climatiques, mais le défi est de réussir une plus grande précision des projections.

L´avenir des modèles se situe peut être dans l´utilisation conjointe de différents modèles, ou encore dans l´apparition de modèles hybrides, mais surtout dans le fait de faire coïncider réalisme biologique et la structure logique des représentations mathématiques.

Bien qu´il y ait eu de nombreuses réalisations en terme de productivité forestière, les besoins de recherche et de développement sont importants, particulièrement dans le contexte des changements climatiques.

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Résumé de la présentation:
Vincent Maurin
Étudiant à la maîtrise, UQAT

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