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Utilisation de bois raméal fragmenté pour faciliter la colonisation naturelle de stériles miniers par des essences boréales

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Taurines, Simon (2019). Utilisation de bois raméal fragmenté pour faciliter la colonisation naturelle de stériles miniers par des essences boréales. Mémoire. Rouyn-Noranda, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, 95 p.

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Résumé

Les compagnies minières au Canada sont tenues par la législation de végétaliser la quasi-totalité des surfaces de leurs sites à la fin de leur exploitation. C’est un travail nécessaire pour rendre au paysage son esthétique originelle, mais aussi pour permettre la réhabilitation de l’écosystème et des services qui y sont associés. C’est un enjeu d’envergure étant donné les contraintes physiques, chimiques et biologiques auxquelles font face les végétaux lors de la colonisation naturelle de ces substrats. La dissémination, la germination des graines et la survie des plantules des essences forestières de la forêt boréale mixte nord-américaine sont des stades influencés par différents facteurs liés au substrat qu’elles doivent coloniser. Les conditions microclimatiques, les nutriments du sol, les relations biotiques font partie de ces propriétés du substrat. Les sols créés par l’exploitation minière, en particulier les zones d’entreposage des rejets miniers comme les roches stériles, présentent souvent des limitations pour l’établissement d’un grand nombre d’essences spécifiques à la forêt boréale. Ces technosols n’ont aucun horizon organique. Les paillis organiques, comme le bois raméal fragmenté (BRF), pourraient reconstruire en partie cet horizon organique. Ils pourraient faciliter l’établissement des plantes, en particulier celui des essences forestières pionnières telles que le pin gris et le bouleau blanc. Ce projet de recherche visait à établir si un paillis de BRF permettait à ces espèces de s’installer sur des roches stériles et grâce à quels mécanismes. Nous avons en particulier évalué quels facteurs du sol sont améliorés grâce à cette approche avec BRF et si elle accélère les processus de recolonisation naturelle. Nous avons installé un dispositif expérimental in situ sur le site minier de Lapa, propriété de Agnico Eagle, situé sur la faille géologique de Cadillac, en Abitibi-Témiscamingue (Québec, Canada, 48.23 ° N; 78.28 ° W). Quatre traitements ont été disposés en blocs complets aléatoires (4 blocs x 4 traitements) : stériles miniers scarifiés (WR), sable (S), BRF sur stériles miniers scarifiés (RCW-WR), BRF sur sable (RCW-S). Sur ce site, des relevés du taux de germination et de survie de semis, après ensemencement de graines de bouleau blanc et de pin gris ou après colonisation naturelle, ont été effectués. Des relevés de facteurs considérés comme importants pour l’établissement de ces essences ont été réalisés (conditions microclimatiques du substrat, disponibilité en nutriments, communauté végétale adventice). Les résultats de cette étude ont offert une meilleure compréhension des mécanismes de colonisation naturelle des sites miniers par les essences de la forêt boréale. Ils ont permis d’observer que l’utilisation d’un paillis de BRF n’a pas d’effet manifeste sur la germination des essences présentes sur le dispositif expérimental. Les taux de germination du pin gris sur les traitements WR, RCW-WR et RCW-S n’étaient significativement pas différents les uns des autres. Seul le taux de germination sur le traitement S était significativement plus bas que les autres. Une seule essence boréale s’est établie naturellement sur le site (sans ensemencement), le sapin baumier. A l’aide de relations polynomiales linéaires et quadratiques, nous avons pu déterminer quelles propriétés microclimatiques d’un sol minier après exploitation sont à améliorer pour l’établissement des différentes essences. La teneur en eau volumique du sol jouait un rôle prépondérant dans l’établissement d’une essence de fin de succession comme le sapin baumier (naturellement arrivé sur le site). La température du sol a été significativement tamponnée durant l’été avec les traitements avec BRF (RCW-WR, RCW-S) en comparaison avec les traitements avec sols minéraux. Mais ce changement au niveau de la température du sol n’a pas affecté la germination des essences. Un suivi à plus long terme serait congruent pour observer les effets du BRF et de sa décomposition sur la croissance des essences établies sur le site et le recrutement d’autres espèces. Ce travail a permis d’investiguer de manière expérimentale certains concepts écologiques (succession primaire, règles d’assemblages, filtres écologiques) pour les appliquer à la restauration d’une surface modifiée par une activité industrielle.

Type de document: Thèse (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Guittonny, Marie
Mots-clés libres: végétalisation minière, succession primaire, restauration écologique, stériles miniers, conditions microclimatiques, pin gris, bouleau blanc.
Divisions: Sciences appliquées > Maîtrise en sciences de l'environnement
Date de dépôt: 03 juin 2019 13:26
Dernière modification: 03 juin 2019 13:26
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/805

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