Modélisation des impacts des changements climatiques sur les feux et la végétation de la forêt boréale de la ceinture d'argile au Québec

Ce doctorat s'insère dans un contexte d'aménagement adaptatif des ressources forestières boréales à l'est du Canada en prévision de conditions climatiques futures plus propices à l'activité des feux. L'importance des feux dans la dynamique végétale boréale a mené au développement de pratiques sylvicoles qui s'inspirent du régime actuel des feux. Il s'agit de cette manière de recréer des structures en âge et en composition similaires que celles observées dans les paysages naturels. Dans la région de la Ceinture d'Argile, à l'est du Canada, la récolte de bois et le retrait de couches organiques peuvent être justifiés par une activité actuelle de feux moins importante que celle connue dans le passé. Le régime des feux dépend des conditions météorologiques, le réchauffement climatique attendu pour ces prochaines années induira des conditions de sécheresse plus propices aux feux et affectera la dynamique forestière dans la région d'étude. Les pratiques sylvicoles pourraient engendrer ainsi des effets cumulatifs aux impacts des changements climatiques et par conséquent influencer la capacité de la forêt à s'adapter. Dans une optique finale de permettre aux gestionnaires d'adapter leurs pratiques sylvicoles en vue d'anticiper les impacts des changements climatiques, l'objectif principal de ce doctorat consiste en l'évaluation de l'impact des changements climatiques sur l'activité des feux (occurrence et profondeur de brûlage) et la végétation de la forêt boréale de la Ceinture d'Argile au Québec. Ce doctorat se divise en trois objectifs présentés en chapitres : (1) évaluer les impacts des changements climatiques sur l'occurrence des feux dans les prochaines décennies pour l'ensemble du Québec à une échelle appropriée pour l'aménagement (paysage), (2) projeter la réponse aux changements climatiques de la profondeur de brûlage dans des pessières à mousses et des pessières à sphaignes, les peuplements dominant des paysages de la forêt boréale de la Ceinture d'Argile (3) simuler les modifications potentielles des paysages forestiers de la Ceinture d'Argile du Québec en réponse aux changements des régimes des feux obtenus lors de la réalisation des objectifs précédents. La modélisation a été le principal outil utilisé pour la réalisation de ce projet. L'originalité réside dans l'intégration des effets rétroactifs de la végétation sur l'activité des feux dans un contexte de changements climatiques. Des modèles empiriques de l'occurrence de feux et de la profondeur de brûlage ont été développés à partir de données climatiques de feux et d'attributs de végétation. Ces modèles ont été ensuite appliqués à des données climatiques de feux futurs simulés à l'aide de modèles climatiques globaux ou régionaux selon les chapitres pour projeter le nombre de feux et la profondeur de brûlage potentiels pour la fin du 21ème siècle. Les relations empiriques ont été ensuite intégrées à un modèle basé sur des processus afin de calibrer la dynamique de la végétation de la Ceinture d'Argile en réponse à la profondeur de brûlage et de l'aire brûlée. Il a finalement été appliqué à des données de risque futur de feux afin de simuler la réponse de la végétation aux changements futurs de l'activité des feux. Les résultats principaux de cette étude ont révélé que les changements climatiques induiront une augmentation de l'activité des feux dans la région de la Ceinture d'Argile à l'est du Canada. La potentielle expansion des essences de feuillus limitées plus au sud ainsi que des pessières dominées par des sphaignes auront pour effet de réduire les impacts du climat sur les feux. La mise en place de pratiques sylvicoles qui modifient la composition et la structure des paysages est ainsi proposée afin de diminuer la vulnérabilité des forêts aux feux. Cette étude constitue une première tentative de simulation de la dynamique de végétation et des effets des changements climatiques futurs dans la pessière à mousse de la Ceinture d'Argile. L'intégration des effets de rétroaction de la végétation sur les feux permet de comprendre les interactions futures entre le climat, la végétation et le feu. Les résultats de ce doctorat ont des implications importantes pour l'aménagement forestier, car ils ouvrent le débat sur de nouvelles stratégies d'aménagement.
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\nMOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Changements climatiques, aménagement forestier, modélisation, forêt boréale, feux, dynamique de végétation

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