Résumé - CAFD


Limites à l’utilisation d’un résistographe en microdensitométrie : variations intercernes et intracernes de la croissance et de la masse volumique.

Flavie Ferrer.

La masse volumique du bois (aussi utilisée comme synonyme de la densité) est la caractéristique physique la plus utilisée dans le monde pour évaluer la qualité du bois. La plupart des appareils de mesure de la masse volumique du bois ne permettent d’obtenir qu’une valeur moyenne pour l’arbre, à l’exception du densitomètre à rayon X, qui permet d’accéder aux variations intercernes et intracernes de la masse volumique du bois. Néanmoins cette méthode de microdensitométri (mesure des variationes de snité à l’échelle microscopique) nécessite l’obtention d’échantillons dont le conditionnement est chronophage. En effet, chaque échantillon doit être nettoyé de ses extractibles (qui peuvent fausser la lecture de la densité par le densitomètre à Rayons X) suivant un procédé d’une durée de 48 heures puis séché à l’air pendant 4-7 jours. En réponse à ce problème, le résistographe est un appareil de mesure de la masse volumique du bois des arbres sur pied, couramment utilisé dans le cadre d’expertises pour qualifier l’état interne de l’arbre (présence de carie), de poutres ou pour mesurer les variations intercernes et intracernes de la masse volumique du bois (ces essais ont principalement été effectués sur des essences européennes). L’étude des profils générés par le résistographe s’apparente alors à une étude de microdensitométrie. Dans cette optique, ce projet propose d’évaluer le potentiel du résistographe comme outil de mesure des variations intracernes et intercernes de la croissance et de la masse volumique du bois des arbres sur pied. Les essences choisies pour la validation du potentiel du résistographe sont le thuya (Thuja occidentalis L.), le pin gris (Pinus banksiana Lamb.) le sapin baumier (Abies basalmea Mill), le peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx), le bouleau blanc (Betula papyrifera Marshall) et le frêne noir (Fraxinus nigra Marshall). Ces essences ont été choisies pour leur importance commerciale. L’évaluation du potentiel d’utilisation du résistographe en microdensitométrie se décline en deux objectifs. En premier lieu, les données de la résistance moyenne des arbres mesurées par le résistographe sont calibrées par les données de la masse volumique moyenne des arbres mesurées par un densitomètre à rayon X au moyen d’une régression linéaire. Le coefficient de régression linéaire calculé pour cette relation est de 0,75. Suite à cette calibration, l’évaluation du potentiel d’utilisation du résistographe en microdensitométrie s’est portée sur l’analyse des caractéristiques des cernes, telles que les largeurs et les masses volumiques du cerne, du bois initial et du bois final par essence et toutes essences confondues. Pour ce faire, les estimations de ces caractéristiques par le résistographe ont été comparées à celle du densitomètre à rayon X par observation des profils radiaux et par calcul de régressions linéaires. Les corrélations des caractéristiques intercernes (largeur et masse volumique moyenne des cernes) entre le résistographe et le densitomètre sont fortes pour les essences confondues (les r² associés sont respectivement de 0,93 et 0,85) et moyenne pour les caractéristiques intracernes des masses volumiques et largeurs du bois initial et du bois final. À l’échelle de l’essence, les corrélations intercernes sont moyennes à fortes pour la largeur du cerne (le r² varie de 0,60 à 0,98) et faibles à moyennes pour la masse volumique (le r² varie de 0,20 à 0,60). Pour les caractéristiques intracernes (largeur et masse volumique du bois initial et du bois final), les corrélations sont meilleures pour le sapin baumier, le pin gris et le peuplier faux-tremble que pour le frêne noir. Pour les feuillus à pores diffus (dont le peuplier faux-tremble) et les résineux (pin gris et sapin baumier), la structure anatomique du bois est plus homogène que pour les feuillus à zone initiale poreuse (comme le frêne noir). Or, le densitomètre mesure la masse volumique du bois par un faisceau laser de 0,04 mm qui ne touche que quelques cellules alors que le résistographe mesure la masse volumique du bois via une aiguille de 3 mm de diamètre; soit une mesure réalisée sur plusieurs centaines de cellules. Donc potentiellement pour les feuillus à zone initiale poreuse comme le frêne noir, le densitomètre peut échantillonner le vide cellulaire d’un gros vaisseau alors qu’en parallèle le résistographe réalise une mesure sur plusieurs centaines de cellules, d’où différences entre les mesures des deux appareils. Ce phénomène expliquerait les faibles relations de corrélation entre le résistographe et le densitomètre pour les caractéristiques intracernes.