Améliorer le bilan carbone des forêts boréales québécoises : stratégies d'aménagement à long terme pour l'atténuation des changements climatiques

Ameray, Abderrahmane (2023). Améliorer le bilan carbone des forêts boréales québécoises : stratégies d'aménagement à long terme pour l'atténuation des changements climatiques. (Thèse de doctorat). Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. Repéré dans Depositum à https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1543

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Résumé

La séquestration du carbone par les écosystèmes forestiers fait partie de la stratégie d'atténuation du changement climatique définie par le groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat. Pourtant, les forêts boréales subiront des impacts significatifs sous l'effet des changements climatiques, principalement des modifications aux cycles de perturbations naturelles (incendies de forêt, épidémies, chablis). L'augmentation de la séquestration du carbone dans les forêts boréales et les produits du bois grâce à des méthodes d'exploitation appropriées pourrait contribuer efficacement à l'atténuation du changement climatique à l'échelle régionale. Afin de stabiliser et d'augmenter la capacité de séquestration et de stockage du carbone à l'échelle du peuplement, les traitements des coupes partielles (CP) basées sur des intensités de récolte (IR) faibles et modérées ont été proposés comme alternative à la coupe totale (CT) (correspondant à 95-100 % de IR). Cependant, dans la forêt boréale du Québec, il n’existe pas assez d’information sur la proportion appropriée de la superficie annuelle aménagée par traitement au niveau du paysage pour augmenter/stabiliser la séquestration et le stockage du carbone, maintenir l'habitat forestier, et répondre aux besoins industriels, principalement dans le cadre du changement climatique. Sous différents scénarios de changement climatique, y compris le climat actuel, ce projet vise à projeter et à évaluer la dynamique du bilan de carbone sur 300 ans (2010-2310) dans les forêts aménagées du Québec le long d'un gradient longitudinal, de l'ouest vers l'est : Nord-du-Québec (MU1), Saguenay-Lac-Saint-Jean (MU2) et Côte-Nord (MU3). Plusieurs stratégies d'aménagement variant dans leur utilisation de coupes partielles, des coupes totales et de taux de reboisement, incluant le scénario de référence (CT appliquée sur plus de 95 % de la superficie aménagée) ont été testées et comparées au scénario d'évolution naturelle (pas de récolte). Au cours des simulations, le modèle LANDIS-II a été utilisé comme modèle mécaniste combiné avec les extensions de succession PnET et ForCs dans différents chapitres. À l'échelle du peuplement, nous avons constaté que le changement climatique pourrait augmenter le stock de carbone de la biomasse globale et la productivité primaire nette dans le cadre des scénarios RCP par rapport au climat actuel pour toutes les espèces étudiées, à l'exception des espèces de conifères dans MU1 dans le cadre du RCP8.5 après 2100.
Cette augmentation peut s'expliquer par l'extension de la saison de croissance et la réduction des blessures potentielles dues au froid. À l'échelle du paysage, les résultats de l'évolution naturelle montrent que le stock du carbone de la biomasse des feuillus augmentera sous différents scénarios de changement climatique au cours de la période d'étude, ce qui pourrait s'expliquer par l'expansion de la proportion de la forêt mixte, principalement entre l’épinette noire et les feuillus. En outre, notre simulation du scénario d'évolution naturelle (conservation totale) a révélé une augmentation globale des stocks de carbone de la matière organique morte (MOM) et de la biomasse, à l'exception de MU1 sous RCP8.5 où ces stocks ont diminué après 2100. Cette réduction est liée aux effets du stress climatique sur la productivité des conifères. La mortalité des conifères au sein des trois unités a été significativement affectée par la compétition avec les feuillus, les feux et le changement climatique. Le scénario de non-récolte semble conduire à une productivité nette de l'écosystème (PNE) négative ou nulle. Les stratégies basées sur les CT (telles que le scénario de référence) pourraient diminuer le stockage total de carbone de l'écosystème (MOM+biomasse) de -10 tC ha-1 an-1 par rapport au scénario naturel. Aussi, les stratégies fondées sur les CT ont augmenté l'abondance des jeunes forêts de plus de +25 % et ont diminué les forêts matures et anciennes de -10 % et -16 % respectivement par rapport au scénario naturel, tout en augmentant l'abondance des espèces pionnières de feuillus (peuplier faux-tremble et bouleau blanc). Par contre, les stratégies basées sur les CP (appliqué sur plus de 75 % ou 50 % de la surface annuellement aménagée) permettent un stockage du carbone plus proche ou meilleur que le scénario naturel avec une plus grande rétention de la couverture de conifères avec des forêts matures et anciennes. Pour tous les scénarios climatiques, l'application de stratégies basées sur les CP a imité le scénario naturel, en reproduisant des schémas de végétation naturelle et une structure d'âge similaire.
Néanmoins, les stratégies basées sur les CP ont montré un PNE plus faible (~0) à long terme par rapport aux stratégies basées sur les CT. Les scénarios basés sur les CT ont le potentiel d'augmenter le PNE (>0) à long terme et d'augmenter le stockage du carbone de la biomasse disponible pour les produits du bois par rapport à ceux basés sur les CP (PNE~0). Dans les hautes latitudes de la forêt boréale Québécoise, un compromis entre les traitements de CT, CPRS et CP est nécessaire pour atteindre de multiples objectifs, y compris l'augmentation de la séquestration et du stockage du carbone et la satisfaction des besoins industriels. À ces fins, nous avons proposé d'augmenter la superficie récoltée par CP à plus de 50 % ou 75 % de la superficie annuellement aménagée comme stratégies alternatives pour guider la gestion durable des forêts au Québec dans le contexte du changement climatique.

Type de document:	Thèse ou mémoires (Thèse de doctorat)
Directeur de mémoire/thèse:	Bergeron, Yves
Codirecteurs de mémoire/thèse:	Cavard, Xavier
Mots-clés libres:	Changement climatique, forêt boréale, séquestration et stockage du carbone, produits du bois, structure d'âge, composition, coupes partielles, coupe totale, LANDIS-II
Divisions:	Forêts > Doctorat en sciences de l'environnement
Date de dépôt:	14 mars 2024 13:40
Dernière modification:	14 mars 2024 13:41
URI:	https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1543

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