Écologie forestière
Voici un aperçu des projets de recherche présentement actifs à la Forêt Montmorency sous le thème de l'écologie forestière.
Programme de surveillance des mammifères hivernant à la Forêt Montmorency
Personne responsable : André Desrochers, professeur à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
Le projet de surveillance hivernale de mammifères a pour objectif principal d'évaluer les fluctuations annuelles des populations de la majorité des mammifères de la Forêt Montmorency. Il vise aussi à mesurer l'impact des aménagements forestiers sur la répartition spatiale des mammifères en hiver. De janvier à mars chaque hiver, l’équipe de recherche parcourt des dizaines de kilomètres de transects sur les chemins non entretenus, les sentiers et sous-bois pour géolocaliser et identifier toutes les pistes observées. La base de données de plus de 80 000 pistes contribue à la mission éducative de la Forêt en permettant la réalisation de projets aux trois cycles d’études. Ce projet positionne également la Forêt Montmorency comme la forêt québécoise dont la faune est la plus surveillée, qui se joint donc au club sélect des sites d'études longitudinales des populations fauniques en Amérique du Nord.
Suivi annuel et automatisé des populations de petits mammifères
Personnes responsables :
- Pierre Legagneux, professeur à la Faculté des sciences et de génie
- Dominique Fauteux, chercheur au Musée canadien de la nature
Partenaire : Canadian Association for Humane Trapping
Les petits mammifères jouent un rôle central dans les écosystèmes terrestres. Ils exploitent une grande diversité de ressources végétales et animales, en plus de constituer une source de nourriture pour de nombreux prédateurs. Leur abondance influence donc plusieurs processus écologiques. Bien que leur dynamique de population fasse l’objet d’un intérêt de longue date, plusieurs questions demeurent sans réponse. Une des principales limites actuelles réside dans le fait que ces espèces sont majoritairement étudiées durant l’été, alors qu’elles sont actives toute l’année.
Ce projet vise à combler cette lacune par le développement d’une méthode de suivi passif et continu, reposant sur l’utilisation de caméras-automatiques installées dans des boîtiers conçus pour permettre la libre circulation des individus. La prise d’images standardisées tout au long de l’année permettra d’estimer l’abondance des populations avec une meilleure résolution temporelle que les méthodes traditionnelles.
Objectifs principaux :
- Identifier les espèces de petits mammifères présentes à la Forêt Montmorency et estimer leur abondance relative.
- Développer une méthode de suivi passif et continu des populations de petits mammifères.
- Déterminer les principaux facteurs liés à la croissance ou au déclin de ces populations (p. ex. : prédation, couverture de neige).
Nutrition de l'épinette blanche
Personnes responsables :
- Evelyne Thiffault, professeure à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
- Nelson Thiffault, Centre de foresterie des Laurentides
- Rock Ouimet, Direction de la recherche forestière du Ministère des Ressources naturelles et des Forêts
- David Paré, Service canadien des forêts
Partenaire : Direction de la gestion des forêts Capitale-Nationale–Chaudière-Appalaches, Ministère des Ressources naturelles et des Forêts
L’épinette blanche est l’une des trois essences résineuses les plus utilisées dans le reboisement au Québec. Elle est une essence privilégiée en forêt boréale coniférienne et boréale mixte en raison de sa productivité, sa plus grande résistance aux ravageurs, sa longévité et la haute qualité de son bois. Cependant, avec les changements climatiques, cette essence est appelée à perdre le confort des habitats qu’elle occupe actuellement.
Des études suggèrent que le déclin de l’épinette blanche est commencé. Dans les Laurentides, les premières observations de dépérissement de l’épinette blanche, qui se manifestent notamment par une chlorose du feuillage, ont été rapportées à la fin des années 1990 dans les peuplements reboisés par cette essence, lorsque ceux-ci atteignent l’âge de 8 à 15 ans. Des observations suggèrent que ce phénomène semble s’être intensifié depuis. En l’absence d’une compréhension des mécanismes exacts à l’origine de ce dépérissement, il est difficile d’établir un plan de prévention, d’atténuation ou d’adaptation au phénomène.
Le but de ce projet est donc d’analyser le phénomène de dépérissement de l’épinette blanche dans la sapinière à bouleau blanc de l’Est, dans un contexte où cette essence constitue un élément clé des stratégies d’aménagement forestier de ce territoire. L’aire d’étude considérée est la réserve faunique des Laurentides, incluant le territoire de la Forêt Montmorency.
Objectifs spécifiques:
- Dresser un portrait statistique, à l’échelle du paysage, de l’occurrence (présence/absence) et de l’intensité (proportion de tiges affectées et degré de dépérissement) du dépérissement de l’épinette blanche telle que manifestée par la chlorose du feuillage dans les sites reboisés.
- Étudier, à l’échelle du site, l’effet des conditions climatiques et nutritionnelles sur l’occurrence et l’intensité du dépérissement de l’épinette blanche tel que manifesté par la chlorose du feuillage des sites reboisés.
Réseau de suivi de la biodiversité - phase 2
Personne responsable : Anouk Simard, Ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs; et Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique de l'Université Laval
Partenaires :
Le Réseau de suivi de la biodiversité a de nombreux partenaires terrain à travers le Québec, dont la SÉPAQ, les Organismes de bassins versants du Québec, plusieurs Premières Nations et l’Organisation régionale Kativik. La gestion et l’analyse de données se fait par l’entremise de Biodiversité Québec, une collaboration entre l’Université de Sherbrooke, le Centre de science de la biodiversité du Québec et le ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs.
Malgré les grands défis environnementaux auxquels font face nos sociétés, incluant les changements climatiques et le déclin de la biodiversité, il existe peu d’outils de suivi. Depuis 10 ans, le Réseau de suivi de la biodiversité du Québec (Suivi BdQc) a été mis en place par le MELCCFP afin d’évaluer l’effet des changements climatiques sur les espèces, les communautés et les écosystèmes. Une méthodologie standardisée permet de suivre plusieurs indicateurs dans les milieux terrestres, humides et aquatiques. La collaboration de nombreux partenaires a déjà permis l’échantillonnage sur plus de 600 sites ainsi que l’analyse et la diffusion des données via le portail Biodiversité Québec. La Suivi BdQc permettra d’anticiper l’effet des changements climatiques et constitue un outil clé pour guider les décisions en matière de conservation et de gestion du territoire.
- Mieux connaître la biodiversité du Québec et comprendre les changements dans certains écosystèmes pour permettre aux décideurs de faire des choix d’aménagement du territoire plus éclairés.
- Favoriser la collaboration entre différents partenaires pour mieux suivre l’évolution des changements climatiques afin d’assurer un suivi efficace, standardisé et durable de la biodiversité.
- Rendre disponibles et accessibles les résultats du suivi de la biodiversité pour outiller la population et permettre une meilleure compréhension des effets des changements climatiques sur la biodiversité.
Suivi environnemental du bassin versant du lac Laflamme
Personne responsable : Louis Duchesne, Direction de la recherche forestière, Ministère des Ressources naturelles et des Forêts
Depuis plus de 40 ans, la Direction de la recherche forestière assure le suivi environnemental de trois bassins versants représentatifs des principaux domaines bioclimatiques du Québec. Le bassin du lac Laflamme, situé à la Forêt Montmorency, est suivi depuis 1981. Les mesures et l’échantillonnage hebdomadaires incluent la précipitation, les pluviolessivats, la solution du sol et le débit à l’exutoire. Des systèmes automatisés enregistrent en continu les conditions météorologiques, le couvert de neige, la température et l’humidité du sol, ainsi que la croissance et le flux de sève des arbres. Des caméras numériques capturent des processus physiologiques et environnementaux (débourrement, chute des feuilles, gel/dégel). Des placettes-échantillons de grande dimension permettent de suivre la dynamique forestière, avec le positionnement et des relevés quinquennaux des arbres. Les sols, la qualité du feuillage et la chute de litière y sont aussi suivis. Enfin, diverses expérimentations réalisées en marge du bassin versant enrichissent les connaissances acquises grâce à ce suivi environnemental détaillé.
- D'approfondir notre compréhension des processus physico-chimiques qui régissent la dynamique des écosystèmes forestiers, ainsi que de l’influence des facteurs environnementaux (climat, pluies acides, perturbations) sur leur fertilité et leur productivité.
- De documenter et d’analyser les changements environnementaux et leurs impacts sur le fonctionnement des écosystèmes.
- De contribuer à l’élaboration de guides de bonnes pratiques, de programmes et de politiques pour l’aménagement durable des écosystèmes forestiers, tout en évaluant l’efficacité des mesures de mitigation et de réduction des polluants atmosphériques.
Structures et fonctions des métabolites secondaires des limaces terrestres
Personne responsable : Serge Lavoie, Département des sciences fondamentales de l'Université du Québec à Chicoutimi
Partenaire : Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada – Subvention à la découverte
Les métabolites secondaires sont des petites molécules que les organismes vivants produisent afin d’accomplir diverses fonctions pour améliorer leur valeur sélective. Généralement étudiées chez les plantes ou les microbes, on en trouve également chez les animaux. Les limaces sont des invertébrés qui se déplacent très lentement et qui ont évolué pour survivre dans leur environnement en déployant d’autres stratégies que la fuite. Il ne fait donc aucun doute que ces organismes fabriquent également des métabolites secondaires dont le but est de repousser les prédateurs. Ce projet de recherche cherche à identifier les métabolites secondaires des limaces terrestres et à trouver leurs fonctions.
Objectifs principaux
- Capturer des limaces terrestres, extraire les métabolites secondaires, purifier les composés les plus abondants, et identifier leur structure
- Élargir les connaissances sur ces molécules en identifiant leurs fonctions chez la limace
- Tester les activités biologiques de ces molécules
Indicateurs d'intégrité de la forêt boréale de l'Est: détermination de cibles d'aménagement durable des forêts (pics boréaux)
Personne responsable : Junior Tremblay, Environnement et Changement climatique Canada
Partenaire : Ressources naturelles Canada
La forêt boréale est un écosystème dynamique où les populations d'oiseaux sont adaptées aux régimes naturels de perturbations tels que les feux de forêt et les épidémies d'insectes. En plus des perturbations naturelles, les oiseaux boréaux doivent désormais faire également face à des perturbations anthropiques. Les pics boréaux (pic à dos noir et pic à dos rayé) sont des espèces indicatrices de ces perturbations qui répondant à l'intensité et à la sévérité de ces perturbations. Ils sont également sensibles à l'aménagement des forêts et sont utiles pour évaluer l'aménagement durable des forêts en étant des indicateurs de structures forestières clés et de la répartition spatiale des peuplements forestiers dans le paysage boréal. En effet, les exigences écologiques de ces deux espèces de pics boréaux en font des modèles appropriés pour l’établissement des objectifs (cibles) d’aménagement écosystémique de la forêt boréale et pour la conservation des espèces associées aux bois mort et aux vieilles forêts dans la forêt boréale de l’Est. Ce type d’information permet aux gestionnaires forestiers et aux gouvernements provinciaux d’assurer leur certification forestière et la gestion durable des forêts, en plus de soutenir la conservation de la biodiversité en forêt boréale.
Écologie des pics boréaux
Personne responsable : Junior Tremblay, Environnement et Changement climatique Canada
Partenaire : Université Laval
Documenter la sélection de l'habitat par les pics boréaux, évaluer et expliquer la productivité d'oiseaux dans différents types d'habitats, estimer et expliquer les taux de survie annuelle, et détailler la dynamique spatiale des individus dans un paysage sous influence de perturbations naturelles et anthropiques.
Fast track diagnosis of stress, disease, phenology and growth – drone based high-throughput field phenotyping for genome assisted tree breeding and selection (FASTPHENO)
Personne responsable : Ian Major, Ressources naturelles Canada
Partenaire : Université Laval
The field of forest genomics has seen unprecedented advances during the past decade. A suite of genomic resources is now available for enhanced genomic selection and can be used to accelerate breeding cycles and to select genotypes that are better adapted and more resilient to future climate change and diseases. The large-scale phenotyping needed to assess adaptive traits in breeding populations with thousands of trees is now the major bottleneck hindering the rapid identification of the traits that enable trees to cope with climate change. This project will develop a drone-based precision phenotyping tool for assessing conventional and novel adaptive traits to complement the genomic selection research and operational programs of Natural Resources Canada and Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec. The economic impact of climate change is expected to be significant for Canada’s forest sector. The proposed technology will help the Canadian forest sector take advantage of genomic selection tools that may mitigate the impacts of climate change.