L'influence de la variabilité climatique récente et future sur l'activité des feux dans la région de Waswanipi (Québec) et ses implications pour l'aménagement forestier durable

Cette thèse analyse les opportunités de développer un aménagement forestier durable dans un contexte de changements climatiques et dans une région soumise à une fréquence de feu élevée lorsqu'on la compare à celle d'autres régions de la forêt commerciale du Québec. Le premier chapitre examine la relation entre la distribution des classes d'âge, qui reflète l'activité régionale des feux, et les variations climatiques à grande échelle (circulation atmosphérique et océanique). Les variations interdécennales de l'activité des incendies forestiers de la région de Waswanipi, située dans le centre du Québec, ont été reconstituées pour la période 1920-2000 à l'aide d'analyses dendrochronologiques. Nous avons estimé le cycle de feu autour de 153 ans, avec un allongement de 99 ans avant 1940 à 282 ans après 1940. Cette reconstitution a été analysée à l'aide de différents indices climatiques tels que l'Oscillation Pacifique Décennale et l'Oscillations Nord-Atlantique, sur la période 1880-2000. Les corrélations entre la variabilité décennale des feux et les indices climatiques indiquent une influence positive de l'Oscillation Pacifique Décennale. Cette relation a été validée à l'échelle interannuelle pour les années de grands feux entre 1899 et 1996. Le principal objectif du deuxième chapitre est de déterminer si un patron climatique particulier contrôle l'activité régionale des feux et se distingue de ceux contrôlant l'activité des feux dans d'autres parties de la forêt boréale québécoise. La carte de corrélation entre des hauteurs géopotentielles et l'aire brûlée annuellement dans la région d'étude a été produite et comparée avec celles produites pour l'aire brulée annuellement au Québec, et dans les zones de protection intensive (sud du Québec) et restreinte (nord du Québec). Ensuite, des analyses dendroclimatiques ont été réalisées afin d'obtenir des estimées de l'aire brûlée dans les différents territoires examinés de 1904 à 2001 afin d'évaluer la stabilité temporelle de l'influence climatique sur l'activité des feux. Le patron climatique qui contrôle l'activité des feux dans la région d'étude est intermédiaire entre ceux responsables de l'activité des feux dans les zones de protection intensive et restreinte. Ce patron serait relativement stable au moins depuis 1948. Le troisième chapitre examine les taux de changement futurs de l'activité des feux sous l'influence des changements climatiques dans la région de Waswanipi, au centre du Québec. Tout d'abord, nous avons utilisé des régressions linéaires pour modéliser la relation historique (1972-2002) entre les conditions météorologiques et l'activité des feux. Ensuite, nous avons calculé les composantes du système de l'Indice Forêt-Météo à partir des simulations quotidiennes des conditions météorologiques du Modèle Régional Canadien du Climat (1961-2100). Nous avons testé les tendances linéaires de l'activité des feux sur la période 1961-2100, et calculé les taux de changement entre les périodes 1975-2005, 2030-2060, et 2070-2100. Nos résultats suggèrent que le risque de feu du mois d'août pourrait doubler d'ici 2100, alors que celui du mois de mai pourrait diminuer. Ainsi, le pic saisonnier de l'activité des feux pourrait se réaliser et se prolonger plus tard dans la saison. Bien que nos résultats suggèrent une faible augmentation à long terme de l'activité des feux, la variabilité interannuelle qui y est associée reste un défi bien plus grand pour le développement d'un aménagement forestier durable. Traditionnellement au Québec, le risque de feu est géré a posteriori en foresterie: quand un feu survient dans un territoire aménagé, une partie des pertes encourues est atténuée par des coupes de récupération. Dans le quatrième chapitre, nous explorons des approches davantage proactives pour inclure les risques et les incertitudes à la planification forestière. Nous présentons d'abord les concepts communs à l'adaptation aux changements climatiques et à l'aménagement forestier durable. Ensuite nous présentons différents indicateurs climatiques du risque de feu régional qui pourraient contribuer à mieux prévoir et intégrer le risque de feu dans la planification forestière stratégique et tactique. Enfin, nous discutons de différentes stratégies d'aménagement forestier qui permettent d'intégrer plus facilement le risque de feu à la planification forestière. Bien que nous ayons déjà de plusieurs outils pour intégrer les risques et les incertitudes dans la planification forestière, d'importants changements dans la perception de ces risques et incertitudes sont nécessaires pour les mettre en place. En conclusion, il est techniquement possible de développer un aménagement forestier durable qui tienne mieux compte du risque de feu prévalant dans la région de Waswanipi. Cependant notre capacité technique et scientifique ne suffit pas à garantir qu'un tel aménagement sera effectivement réalisé puisque sa mise en place nécessiterait une véritable volonté politique et de profonds changements dans la perception des risques et incertitudes en aménagement forestier. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Feux de forêts, Changements climatiques, Aménagement forestier écosystémique, Adaptation aux changements climatiques, Dendroclimatologie,\ud Circulation atmosphérique, Circulation océanique, Indice forêt-météo, Risque de feu

Doit-on remettre en question notre façon d'aménager la forêt boréale canadienne ?

Au cours de la dernière décennie, nous avons vu un intérêt croissant se développer pour un aménagement forestier basé sur la compréhension de la dynamique historique des perturbations naturelles. Un tel aménagement, axé sur le développement de peuplements et de paysages similaires à ceux caractérisant les milieux naturels, devrait favoriser le maintien de la diversité biologique et les fonctions écologiques essentielles. Dans les paysages dominés par le feu, cette approche est possible seulement si les fréquences de feu actuelles et futures sont suffisamment faibles pour permettre de substituer le feu par l’aménagement forestier. Cette question sera abordée en comparant les fréquences de feu actuelles et futures avec les fréquences historiques reconstituées par plusieurs études en forêt boréale canadienne. Les fréquences de feu actuelles et futures simulées en utilisant des scénarios 2x et 3xCO2 sont plus faibles que les fréquences historiques de la plupart des sites étudiés. Dans ces cas, l’aménagement forestier peut potentiellement être utilisé pour recréer la structure des classes d’âge des paysages pré-industriels contrôlés par les feux. Cependant, l’aménagement équienne actuel tend à réduire la variabilité forestière. Par exemple, l’aménagement équienne pleinement régulé va tendre à tronquer la distribution naturelle des classes d’âges et à éliminer les forêts vieilles et surmatures du paysage. Le développement de pratiques sylvicoles qui maintiennent un spectre de composition et de structure forestières à différentes échelles du paysage est un moyen pour maintenir cette variabilité.Over the past decade, there has been an increasing interest in the development of forest management approaches that are based on an understanding of historical natural disturbance dynamics. The rationale for such an approach is that management to favour landscape compositions and stand structures similar to those of natural ecosystems should also maintain biological diversity and essential ecological functions. In fire-dominated landscapes, this approach is possible only if current and future fire frequencies are sufficiently low, in comparison to pre-industrial fire frequency, that we can substitute fire with forest management. This question is addressed here by comparing current and future fire frequency to historical reconstruction of fire frequency from studies in the Canadian boreal forest. Current and simulated future fire frequencies using 2x and 3xCO2 scenarios are lower than the historical fire frequency for most sites, suggesting that forest management could potentially be used to recreate the forest age structure of fire-controlled pre-industrial landscapes. Current even-aged management, however tends to reduce forest variability: for example, fully regulated, even-aged management will tend to truncate the natural forest stand age distribution and eliminate overmature and old growth forests from the landscape. The development of silvicultural techniques that maintain a spectrum of forest compositions and structures at different scales in the landscape is one avenue to maintain this variability

Doit-on remettre en question notre façon d'aménager la forêt boréale canadienne ?

Over the past decade, there has been an increasing interest in the development of forest management approaches that are based on an understanding of historical natural disturbance dynamics. The rationale for such an approach is that management to favour landscape compositions and stand structures similar to those of natural ecosystems should also maintain biological diversity and essential ecological functions. In fire-dominated landscapes, this approach is possible only if current and future fire frequencies are sufficiently low, in comparison to pre-industrial fire frequency, that we can substitute fire with forest management. This question is addressed here by comparing current and future fire frequency to historical reconstruction of fire frequency from studies in the Canadian boreal forest. Current and simulated future fire frequencies using 2x and 3xCO2 scenarios are lower than the historical fire frequency for most sites, suggesting that forest management could potentially be used to recreate the forest age structure of fire-controlled pre-industrial landscapes. Current even-aged management, however tends to reduce forest variability: for example, fully regulated, even-aged management will tend to truncate the natural forest stand age distribution and eliminate overmature and old growth forests from the landscape. The development of silvicultural techniques that maintain a spectrum of forest compositions and structures at different scales in the landscape is one avenue to maintain this variability

Doit-on remettre en question notre façon d'aménager la forêt boréale canadienne ?

Over the past decade, there has been an increasing interest in the development of forest management approaches that are based on an understanding of historical natural disturbance dynamics. The rationale for such an approach is that management to favour landscape compositions and stand structures similar to those of natural ecosystems should also maintain biological diversity and essential ecological functions. In fire-dominated landscapes, this approach is possible only if current and future fire frequencies are sufficiently low, in comparison to pre-industrial fire frequency, that we can substitute fire with forest management. This question is addressed here by comparing current and future fire frequency to historical reconstruction of fire frequency from studies in the Canadian boreal forest. Current and simulated future fire frequencies using 2x and 3xCO2 scenarios are lower than the historical fire frequency for most sites, suggesting that forest management could potentially be used to recreate the forest age structure of fire-controlled pre-industrial landscapes. Current even-aged management, however tends to reduce forest variability: for example, fully regulated, even-aged management will tend to truncate the natural forest stand age distribution and eliminate overmature and old growth forests from the landscape. The development of silvicultural techniques that maintain a spectrum of forest compositions and structures at different scales in the landscape is one avenue to maintain this variability

The adaptive capacity of forest management to changing fire regimes in the boreal forest of Quebec. The Forestry. Chronicle.81

ABSTRACT Climate influences natural processes at multiple spatial and temporal scales. Consequently, climate change raises many challenges for sustainable forest management; among them, the integration of fire and forest management is increasingly discussed. We propose here an evaluation of the adaptive capacity of forest management under changing forest fire regimes under climate change in the boreal forest of Quebec. Adaptation begins by reinterpreting current practices dealing with climatically driven variability. Among them, fire suppression, and regeneration enhancement can contribute to coping with some impacts of climate change. However, there is an increasing need to develop more integrative and spatially explicit management strategies to decrease the vulnerability of forest management to changing fire risk. Some developing management strategies, such as fuel management or the triad approach (zoning system for conservation, intensive, and extensive forest management), present an interesting potential for integrating the fire risk in management plans. While fuel management and fire suppression are indicated for particularly severe fire regimes, protection against insects, and maintaining a shorter disturbance cycle using forest management represent the preferred adaptation options where the fire cycle is lengthening under climate change. Key words: forest fire, fire risk, climate change, vulnerability, impacts, adaptation strategy, adaptation options, sustainable forest management, fire management RÉSUMÉ Le changement climatique pose de nombreux défis pour l'aménagement forestier durable car le climat influence les processus naturels à de multiples échelles spatiales et temporelles. Parmi ces enjeux, l'intégration du risque de feu à l'amé-nagement forestier est de plus en plus discutée. Nous proposons ici une évaluation de la capacité adaptative de l'aménage-ment forestier aux changements de régimes de feu sous l'influence du changement climatique en forêt boréale au Québec. L'adaptation commence par une réinterprétation de certaines pratiques forestières courantes qui traitent déjà de la variabilité climatique. Parmi elles, la suppression des feux et l'amélioration de la régénération peuvent contribuer à atténuer certains impacts du changement climatique. Cependant, il y a une demande grandissante pour des approches plus inté-gratives et spatialement explicites afin de diminuer la vulnérabilité de l'aménagement forestier face aux changements du risque de feu. Certaines stratégies en développement, comme l'aménagement du combustible et l'approche et de la triade (système de zones de conservation, d'aménagement intensif et extensif) présentent un potentiel intéressant pour intégr-er le risque de feu à la planification forestière. Alors que l'aménagement du combustible et la suppression des feux sont indiqués pour les régimes de feu particulièrement sévères, la protection des forêts contre les insectes et le maintient d'un cycle de perturbation plus court par l'aménagement forestier sont des options d'adaptation privilégiées lorsque le cycle de feu s'allonge sous l'influence du changement climatique

An injectable and porous hydrogel with potential as a support for functional skeletal muscle regeneration

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