Modélisation des perturbations naturelles et marges de variabilité pour les forêts du Québec

Dimension: px

Commencer à balayer dès la page:

Download "Modélisation des perturbations naturelles et marges de variabilité pour les forêts du Québec"

Grégoire Quentin Boisvert
il y a 7 ans
Total affichages :

1 Modélisation des perturbations naturelles et marges de variabilité pour les forêts du Québec Mathieu Bouchard Direction de la recherche forestière, MRN

2 Contexte Nouvelle loi sur l Aménagement durable du territoire forestier: Article 1 - la loi vise à: Implanter un aménagement naturel des forêts, notamment par un aménagement écosystémique Article 4 - aménagement écosystémique: un aménagement qui consiste à assurer le maintien de la biodiversité et la viabilité des écosystèmes en diminuant les écarts entre la forêt aménagée et la forêt naturelle» La forêt naturelle. C est quoi? Essentiellement, la forêt pré-industrielle, dynamisée par les régimes de perturbations naturelles. Perturbations naturelles variables = forêt variable. On peut assumer que les espèces présentes sur le territoire se sont adaptées à ces conditions au fil de l évolution naturelle.

Dans le contexte de la mise en place du nouveau régime forestier La direction de la recherche forestière dresse un portrait des connaissances sur la forêt naturelle Selon

3 Dans le contexte de la mise en place du nouveau régime forestier La direction de la recherche forestière dresse un portrait des connaissances sur la forêt naturelle Selon différents indicateurs: structure d âge, composition forestière, etc Sous une forme facilement accessible pour les aménagistes N exclut pas l utilisation d autres sources d information

4 Objectif du présent travail: Déterminer la variabilité naturelle dans la structure d âge des forêts, à l échelle des unités d aménagement Co-auteurs: Mathieu Bouchard (DRF), Yan Boucher (DRF), Annie Belleau (MRN-DEX08), Yan Boulanger (SCF)

5 Structure d âge Définition: Proportion relative des différentes classes d âges sur un territoire donné % territoire < 20 ans ans > 100 ans 0 < 20 ans ans > 100 ans Cycle de feu long Cycle de feu court

6 Abondance des classes d âges Indicateur très general des habitats présents sur le territoire (Hunter, Franklin, Bergeron, etc.) Indicateur intégrateur: l âge des peuplements est lié à d autres attributs importants comme la composition forestière, structure interne des peuplements, etc. Facile à quantifier (cartographie) Facile à intégrer dans la planification à court et long terme (CPF)

7 Comment quantifier la variabilité dans l abondance des classes d âge? L idéal serait de mesurer la variation pour chaque territoire, mais c est souvent impossible (manque de données historiques) La connaissance des régimes de perturbations naturelles peut nous aider à reconstruire la variabilité

8 Simuler les perturbations naturelles Baker & al Wiens & al Boychuk & Perera 1997 Wimberly & al. 2000

9 Plusieurs simulations Old growth Une simulation Wimberly, 2002

10 Avantages d une approche par simulation: Permet d intégrer plusieurs types de perturbations naturelles Tient compte de l effet de la taille du territoire Taille du territoire considéré Variabilité Wimberly & al., 2000

11 Difficultés associées à l approche: Trouver une façon de structurer les modèles: demande une bonne compréhension des différents types de perturbations naturelles Pour des territoires peu étudiés, on n a pas le choix de poser certaines hypothèses

12 Appliquer l approche sur le territoire Québécois (méridional) Très grand territoire, diversifié: feuillu, mixte, boréal. 3 principales perturbations affectent la structure d âge des forêts: feu, épidémies de tordeuse des bourgeons de l épinette, chablis

13 Approche de modélisation 3 perturbations = 3 sous-modèles En général, les modèles construits et calibrés selon les patrons observés lors les derniers 200 ans (ou plus): Effet des perturbations naturelles mieux décrits pour cette période (particulièrement au niveau spatial) recoupe une certaine variabilité climatique On se concentre sur les perturbations qui génèrent de la mortalité sévère (< 25% couvert forestier résiduel)

Les feux Les connaissances proviennent surtout de l analyse de cartes de feux établies dans différentes régions Paramètres importants: Cycles (fréquence, intervalle de retour) Taille des feux Cycle ~

14 Les feux Les connaissances proviennent surtout de l analyse de cartes de feux établies dans différentes régions Paramètres importants: Cycles (fréquence, intervalle de retour) Taille des feux Cycle ~ 150 ans Cycle > 250 ans 70 W 68 W 66 W Km N # Sept-Îles 1955 # Port-Cartier 50 N Québec Labrador # Bergeron et al # Baie-Comeau Bouchard et al N

15 Simulation des feux Quatre zones de feu ont été définies Correspondent essentiellement à un gradient climatique (Boulanger et al. 2013) Paramétrisation en fonction des études disponibles: Cycle de feu (fréquence) Distribution de taille des feux Bergeron et al Grenier et al Drever et al Doyon et al Le Goff et al LeSieur et al Mansuy et al Boucher et al Bouchard et al Cyr et al Lauzon et al. 2004

16 Age 0 - Feux récents Age > 200 ans

17 Les épidémies de TBÉ Espèces hôtes: sapin baumier, épinettes Épidémies observées à chaque 35 ans environ sur le territoire Québécois Boulanger et Arseneault, 2004

18 La mortalité créée varie en fonction: De la présence d espèces hôtes (ouest vs est du Québec) Du climat: latitude (Bouchard et al. 2010) et altitude (Blais 1981) Mortalité très variable d une épidémie à la suivante: dernière épidémie beaucoup plus sévère que les précédentes Mortalité suite à l épidémie Kilometers

Simulation épidémies TBÉ Une épidémie aux 30-40 ans, synchrone pour la province L intensité varie d une épidémie à l autre (3 niveaux d intensité) La probabilité qu

19 Simulation épidémies TBÉ Une épidémie aux ans, synchrone pour la province L intensité varie d une épidémie à l autre (3 niveaux d intensité) La probabilité qu un peuplement soit affecté varie en fonction: De la composition forestière dominante (Veg. Pot.) Âge du peuplement Du domaine bioclimatique De l intensité de l épidémie

20 Exemple: mortalité générée par une épidémie très sévère à l échelle de la province

21 Chablis Peuplements renversés par le vent L importance de cette perturbation pour la structure d âge demeure faible en général Les chablis importants sont souvent de forme linéaire (tornades) Mauricie Outaouais (Doyon et Bouffard 2008) Simulations: un intervalle de retour de 2500 ans, et une répartition homogène à travers la province.

22 Étapes de modélisation Module chablis Module feux Simulations (Province au complet) Compilation des résultats (par UA) Module tbé Plateforme pour modélisation: SELES (Fall et Fall 2000) 500 simulations d une durée de 200 ans

23 Unités d aménagement considérées 73 en date de 2013 Forêt publique

24 Compilation des résultats Deux classes d âges principales (Boucher et al. 2011; Jetté et al. 2013): Peuplements en régénération <10, 15 ou 20 ans, selon domaine bioclimatique «Vieux» peuplements : > 80 ou 100 ans, selon domaine bioclimatique Variabilité: intervalle intercentile de 90%

25 Exemple de résultat pour une unité d aménagement ayant un cycle de feu moyen de 500 ans Régénération Vieux Fréquence (%) Proportion de l'ua I.C. 90 % I.C. 90 % 0-17% peup. régé 51-85% peup. vieux

26 Influence du cycle de feu et de la taille de l UA sur la variabilité % vieux peuplements Cycle de feux = 500 ans Taille UA = 1295 km Proportion de l'ua (%)100 UA (1292 km2, c.p. = 500 ans) UA (25724 km2, c.p. = 150 ans) Années de simulation Cycle de feux = 150 ans Taille UA = km2 Cycle de feu plus court = - de vieilles forêts Unité plus petite = variation plus importante I.C. 90 %

27 Utilisation du concept en aménagement écosystémique De façon spécifique: où se situet-on par rapport à la variabilité naturelle? De façon plus générale: Permet de mieux comprendre notre forêt, et ce qui la dynamise 6 % vieux peuplements Proportion de l'ua (%)100 Variabilité naturelle UA (1292 km2, c.p. = 500 ans)? UA ( 0 5 Années de simulati État actuel

Documents pareils

Régionalisation des régimes de perturbations et implications pour l aménagement dans un contexte de changement climatique

Régionalisation des régimes de perturbations et implications pour l aménagement dans un contexte de changement climatique Sylvie Gauthier, Chercheuse scientifique, successions forestières RNCan-SCF-CFL