Adaptation des forêts aux changements climatiques: évaluation de la réponse des forêts et des scénarios d'atténuation des effets de stress multipes

Alors que des changements majeurs se produisent dans le climat et dans les aires de répartition des différentes espèces de ravageurs, il est impératif d'évaluer leur contribution combinée à la mortalité et à la réduction de la croissance des arbres au niveau régional afin d'évaluer la vulnérabilité des espèces et de proposer des mesures d'atténuation optimales pour maintenir la productivité des forêts et les services écosystémiques.

Il est également impératif d'identifier les facteurs environnementaux et les caractéristiques des peuplements qui rendent les arbres plus vulnérables afin de hiérarchiser les interventions de gestion. Au fur et à mesure que les changements et les stress climatiques et leurs interactions augmentent, il sera essentiel de réunir une équipe de chercheurs et d'utilisateurs finaux de tout le Canada pour établir des mesures efficaces et viables sur le plan opérationnel. 

• Identifier les actions d'adaptation les plus efficaces pour réduire les pertes de productivité des forêts résultant de l'interaction des stress biotiques et climatiques sur la mortalité des arbres et des peuplements, et identifier les stratégies et les forêts où des gains potentiels de productivité pourraient être réalisés ;

• Établir un réseau pancanadien à long terme de collaborateurs de recherche régionaux. 

• Compilation et harmonisation des données d'inventaire forestier à long terme de la province de Québec à jusqu’en l'Alberta ;

•  Collecte et compilation des données de croissance récoltées de l'est et de l'ouest du Canada, ainsi que les données de défoliation du SBW et du FTC ;

• Analyse des ensembles de données et développement de modèles statistiques (y compris une nouvelle approche bayésienne) ;

• Installation de stations de surveillance dans tout le pays afin de surveiller le flux de sève, la phénologie de la croissance (radiale et par débourrement), le développement et la sortie des feuilles, les processus du sol et la température ;

• Organisation d'un atelier régional sur l'adaptation aux changements climatiques.

Les données indiquent des réponses négatives persistantes de la croissance des arbres au stress hydrique passé (sécheresse), de même qu’à la défoliation des arbres hôtes (peuplier faux-tremble ( pour la livrée des forêts et sapin baumier et épicéas pour la tordeuse des bourgeons de l'épinette) pendant 3-6 et 10-12 ans, respectivement, selon la région d'étude (ouest vs est).

Les résultats suggèrent que les rétroactions négatives dans les réponses des arbres à la sécheresse et aux attaques d'insectes peuvent être plus faibles que prévu pour les systèmes forestiers boréaux qui sont dominés par les insectes défoliateurs. Avec ces observations, il est suggéré que la défoliation par les insectes  compense les impacts du déficit hydrique sur la croissance des arbres boréaux en réduisant leur demande en eau transpiratoire. Cette compensation imite donc l'augmentation de la résistance à la sécheresse suite à l'éclaircissement de la forêt et peut avoir le potentiel d’atténuer les pertes de croissance et la mortalité qui sont dues à l'augmentation de l'aridité, ainsi que par les dommages plus graves causés par les épidémies d’insectes prévues pour la forêt boréale dans le cadre des changements climatiques.

Figure1. Distribution spatiale du taux de mortalité forestière dans la zone d'étude

Les résultats obtenus à partir des parcelles d'inventaires forestiers à long terme ont montré que la fréquence des sécheresses de faible intensité avait des effets plus importants sur la mortalité forestière que celle observée par  l'intensité de la sécheresse la plus grave. Globalement, les forêts dominées par des conifères tolérants à l'ombre présentaient les taux de mortalité les plus élevés, avec des tendances de présenter les seuils de mortalité conséquemment à la fréquence des sécheresses.

Concernant les mélanges avec des espèces de feuillus, les sécheresses séquentielles ont eu un impact négligeable. Par ailleurs, les sécheresses multiples et répétées dans les forêts dominées par des espèces intolérantes à l'ombre ont entraîné des taux de mortalité plus élevés sur les sites les plus humides.

Nos résultats soulignent l'importance des évaluations des changements climatiques spécifiques à chaque site à différentes échelles temporelles. À long terme, la réponse graduelle des forêts à des sécheresses séquentielles pourrait changer brusquement au-delà d'un seuil donné, entraînant une mortalité disproportionnée déclenchée par des conditions de stress accumulées. Le réseau de surveillance pancanadien mis en place aidera à comprendre les tendances et les mécanismes climatiques qui affectent la croissance des arbres et les prédisposent ainsi à la mortalité. Ce réseau servira également de signal d'alerte précoce de la vulnérabilité des forêts aux événements de stress.

• Service canadien des forêts

• Université TÉLUQ 

• MFFP

• Université d'Alberta

• UQAT

• FP Innovations