La forêt boréale est soumise à de nombreuses perturbations, anthropiques comme naturelles, qui affectent non seulement le paysage, mais également les espèces végétales et animales. Ces perturbations peuvent altérer les écosystèmes et affecter la culture de certaines populations. C’est notamment le cas des communautés autochtones, dont le mode de vie dépend d’espèces d’importance culturelle pour la pratique de diverses activités traditionnelles. Il est donc nécessaire d’évaluer le devenir des espèces d’importance culturelle face aux perturbations actuelles et futures pour comprendre les répercussions environnementales et culturelles qui en découlent.

L’objectif de cette thèse était donc d’étudier l’effet de différentes perturbations en forêt boréale sur les espèces d’importance culturelle. Plus particulièrement, deux espèces d’importance culturelle ont servi de cas d’étude : Rhododendron groenlandicum (thé du Labrador) et Vaccinium angustifolium (bleuet à feuilles étroites). Ces deux espèces sont importantes dans les cultures autochtones pour leur consommation à des fins nutritionnelles et médicinales. Les feuilles de R. groenlandicum servent à soigner de nombreux maux (p. ex. tonique ou traitement du rhume). Les fruits de V. angustifolium occupent une place d’importance dans la diète autochtone, et contribuent au lien des autochtones avec leur territoire via les activités de cueillette. Ces deux espèces ont également un rôle important dans l’environnement, car elles influencent la succession forestière en limitant la colonisation et la croissance des arbres.

Les communautés autochtones ont une conscience aigüe de l’effet des perturbations sur leur territoire. Ainsi, cette thèse a été réalisée en collaboration avec trois communautés autochtones dans l’est du Québec : la communauté d’Abitibiwinni (Anicinapek), celle de Mistissini (Eeyouch) et celle de Nemaska (Eeyouch). Les territoires traditionnels de ces communautés représentent l’aire d’étude de la thèse. Ces communautés ont également choisi les espèces étudiées ainsi que certaines des perturbations à étudier.

Dans le chapitre II, l’effet des changements climatiques et des coupes forestières sur la répartition des deux espèces dans le futur a été évalué. Les changements climatiques, surtout s’ils sont importants, entraîneront une diminution de la présence des deux espèces dans le paysage boréal. Cette diminution sera due à une augmentation de la proportion de feuillus dans le paysage, défavorables à la présence des deux espèces étudiées, à cause d’une forte augmentation de fréquence et sévérité des feux. L’effet des coupes forestières s’additionnera à celui des changements climatiques, accentuant davantage la proportion de feuillus dans le paysage. En conséquence, pour maintenir les deux espèces étudiées dans le paysage, il est nécessaire de limiter l’augmentation de la proportion de feuillus. Pour ce faire, il faudrait prendre en compte les zones forestières susceptibles de brûler lors de la planification des coupes, et planter des conifères plus adaptés à des feux fréquents, comme le pin gris, pour maintenir la proportion de conifères dans le paysage.

Dans le chapitre III, l’effet de la présence d’une mine ou d’une ligne hydroélectrique sur les composés d’intérêt médicinal de R. groenlandicum a été étudié. La présence de différentes mines (or, cuivre et lithium) entraîne une diminution de la concentration en (poly)phénols, des composés d’intérêt pour la santé humaine, dans les feuilles de l’espèce. À l’inverse, la présence d’une ligne hydroélectrique entraîne une augmentation des (poly)phénols. Cela implique que le potentiel médicinal de l’espèce serait diminué par les mines, et augmenté par les lignes hydroélectriques. Cependant, d’autres facteurs sont à considérer avant de conclure quant aux propriétés médicinales de R. groenlandicum. En effet, les perturbations peuvent être associées avec la présence de polluants néfastes pour la santé humaine. Cet aspect a donc besoin d’être évalué avant d’émettre de potentielles recommandations pour la santé humaine.

Dans le chapitre IV, l’effet de ces deux mêmes perturbations sur les composés d’intérêt nutritionnel de V. angustifolium a été étudié. D’autres éléments ont également été considérés pour obtenir un portrait plus complet de l’effet des perturbations sur cette espèce, à savoir les propriétés du sol et le microbiome du sol. La présence d’une mine ou d’une ligne hydroélectrique n’entraîne pas d’effet notable sur les composés d’intérêt nutritionnel de V. angustifolium. Cela peut s’expliquer par la production de composés différents d’une espèce à l’autre pour répondre aux perturbations. De plus, il est possible que les fruits soient exposés de façon différente aux perturbations que les feuilles. En revanche, les mines et les lignes hydroélectriques influencent les propriétés du sol et le microbiome du sol. Le sol à proximité des mines est plus concentré en métaux, notamment en cuivre et fer, résultant en une abondance plus élevée de microorganismes tolérants aux métaux tels que le genre de champignon Oidiodendron. Le sol sous les lignes hydroélectriques est pauvre en carbone, et contient divers débris ligneux, ce qui peut expliquer l’abondance plus élevée de microorganismes saprotrophes tels que la classe de bactérie Ktedonobacteria. Enfin, deux taxons bactériens se sont montrés prometteurs pour améliorer le potentiel nutritif et médicinal de V. angustifolium. Les classes Bacilli et Desulfitobacteriia, bien que n’étant pas affectées par les mines et lignes hydroélectriques, étaient liées à des concentrations plus élevées de (poly)phénols dans les fruits de V. angustifolium. En trouvant les conditions environnementales favorables à ces deux classes bactériennes, il serait possible d’optimiser leur abondance, et ainsi les concentrations en (poly)phénols des bleuets.

Cette thèse permet de mettre en lumière les effets complexes des perturbations sur les espèces d’importance culturelle, et la nécessité d’utiliser différentes approches pour les étudier adéquatement. En effet, les effets des perturbations sont multiples, peuvent interagir, et ne sont pas toujours facilement visibles au premier abord. De plus, les perturbations peuvent avoir des conséquences environnementales, mais également socio-culturelles, lorsqu’elles touchent des espèces utilisées par les autochtones par exemple. Il est donc important d’évaluer l’effet des perturbations sur les espèces végétales de façon complète afin de mieux comprendre les conséquences qui en découlent et de prendre les décisions adaptées pour limiter ces conséquences.

Boreal landscapes face increasing disturbances which can affect cultural keystone species, i.e. culturally salient species that shape in a major way the cultural identity of a people. Given their importance, the fate of such species should be assessed to be able to act to ensure their perennity. We assessed how climate change and forest harvesting will affect the habitat quality of Rhododendron groenlandicum and Vaccinium angustifolium, two cultural keystone species for many Indigenous peoples in eastern Canada. We used the forest landscape model LANDIS-II in combination with species distribution models to simulate the habitat quality of these two species on the territories of three Indigenous communities according to different climate change and forest harvesting scenarios. Climate-sensitive parameters included wildfire regimes as well as tree growth. Moderate climate change scenarios were associated with an increased proportion of R. groenlandicum and V. angustifolium in the landscape, the latter species also responding positively to severe climate change scenarios. Harvesting had a minimal effect, but slightly decreased the probability of presence of both species where it occurred. According to the modeling results, neither species is at risk under moderate climate change scenarios. However, under severe climate change, R. groenlandicum could decline as the proportion of deciduous trees would increase in the landscape. Climate change mitigation strategies, such as prescribed fires, may be necessary to limit this increase. This would prevent the decrease of R. groenlandicum, as well as contribute to preserve biodiversity and harvestable volumes.

The boreal forest is subject to various anthropogenic disturbances, including logging, mining, and hydroelectricity production and transport. These disturbances affect Indigenous communities and the culturally salient species they depend on for the practice of traditional and subsistence activities. Rhododendron groenlandicum (Oeder) Kron & Judd is one such species whose leaves are used to treat various ailments, due to their concentration in biologically active chemicals such as flavonoids. Our objective was to assess the effect of anthropogenic disturbances on the chemical properties of R. groenlandicum on the territories of three Indigenous communities. Leaf samples were collected near mines, under hydroelectric power lines, and in non-disturbed sites. Our results showed that variations in flavonoid concentration were mainly related to territory (R2 = 0.43, P = 0.0005), while disturbance type had a smaller effect (R2 = 0.18, P = 0.02). Samples from Nemaska, the northernmost territory with the most open forest stands, had higher concentrations of epicatechin (+23%, P = 0.03). Quercetin-3-glucoside concentrations were lower near mines (−19%, P = 0.01). The effects of disturbances on the chemical signature of R. groenlandicum are complex, and a complete assessment of the consequences of industrial activity on Indigenous landscape value must take into account other culturally salient species.