Reconstitution de la composition des forêts préindustrielles du Témiscamingue (Québec) à partir des archives de l’arpentage primitif.

Les changements globaux modifient les écosystèmes forestiers à la fois de manière directe par l'usage des sols et l'exploitation des ressources forestières, et de manière indirecte avec les changements climatiques. La connaissance des dynamiques historiques des paysages forestiers est donc essentielle pour la conservation des écosystèmes et pour mieux anticiper leur évolution future. \nDans le but de maintenir les écosystèmes et la biodiversité, l'aménagement écosystémique vise à reproduire les patrons écologiques créés par la dynamique naturelle des forêts. Aussi, dans les régions qui ont été largement impactées par les activités humaines dans le passé, comme ceci a été le cas au Témiscamingue, l'aménagement écosystémique peut s'inspirer d'états de référence historique; les forêts préindustrielles. Dans cette thèse, les archives de l'arpentage primitif du Témiscamingue ont été utilisées pour reconstituer la composition des forêts préindustrielles et les changements de composition survenus depuis cette époque, avec différentes approches répondant chacune à des questions spécifiques. \nUne reconstitution de la composition des forêts préindustrielles et des changements de composition a premièrement été réalisée pour le domaine bioclimatique de la sapinière à bouleau jaune. Une approche cartographique (regroupements statistiques sous contrainte spatiale) a permis d'identifier des structures spatiales dans les paysages préindustriels, qui semblent principalement liées aux régimes de feux. Les épinettes noires (Picea mariana) et le sapin baumier (Abies balsamea) dominaient les coteaux affectés par des feux relativement anciens, alors que le peuplier faux-tremble (Populus tremuloides) dominait les plaines argileuses affectées par des feux récents. Par la suite, les feux liés à la colonisation et superposés aux coupes du début du siècle ont dans l’ensemble abouti à un remplacement des conifères par les feuillus de début de succession (Populus tremuloides, Betula papyryfera). Les changements post-industriels de composition doivent donc être perçus comme le résultat d’interactions entre la structure du paysage préindustriel et les perturbations naturelles et humaines. \nSi les forêts très perturbées depuis l'époque préindustrielle ont enregistré une forte augmentation des feuillus de début de succession, les forêts ayant uniquement subi des perturbations de plus faible intensité (coupes partielles anciennes, épidémies de tordeuse des bourgeons de l'épinette) semblent avoir poursuivi des trajectoires distinctes. Pour caractériser ces trajectoires, 108 observations historiques localisées dans des forêts aujourd'hui matures ont été réarpentées. Les résultats indiquent une augmentation de taxons de milieux à fin de succession (Acer saccharum, Betula alleghaniensis, Thuja occidentalis) au détriment des conifères dominant cet échantillon de forêts à l'époque préindustrielle (Abies balsamea, Pinus strobus). En permettant la comparaison de sites appariés, le réarpentage d'observations historiques améliore remarquablement la compréhension des changements de composition survenus depuis l'époque préindustrielle. \nLes relations entre les communautés et les gradients environnementaux représentent une question centrale en écologie. Un partitionnement de la diversité-β a permit de comparer l'influence des gradients environnementaux (latitude, altitude, pente, dépôt, drainage) sur la composition des forêts préindustrielles et modernes. Bien que l'histoire des feux ait été à l'origine d'une importante structuration spatiale des forêts préindustrielles, nos résultats montrent que les conifères dominants à cette époque (Picea spp., Abies balsamea, Pinus spp.) étaient très ubiquistes du point de vue des gradients environnementaux. Les perturbations du XXe siècle ont ensuite augmenté l'influence des gradients environnementaux sur la composition des forêts en favorisant des taxons plus spécialistes (Populus spp., Acer spp.) et en confinant les conifères dominant à l'époque préindustrielle vers les extrémités des gradients. Les perturbations représentent donc des facteurs clefs dans la diversité des paysages forestiers du nord de la zone tempérée et de la zone boréale. Non seulement les gradients de fréquence des perturbations génèrent des structures spatiales, mais les perturbations pourraient aussi augmenter l'influence des filtres environnementaux. \nFinalement, cette thèse apporte plusieurs éléments pertinents pour l'aménagement écosystémique au Témiscamingue. Face à l'enfeuillement général des forêts, l'aménagement écosystémique doit avoir pour principal objectif de rétablir des forêts à dominance résineuse. Cet objectif peut être atteint par l'utilisation de coupes partielles qui permettrait de limiter l'envahissement par les feuillus de début de succession, tout permettant le développement de la régénération résineuse préétablie. Des plantations de réintroduction après coupes devraient aussi être envisagées quand l'abondance des conifères a trop diminué pour assurer une régénération naturelle efficiente.

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