Wildfires and insect outbreaks are major natural disturbances in boreal forests, and both are intensifying with climate change. Since insects are sensitive bio-indicators, wildfire smoke may alter their role in forest ecosystems. In 2023, wildfires in Eastern Canada caused extreme smoke events, with fine particulate matter (PM2.5) reaching hazardous air quality levels above 400 µg/m3. We investigated how smoke exposure during larval development affects wing morphology, body mass, and flight capacity in two outbreaking forest defoliators: the eastern spruce budworm (Choristoneura fumiferana Clemens) and forest tent caterpillar moth (Malacosoma disstria Hübner). Spruce budworm larvae were collected from white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) pre-wildfire and after smoke exposure. Wing malformations were categorized as folded, crumpled, or undeveloped. Smoke exposure significantly increased malformation rates, particularly folded and crumpled wings, while undeveloped wings decreased. Malformation was unaffected by sex but more common in forewings. Forest tent caterpillars collected from trembling aspen (Populus tremuloides Michx.) after smoke events also showed higher wing deformity rates compared to clean-air lab and later field samples. Males were especially affected, showing more malformations and reduced flight activity, indicated by lower pheromone trap captures. In both species, wing malformation correlated with higher body mass, regardless of sex. These findings reveal that wildfire smoke can disrupt insect development, altering morphology, physiology, and behavior in ways that are poorly understood. As wildfires intensify, smoke-driven effects may have complex and unpredictable consequences for forest ecosystems.

Les forêts boréales constituent le deuxième plus grand biome terrestre et servent de réservoirs majeurs de carbone dans le sol. Cependant, les régions boréales subissent des changements climatiques considérables, entraînant des périodes chaudes plus fréquentes et une réduction du manteau neigeux. Cela diminue les propriétés isolantes de la couverture de neige et augmente les cycles de gel-dégel du sol. Les mousses, en particulier Sphagnum spp. et Pleurozium schreberi, dominent les sols des forêts boréales et contribuent à l'isolation du sol et à la rétention d'humidité. Malgré leur importance écologique, leur rôle dans l'atténuation des processus souterrains du carbone sous une couverture de neige réduite demeure mal compris.

Cette étude examine les traits fonctionnels de ces mousses et leur capacité à atténuer les effets de la perte de couverture neigeuse sur la composition de la biomasse racinaire, la biomasse microbienne du sol, ainsi que la diversité et la composition de la communauté microbienne du sol, tous étant liés aux processus souterrains. Trente-six parcelles expérimentales ont été établies dans trois peuplements matures d'épinette noire dans le Nord-du-Québec, Canada, avec des traitements variant selon la présence de mousse, le type de mousse et la couverture neigeuse. Les traitements comprenaient : Sphagnum spp. avec neige, Sphagnum spp. sans neige, Pleurozium schreberi avec neige, Pleurozium schreberi sans neige, sans mousse avec neige, et sans mousse sans neige, avec six répétitions par traitement. La température du sol a été surveillée à l'aide d'enregistreurs de données à une profondeur de 15 cm, et la neige a été retirée manuellement avec un minimum de perturbation. Des échantillons de sol ont été prélevés à la fin du printemps et en été pour mesurer la biomasse microbienne à l'aide de la méthode de fumigation au chloroforme. La PCR quantitative (qPCR) et le séquençage des gènes de l'ARNr 16S et pmoA ont été utilisés pour étudier l'activité et la diversité des champignons et des bactéries. La dynamique racinaire a été analysée avec WinRHIZO, et les traits fonctionnels des mousses tels que la rétention d'eau, la densité des colonies et la teneur en nutriments ont été évalués.

Les colonies de Sphagnum spp. sous la neige étaient plus denses et présentaient une capacité d'absorption d'eau plus élevée comparativement à celles sans neige. En revanche, P. schreberi ne différait pas significativement en termes de densité de colonie ou de capacité d'absorption d'eau entre les traitements avec ou sans neige. La biomasse racinaire totale sous Sphagnum spp. avec couverture neigeuse réduite était significativement plus faible comparativement à celle avec neige, tandis que la biomasse racinaire totale n'a pas changé sous P. schreberi et sans mousse. Bien que la diversité bactérienne du sol soit demeurée constante à travers les traitements, la composition de la communauté bactérienne a été modifiée. Plus précisément, les Actinobacteria étaient plus abondantes lorsque la neige était réduite dans les parcelles de P. schreberi, et l'abondance relative des Acidobacteriota était significativement plus élevée dans les parcelles de Sphagnum spp. avec neige comparativement à celles avec neige réduite. La diversité fongique du sol a significativement diminué lorsque la neige était réduite dans les parcelles de P. schreberi, mais est demeurée constante dans les parcelles de Sphagnum spp. La biomasse microbienne était stable au début de l'été, mais a augmenté dans les parcelles de Sphagnum spp. avec neige à la fin de l'été.

Alors que les changements climatiques s'accélèrent et que la couverture neigeuse diminue, les compromis entre les types de mousses deviennent critiques. Les sols forestiers dominés par Sphagnum spp. pourraient passer de systèmes stables et puits de carbone à des systèmes plus variables et sensibles aux perturbations, la réduction de la neige causant un déclin de la biomasse racinaire et des changements dans les communautés microbiennes. Les processus du sol étaient plus résistants sous la couverture de P. schreberi, mais cette résilience pourrait se faire au détriment d'une protection thermique réduite et d'une accumulation de carbone au sol à long terme.