• Pierre Drapeau (drapeau.pierre@uqam.ca), UQAM

Bonjour à toutes et à tous, nous sommes heureux de vous accueillir à cette 23^e édition du colloque annuel de la Chaire de recherche en aménagement forestier durable (AFD) UQAT-UQAM. Alors que la pandémie de 2020 a forcé la tenue du 22e colloque sous une forme uniquement virtuelle, la situation présente nous permet maintenant de recevoir conférenciers, partenaires, médias ainsi que le grand public en personne à Amos tout en continuant à soutenir une participation à distance. Bien que la chaire AFD fut, bien avant la pandémie de COVID-19, un précurseur dans la diffusion à distance des activités de ses colloques, la présente édition vient très certainement confirmer le format hybride de cet évènement de diffusion des savoirs et découvertes de la chaire auprès de ses partenaires et du public.

Depuis 1998, la mission de la Chaire AFD demeure la même, soit d’assurer le développement, la recherche et le transfert des connaissances nécessaires à l’élaboration et à la mise en oeuvre de pratiques d’aménagement forestier durable. Le tout, en formant de nouvelles générations de maîtres et de docteurs en foresterie durable.

Cette mission serait impossible sans l’apport et la participation de nos partenaires et de nos étudiantes et étudiants. Grâce à eux, l’année 2020-21 a été particulièrement prolifique avec 75 projets de recherche, 76 articles scientifiques publiés et 22 étudiants diplômés.

Pour arriver à mener toutes ces recherches, la Chaire a pu bénéficier d’un financement global de 5,25 millions, dont plus de 55 % ont été injectés directement dans les projets de recherche.

L’année 2020-21 marque également la première année d’existence de la Chaire AFD en tant que Chaire institutionnelle et non plus comme Chaire industrielle.

GREMA

Un nouveau partenariat d’envergure a également vu le jour en 2020-21 grâce à l’implication de la MRC d’Abitibi. Celle-ci a investi une somme de 650 000 $ sur une

période de cinq ans. Cette nouvelle alliance a conduit à la création du Groupe de recherche en écologie de la MRC d’Abitibi (GREMA). Ce nouveau groupe de recherche basé à Amos s’articulera autour de cinq grands axes de recherche, soit la sylviculture expérimentale et intensive, la dynamique forestière, l’écophysiologie et l’adaptation aux changements climatiques, les interactions entre la forêt et les lacs ainsi que le savoir traditionnel autochtone.

Cinq professeures et professeurs se sont associés au GREMA, soit Miguel Montoro Girona, Annie DesRochers, Fabio Gennaretti, Suzy Basile et Guillaume Grosbois. Ce dernier s’est d’ailleurs joint à l’équipe de professeurs de la Chaire au mois d’août dernier. Ses projets de recherches portent sur l’écologie aquatique, l’écologie fonctionnelle, la santé des écosystèmes et les interactions forêts-lacs.

Distinctions des chercheurs de la chaire AFD

Les professeurs associés à la Chaire AFD ont reçu en 2020-21 de nombreuses distinctions :

• Le professeur Hugo Asselin a reçu le prix ACFAS Jacques-Rousseau pour la multidisciplinarité
• Le professeur Ahmed Koubaa a été admis au cercle d’excellence de l’Université du Québec
• Le professeur Koubaa a également reçu le prix Encadrement aux cycles supérieurs de la part de l’UQAT
• Le professeur Pierre Drapeau a obtenu le prix Carrière en recherche de la Faculté des sciences de l’UQAM
• Le professeur Osvaldo Valeria a reçu le prix Carrière en enseignement de la part de l’UQAT
• Le professeur Yves Bergeron compte parmi les 1000 chercheurs les plus influents dans le domaine des changements climatiques par l’agence Reuters.
• Madame Danielle Charron a reçu le prix soutien en recherche octroyé par la Faculté des sciences de l’UQAM.

Malgré toutes les contraintes qu’ont imposées les mesures sanitaires, les activités de recherche au sein de la Chaire AFD se sont non seulement poursuivies, elles ont pris de l’ampleur!

Bienvenue à cette 23^e édition du colloque de la Chaire AFD.

Osvaldo Valeria (UQAT) et Pierre Drapeau (UQAM), cotitulaires de la Chaire AFD

• Geneviève Labrecque (genevieve.labrecque@greenfirst.ca), Produits Forestiers GreenFirst

Produits Forestiers GreenFirst est une entreprise qui privilégie la forêt et se concentre sur la gestion forestière et la production de bois d'oeuvre durables sur le plan environnemental.

• Marion Noualhaguet (marion.noualhaguet@uqat.ca), UQAT
• Nicole J. Fenton (nicole.fenton@uqat.ca), UQAT
• Maxence Soubeyrand (maxence.soubeyrand@uqat.ca), UQAT
• Timothy Work (work.timothy@uqam.ca), UQAM

L'aménagement forestier écosystémique (AFE), recommandé depuis 2013 au Québec, vise à maintenir des écosystèmes sains et résilients en réduisant les écarts entre les paysages naturels et aménagés. Sur le plan opérationnel, il s'appuie sur des traitements sylvicoles variés pour refléter la dynamique naturelle. Dans ce sens, les coupes totales sont utilisées pour recruter de jeunes peuplements, un substitut de la reprise des peuplements après feu. Tandis que les coupes partielles sont utilisées pour émuler les processus de mortalité naturelle et faire évoluer les peuplements plus rapidement vers des états de référence plus avancés. Ces principes constituent des intentions sylvicoles établies dans le sens de l’AFE mais celui-ci reste novateur et des questions portant sur son efficacité à moyen et long terme pour maintenir la biodiversité et productivités forestières peuvent uniquement être résolue à l’aide de suivis pérennes.

Le projet de recherche SAFE (Sylviculture et Aménagement Forestier Écosystémique) teste depuis 1998, les effets de l’intensité des coupes sur des peuplements de début, mi, et fin de succession en forêt boréale mixte du Québec. Depuis l’initiation du projet, des suivis de la structure et de la composition des peuplements et des caractéristiques et facteurs d’habitats (température, nutriments du sol, bois morts) ont été réalisés. Nous constatons qu’après les coupes de plus faible intensité, les peuplements ont résisté, soit ils ont « absorbé » la perturbation sans qu’il y ait modification de leur structure (densité d’arbres) ou composition (espèces retrouvées). De plus, en 20 ans les peuplements montrent de la résilience, soit ils sont similaires aux peuplements de référence de stade évolutif plus avancés. Pour les coupes plus intenses, 20 ans ne représentaient pas un laps de temps suffisant pour observer de la résilience ou de la résistance mais ces effets seraient peut-être visibles si les suivis se poursuivent.

• Ari Kainelainen (ariviktorovich.kainelainen@uqat.ca), UQAT
• Igor Drobyshev (igor.drobyshev@uqat.ca), SLU
• Raphaël Chavardes (raphael.chavardes@uqat.ca), UQAT
• Fabio Gennaretti (fabio.gennaretti@uqat.ca), UQAT

To improve our understanding on how species mixture affects growth rates of boreal tree species, particularly following silvicultural treatments, we investigated the effects of species mixture on the growth rates of balsam fir and trembling aspen after partial cut practices in western Québec. Our study was conducted at the Lake Duparquet Research and Teaching Forest (FERLD). All data was collected during 2020–2021 from 12 experimental units with different composition gradients and two treatment scenarios: control and partial cut, conducted in 1998-2002 (6 control units and 6 logged). We recovered 800 tree cores and processed them using standard dendrochronological techniques in the International Research Laboratory of the FERLD. First, we assessed the combined effects of species mixture and partial cuts on growth rates of residual balsam fir and trembling aspen trees at the stand level. Second, we estimated growing conditions of target trees (n = 80) within their surrounding environment (6-m radii from each target tree) to consider neighborhood competition in the analysis. Growth rates were expressed as basal area increments obtained from tree cores and follow-up analyses will involve use of linear mixed models. This study will provide valuable data on the impact of partial harvesting in the boreal mixedwoods on the residual trees. Moreover, our results will improve understanding of competition occurring in the mixed forest and the interactions between studied species.

• Daniela Robles (daniela.robles@uqat.ca), UQAT
• Igor Drobyshev (igor.drobyshev@uqat.ca), SLU
• Alexander Kryshen
• Patricia Raymond (patricia.raymond@mrnf.gouv.qc.ca)
• Yves Bergeron (yves.bergeron@uqat.ca), UQAT

We examined the effects of large-scale modes of climate variability on the fire history of eastern North America. Specifically, we used climate oscillation indices operating in the Pacific Ocean, El Niño–Southern Oscillation (ENSO) and the Pacific Decadal Oscillation (PDO), and in the Atlantic Ocean, North Atlantic Oscillation (NAO) and Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO). Studying climate forcing on fire activity using these indices is well warranted as their effect on the weather and extreme weather of eastern North America is well known. To detect the climate signal, we synthesized dendrochronologically-reconstructed fire histories in eastern North America, broadly covering the distribution range of red pine. Red pine generally features surface and mixed-severity fires, which limits their ability to capture the whole range of fire events. Nonetheless, the available fire histories provided, collectively, an annually resolved 225-year long (1675-1900 AD) record of regional fire activity, which is instrumental in disentangling climate-fire linkages. We analyzed the associations of each climate index and of pairwise combination of climate indices states with fire activity. We provided mechanistic explanations for the significant associations we detected, by analyzing the effects of the climate states on the mid-troposphere and surface weather conditions in the modern record. 

• Maxence Soubeyrand (maxence.soubeyrand@uqat.ca), UQAT
• Olivier Blarquez (blarquez@gmail.com)
• Philippe Marchand (philippe.marchand@uqat.ca), UQAT

Les changements climatiques impactent les écosystèmes forestiers en déplaçant les optimums climatiques vers le nord plus rapidement que le processus de migration des arbres, ainsi on observe un décalage entre la distribution des espèces et leurs enveloppes bioclimatiques. Avec l’aménagement forestier, ces perturbations pourraient profondément modifier la composition en espèce des forêts boréales via la migration des espèces de feuillus tempérés vers la forêt boréale. Nous avons testé si les feuillus tempérés (érable à sucre, érable rouge et bouleau jaune) pouvaient s’établir dans des peuplements typiques de la sapinière à bouleau blanc (SBB) et quelles sont les conséquences de ces établissements sur la composition en espèce de ces peuplements. Nous avons utilisé le modèle SORTIE qui est un modèle individu centré à l’échelle du peuplement, spatialement explicite, basé sur la croissance des individus, leur régénération et leur mortalité. La croissance maximale potentielle des espèces est basée sur des variables climatiques représentant la température et les précipitations, cette croissance est ensuite pondérée par l’effet ombrage et la compétition entre les arbres. Nous avons modélisé la dynamique forestière de peuplements de la SBB à différents stades de succession en rajoutant des semis d’érable à sucre, d’érable rouge et de bouleau jaune à différentes densités dans des peuplements perturbés par une coupe totale ou non perturbés. Les trois espèces de feuillus tempérés seraient capable de s’établir dans la SBB bien que l’érable rouge ait une meilleure capacité d’intégration, et cela au détriment des espèces de conifères qui subissent une baisse de leur surface terrière. Ainsi l’établissement des espèces de feuillus tempérés dans la SBB pourrait participer au processus d’enfeuillement dans la SBB déjà observé avec le peuplier faux-tremble et le bouleau blanc et avoir un impact à long terme sur l’aménagement forestier futur.

• Maxence Martin (maxence.martin2@uqat.ca), UQAT
• Osvaldo Valeria (osvaldo.valeria@uqat.ca), UQAT

Les forêts anciennes boréales sont des écosystèmes dynamiques, dont la structure, la composition et les habitats changent au fil du temps. La diversité interne de ces forêts est l'un des principaux facteurs expliquant leur grande valeur écologique. Pourtant, cette diversité est rarement prise en compte par les inventaires forestiers, ce qui limite l'efficacité de toute mesure de conservation, de restauration ou de gestion liée aux forêts anciennes. Dans cette étude, nous évaluons le potentiel du LiDAR aérien pour distinguer les forêts anciennes boréales appartenant à différents stades de succession. Notre zone d'étude consistait en 459 km2 de forêts boréales coniférienne, non brûlées depuis au moins 115 ans au Québec, Canada. Nous avons utilisé comme territoires de référence de « jeunes » forêts anciennes (brûlées il y a 115 ans) et de « vieilles » forêts anciennes (non brûlées depuis au moins 250 ans) pour calibrer un modèle d’arbres de régression aléatoire capable de distinguer les stades de succession des forêts anciennes. Le modèle a été validé sur 86 placettes de terrain, puis utilisé pour prédire le stade de succession de forêts anciennes d'âge inconnu sur le territoire d'étude. Le modèle a présenté une capacité de prédiction très élevée (taux d'erreur = 4,9%) et les placettes de terrain ont validé sa capacité à discriminer efficacement des forêts anciennes d’âge différent. La prédiction appliquée sur le territoire d’étude a mis en évidence la présence de 155 km2 de vieilles forêts anciennes (>250 ans), généralement regroupées en grands massifs continus, au sein d'une matrice de forêts anciennes d'âge intermédiaire (≈150-250 ans). Ces résultats démontrent le potentiel du LiDAR aérien pour amener à un nouveau niveau notre connaissance des forêts anciennes boréales. La méthodologie développée dans cette étude sera donc essentielle pour identifier les habitats et fonctions clés fournis par ces forêts.

• Alex Camon (alex.camon@USherbrooke.ca), Université de Sherbrooke
• Mickaël Germain , Université de Sherbrooke
• Osvaldo Valeria (osvaldo.valeria@uqat.ca), UQAT
• Richard Fournier (richard.fournier@usherbrooke.ca), Université de Sherbrooke

Au Québec, les forêts représentent une ressource considérable et leur gestion se doit d’être rigoureuse afin de pérenniser les services que les humains en retirent. À l’aide d’un outil permettant d’estimer le succès de régénération d’une forêt brûlée disponible sur les logiciels cartographiques tels qu’ArcGIS ou QGIS, nous partagerons l’état d’avancement d’un SIG web libre d’accès et convivial orienté à améliorer la prise de décision spatialement explicite. Celui-ci a pour but d’aider les décideurs à planifier leurs actions en priorisant, dans notre exemple, les secteurs à risque afin d’améliorer la réactivité face à un feu. 

Le développement du SIG web consiste à l’élaboration de la cartographie web regroupant diverses couches géospatiales importantes pour la prise de décision notamment l’inventaire écoforestier, les routes et bien d’autres informations contextuelles. Ensuite, l’interface cartographique permet de déployer un tableau de bord interactif, permettant de rendre le SIG plus convivial pour l’utilisateur. Différents outils ont été implémentés tels que des graphiques dynamiques, un gestionnaire de couches de données ainsi que des outils de mesure et de dessin. Le but ultime est de rendre disponibles les outils plus conviviaux et performants afin de procéder à différentes analyses spatiales et qualitatives telles nécessaires à la prise de décision.

• Guillaume Grosbois (guillaume.grosbois@uqat.ca), UQAT

M. Grosbois est doté d’une formation en biologie et écologie des écosystèmes aquatiques et est spécialisé en études des interactions entre la forêt boréale et les milieux aquatiques. Il a des compétences sur l’étude des réseaux trophiques et de la biodiversité, sur le transfert et le stockage de carbone ainsi que sur la réponse des communautés aquatiques face aux changements environnementaux. En raison de ses années d’expérience en tant que chercheur au Canada et à l’international, Guillaume a agi à titre d’agent de recherche à l’IRF depuis 2020 et a su contribuer à développer ce nouveau champ d’expertise, soit l’écologie aquatique, au sein de l’Institut.

• Ana Verhulst-Casanova (ana.verhulst@uqat.ca), UQAT
• Fabio Gennaretti (fabio.gennaretti@uqat.ca), UQAT
• Ahmed Koubaa (ahmed.koubaa@uqat.ca), UQAT
• Yves Bergeron (yves.bergeron@uqat.ca), UQAT
• Alexis Achim

Résumé à venir

• Nina Ryzhkova (ninaivanovna.ryzhkova@uqat.ca), UQAT
• Igor Drobyshev (igor.drobyshev@uqat.ca), SLU
• Yves Bergeron (yves.bergeron@uqat.ca), UQAT

We developed a dendrochronologically-resolved 600-year long fire history reconstruction of a middle boreal pine-dominated landscape on the western slopes of the Ural Mountains, in the southern part of the Republic of Komi, Russia. We tested for the climate and anthropogenic forcing on historical fire regimes characterized by the fire cycle (FC) and fire occurrence. Over the 1340–1610 CE period, the territory had the FC of 66 years. Fire activity increased during the 1620–1730 CE period, with the FC reaching 32 years. Between 1740–1950, the FC increased to 47 years. The most recent period, 1960–2010, marks FC’s historical maximum, with the mean of 153 years.  The establishment of the villages, often – as small harbors on the Pechora River, was associated with a non-significant increase in fire occurrence in the sites nearest the villages (p = 0.50). Survivorship analysis operating with parts of the landscape in the vicinity of the villages with known establishment dates did not show a significant effect of villages on fire occurrence. However, we observed a temporal association between village establishment and fire occurrence at the scale of the whole studied landscape. There was no positive association between the former and the FC. We documented a decline in the area burned, following the wave of village establishment during the second half of the 1600s and the first half of the 1700s. Superposed epoch analysis of the regional earlywood pine chronology and the years with the largest amount of area burned suggested drier than average conditions during these years, pointing to the impact of climate forcing. The lack of association between FC dynamics and the dates of village establishments and the significant association between large fire years (LFYs) and the drought proxy indirectly suggests that the climate was the primary control of the landscape-level FCs in the studied forests.

• Nathan Egande (nathan.egandelifungola@uqat.ca), UQAT
• Dominique Arseneault (dominique_arseneault@uqar.ca), UQAR
• Yves Bergeron (yves.bergeron@uqat.ca), UQAT

Au cours des derniers siècles, les forêts de l’est de l’Amérique du Nord ont été profondément transformées par la colonisation européenne et par le développement de l’exploitation industrielle des ressources forestières. Au Québec, la gestion forestière durable vise à restaurer le caractère naturel des forêts au travers de l’aménagement écosystémique. Dans ce contexte, les caractéristiques des forêts en place avant l’exploitation industrielle, les forêts préindustrielles, permettent d’établir des états de référence pour l’aménagement écosystémique et la restauration écologique. Ce projet de maitrise avait pour but d’utiliser des archives d’arpentage pour reconstituer la composition préindustrielle des forêts boréales mixtes de la région de Rouyn-Noranda à l’Ouest du Québec. Les archives d’arpentage sont des documents écrits, produits au cours du XIXème et du début du XXème siècles, dont le but était de déterminer les nouvelles limites administratives du territoire disponible pour la colonisation (cantons, lots). A partir des archives d’arpentage disponibles pour la région (1920-1940) une base de données comportant 3621 observations sur la composition de la forêt, dont majoritairement des listes de taxons, a été créée et géoréférencée. Ces observations ont été ensuite analysées et cartographiées afin de dresser un portrait des forêts préindustrielles et des changements survenus dans la région. Les changements de composition ont été déterminés par comparaison avec les inventaires forestiers du gouvernement du Québec des dernières décennies (1980-2015). Les résultats indiquent une diminution des conifères principalement les épinettes (– 39 %) parallèle à une augmentation des feuillus de début de succession, dont principalement le peuplier (+ 28 %). Ces changements dans la composition entre les deux époques sont attribués aux activités de la colonisation (coupe, feux, ouvertures des terres, etc.) et à l’exploitation industrielle du bois. Les changements de composition ont été structurés par les grandes classes de dépôts de surface. Dans le contexte de l’aménagement écosystémique, nos résultats permettent de recommander des pratiques sylvicoles qui favorisent le retour de la composante résineuse et de limiter l’expansion du peuplier faux-tremble.

• Achraf Ammar (achraf.ammar@uqat.ca), UQAT
• Ahmed Koubaa (ahmed.koubaa@uqat.ca), UQAT
• Yves Bergeron (yves.bergeron@uqat.ca), UQAT
• Dorra Gassara , ENIS

L’érable à sucre est une essence abondante dans les forêts du Nord-Est de l’Amérique du Nord et très prisée pour des applications d’apparence et structurales. Cependant, la présence de la coloration et de la carie dans le bois des érables, particulièrement au nord de sa répartition géographique provoque une diminution considérable de la qualité des peuplements et une dégradation des propriétés mécaniques et physiques du bois. Il est ainsi important de détecter et de quantifier la carie dans les peuplements d’érable à sucre. Ainsi, nous visons à évaluer le potentiel de tomographie acoustique pour la détection et la quantification de la carie sur les arbres debout d’une façon non destructive. L’objectif général de ce projet consiste à évaluer le potentiel du tomographe acoustique pour la détection de la carie dans les peuplements d’érable à sucre et l’évaluation de son impact sur les propriétés mécaniques de son bois. Plus spécifiquement, le projet vise à caractériser la proportion de la carie par tomographie acoustique ; évaluer l’impact de la carie sur les propriétés mécaniques du bois notamment le module d’élasticité statique (MOE) et dynamique (MOED) mesurés par deux techniques ; évaluer le potentiel de tomographie acoustique pour prédire l’impact de la carie sur le comportement mécanique du bois. Cinquante-trois arbres ont été échantillonnés aléatoirement dans deux sites situés à La Tuque (Québec, Canada). Le MOED dépend de deux paramètres physiques soient la vitesse de propagation de l’onde sonore et la masse volumique du bois. Chaque arbre a été mesuré par le tomographe acoustique pour déterminer la variation radiale de la vitesse de propagation de l’onde sonore et deux carottes ont été prélevées de chaque arbre pour déterminer le profil radial de la masse volumique en utilisant le densitomètre à rayon X. Afin d’évaluer et de valider le potentiel des outils de caractérisation non destructifs (le tomographe acoustique, le densitomètre à rayon X) dans la mesure des propriétés élastiques du bois, des essais de caractérisation destructifs ont été réalisés (tests de compression et de flexion). En effet, dix-huit billes d’érable à sucre, de hauteur 50 cm, ayant différents diamètres et récoltés de deux sites de l’Abitibi-Témiscamingue (Québec, Canada), ont été analysés par les outils non destructifs appliqués sur les arbres sur pied et en même temps avec des outils destructifs afin d’établir des corrélations entre les modules d’élasticité déterminés par les deux méthodes. Les résultats suggèrent que l’effet de la coloration et de la carie sur les propriétés mécaniques était significatif. D’ailleurs, ces propriétés diminuent en allant du bois sain vers le bois coloré ou carié dans l’arbre avec des pertes allant jusqu'à 60%. La corrélation entre le MOED obtenu par le tomographe acoustique et les modules statiques (en compression et en flexion) était positive et significative (R2=0,51-0,60). Le tomographe s’avère donc un outil non destructif efficace pour l’évaluation des propriétés élastique du bois.