Les milieux humides et l hydrologie forestière
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- Tiphaine Robillard
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1 Les milieux humides et l hydrologie forestière Colloque Eau et municipalités 26 février 2015 Sylvain Jutras, ing.f., Ph.D. Professeur en hydrologie forestière Département des sciences du bois et de la forêt Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique Université Laval
2 D abord, débutons par la fin Hydrologie des milieux humides: Les rôles hydrologiques des milieux humides Très souvent mal vulgarisé Différences entre marais, marécages et tourbières Hydrologie forestière: La récolte forestière a peu d effets sur l eau si usage de saines pratiques Le sous-entretien du réseau routier menace l eau La principale source de sédiments en milieu forestier
3 Hydrologie des milieux humides
4 Hydrologie des milieux humides Payette et Rochefort, 2001 Rydin et Jeglum, 2013
5 Définitions des milieux humides Écosystèmes aquatiques: Milieux inondés en permanence lacs, rivières, mers Écosystèmes terrestres: Sites jamais inondés et pourvus d'un drainage variant d'excellent à imparfait Milieux humides = entre les deux : Niveau d eau près de la surface (et/ou) Substrat pauvrement aéré (et/ou) Période d inondation assez longue (et/ou) Plantes et organismes adaptés aux conditions humides Accumulation de matière organique
6 Milieux humides Marais (Marsh) Milieux inondés (permanent ou temporaire) Végétation herbacée et hydrophile Marécage (Swamp) Milieux inondés (permanent ou temporaire) Végétation ligneuse (arbres et arbustes) Tourbière (Peatland, Mire) Sols organiques de plus de 30 cm Avec ou sans arbres Ombrotrophe ou minérotrophe
7
8 Hydrologie : Éponges Inondations Sécheresses Filtres
9 Hydrologie : Étangs, inondations, filtres, érosion
10 Le rôle hydrologique des milieux humides Communément considérés comme d excellents régulateurs hydrologiques Les milieux humides: se comportent comme des éponges ; limitent les inondations ; filtrent l eau ; Il est impossible qu un milieu humide possède en même temps tous ces rôles hydrologiques! Ceci demeure un des aspects les plus mal compris et diffusé à tord à propos des milieux humides
11 Comme des éponges Éponges = tourbières seulement! Sols organiques épais et très poreux Très grande capacité de rétention Sites qui ne sont pas inondés Marais, marécages, MH riverains Nickelodeon Mais comment réagit une éponge en fait? éponge pleine = l eau ajoutée s écoule éponge sèche = l eau ajoutée reste dans l éponge Quel est le rôle hydrologique des tourbières?
12 Comme des éponges Tourbière Nécopastic (Radisson, QC)
13 Prof_Néco (cm) Prof_Néco (cm) Débit_Néco (m 3 /s) Débit_Néco (m 3 /s) Précipitations (mm) Précipitations (mm) Comme des éponges 25/08/07 27/08/07 30/08/07 01/09/07 04/09/07 07/09/07 09/09/07 12/09/07 14/09/ ,7 mm en 48 heures /07/08 17/07/08 20/07/08 22/07/08 25/07/08 28/07/08 30/07/08 02/08/08 04/08/ ,5 mm en 65 heures Nappe Piézomètre_1m Nappe Piézomètre_1m50 Conditions humides Conditions sèches
14 Comme des éponges Puisque les tourbières = éponges Favorisent les inondations En période humide (printemps, automne) Sols organiques saturés Tout apport d eau supplémentaire s écoulera rapidement En période sèche (été) Sols organiques avec nappe phréatique basse La grande majorité de l eau ajoutée restera dans le sol» Beaucoup d espace poreux libre» Très faible conductivité hydraulique Ne fournis pas d eau en période de sécheresse Pourquoi on dit si souvent que les milieux humides limitent les inondations alors?
15 Limitent les inondations Vrai seulement pour les MH qui se font inonder Marais, marécages, tourbières riveraines L eau des cours d eau en cru est forcée de s épandre sur les plaines inondables Plus de friction (sol, plantes) La vitesse de l eau diminue Le débit de crue diminue Le débit de crue arrive plus tard Moins d érosion des berges Plus de déposition des sédiments
16 Limitent les inondations St-Raymond-de-Portneuf
17 Limitent les inondations St-Raymond-de-Portneuf
18 RUNOFF Limitent les inondations Marais, marécages, tourbières riveraines Limitent les inondations Filtrent l eau en captant les sédiments Mais pas des éponges RAIN NO WETLAND WETLAND HOURS
19 Filtrent l eau Aussi un rôle des MH qui se font inonder Marais, marécages, tourbières riveraines L eau qui inonde est chargée de sédiments Elle en ressort «filtrée» Mais techniquement faux pour les tourbières L eau provient seulement des pluies L eau qui coule est foncée (COD, MO) Il n y a pas «d épuration»
20 Hydrologie forestière
21 Hydrologie forestière 101 Barry et Plamondon, 2009 L aménagement forestier c est : Planification et exécution de récolte du bois Travaux sylvicoles Construction et entretien de réseau routier Chemins et fossés Traverses de cours d eau
22 Les effets de la récolte La récolte forestière et l eau : Diminue le taux d interception de la pluie Augmentation des débits de base Accélère la fonte de la neige Augmentation des débits de crue printaniers Lorsque les sols sont perturbés (orniérage) Érosion des sols et augmentation des débits de crue Changements de la qualité de l eau : Augmentation de la température de l eau Augmentation du lessivage de K, Ca, Mg, Fe, N, Hg Augmentation des sédiments en suspension
23 Le cycle de l eau Forestier en chef, 2010
24 Solutions pour réduire les effets de la récolte sur l eau
25 Réduire les dommages aux sols Limiter l orniérage et compaction Protéger les sols (surtout l humus ) Limiter à 25% l orniérage par assiette de coupe Espacer les sentiers de débardage Reboiser les sols perturbés
26 Limiter les superficies récoltées Pour éviter d augmenter le débit de crue Si moins de 50% d un bassin récolté = peu de danger Langevin et Plamondon 2003 Excellent principe, bien documenté, prémisses valables, prônent la précaution Légalement appliqué sur les rivières à saumon Ailleurs, trop souvent mal appliqué = inefficace Calculé sur des territoires qui ne sont pas des bassins versants Calculé sur des bassins trop grands (> 100 km²) Devrait viser les frayères et les sites d intérêt fauniques
27 Utiliser des bandes riveraines Bandes Interception riveraines
28 Bandes riveraines Bandes Interception riveraines Le filtre = sol et humus - d interception, + orniérage = + d écoulement, + d érosion L eau passera, mais pas les sédiments
29 Le réseau routier en milieu forestier
30 Le réseau routier Construction et entretien du réseau routier Saines pratiques bien connues et documentées
31 Le réseau routier : Saines pratiques Fossés de drainage Possibilité d érosion et de sédimentation Solution : Déviations et bassins de rétention MNR 2001
32 Le réseau routier : Saines pratiques Installation de ponceaux Chacun représente un risque d érosion Solution : Dimensionner, stabiliser et entretenir Source : Sylvain Jutras
33 Le réseau routier Si on sait comment faire, où est le problème? Sur terres privées Réglementation complexe et locale Pas toujours les moyens d appliquer la réglementation Peu ou pas de règlementation pour l entretien Sur terres publiques Les compagnies forestières construisent L État devient et reste propriétaire Gestion de type utilisateur-payeur Aucun règlement pour les chemins sans «usages» Abandon et sous-entretien généralisé
34 Un lourd héritage Sous-entretien de la voirie forestière Dépassement de la vie utile des matériaux On répare quand c est absolument nécessaire Généralement on remplace après insuffisance Érosion et sédimentation Débordement et érosion de la route Dégradation de l habitat aquatique Circulation du poisson entravée Pas d inventaire exhaustif du réseau routier Données locales = très mauvais état km de chemins forestier au Québec
35 Fin de vie utile des matériaux Source : Philippe Paradis-Lacombe
36 Fin de vie utile des matériaux Source : Philippe Paradis-Lacombe
37 Insuffisance des infrastructures Source :
38 Érosion et sédimentation Source : blogs.faserskier.com
39 Érosion et sédimentation Source : Philippe Paradis-Lacombe
40 Solution: Gestion intégrée Gestion intégrée du réseau routier Approche par bassin versant nécessaire On doit considérer toutes les routes Manque d outils d entretien ou de fermeture Mise hors fonction (Decommissionning) Traverses à gué aménagées ou hybrides Ponts et pontages temporaires Le statut quo = menace à l habitat du poisson Il est urgent d agir
41 Traverses à gué aménagées Source : Sylvain Jutras
42 Traverses à gué aménagées (Clarkin et al Low-water crossings. USDA-FS) Source : Clarkin et al. 2006
43 Finissons par le début Hydrologie des milieux humides: Les rôles hydrologiques des milieux humides Très souvent mal vulgarisé Différences entre marais, marécages et tourbières Hydrologie forestière: La récolte forestière a peu d effets sur l eau si usage de saines pratiques Le sous-entretien du réseau routier menace l eau La principale source de sédiments en milieu forestier
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