Rôle des bandes riveraines dans la protection de la ressource hydrique 10-20 ans après coupes forestières en forêt boréale

Guimond, Michel (2024). Rôle des bandes riveraines dans la protection de la ressource hydrique 10-20 ans après coupes forestières en forêt boréale. (Mémoire de maîtrise). Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. Depositum. https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1646

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Résumé

RÉSUMÉ

Les coupes forestières peuvent avoir des impacts majeurs sur les écosystèmes d’eau douce, par exemple une augmentation de l’érosion, de la sédimentation et du lessivage d’éléments nutritifs. Cependant, l’unique outil sylvicole actuellement utilisé pour réduire ces impacts négatifs est la bande riveraine de 20m. De plus, en dépit de son utilisation dans plusieurs pays boréaux, on retrouve encore un manque de connaissances sur la bande riveraine et son effet de protection sur les écosystèmes d’eau douce à long terme. Cette étude vise donc à évaluer la mortalité par chablis dans la bande riveraine et ses effets sur la qualité de l’eau dans des écosystèmes d’eau douce dans la forêt boréale de l’ouest du Québec. Notre dispositif expérimental est composé de 40 sites, 20 bandes riveraines 10-20 ans après récoltes et 20 sites témoins dans des environnements riverains dans la MRC Abitibi. Nos sites sont distribués entre des sites argileux et sableux (eskers) et des peuplements d’épinettes noires (Picea mariana) et de pins gris (Pinus banksiana) afin de représenter les substrats et les peuplements forestiers plus prédominants dans la région d’étude. Notre étude révèle une augmentation de chablis dans les bandes riveraines, avec un taux de chablis moyen qui double, passant de 16% dans les sites témoins à 36% post-récolte. De plus, on retrouve une augmentation du chablis dans tous les sites récoltés, peu importe le type de substrat ou l’espèce présente. Les peuplements de pin gris et les sites d’eskers sont les environnements ayant le plus haut taux de chablis (36% et 35% respectivement). Selon notre étude, les paramètres principaux qui influencent le chablis sont l’exposition au vent (topographie et météorologie), la dimension de la coupe et du milieu aquatique et les caractéristiques du peuplement forestier. Ces paramètres influencent l’exposition et la vitesse du vent, ce qui modifie les risques de chablis dans le territoire. Notre étude démontre également une corrélation négative entre le taux de chablis et la qualité de l’eau dans les écosystèmes d’eau douce. Nous recommandons une révision de la dimension de la bande riveraine dans la forêt boréale afin d’adapter cet outil en fonction des conditions topographiques, forestières et de la récolte. Tout ceci, pour garantir une protection et intégration pérenne des écosystèmes d’eau douce dans l’aménagement forestier.

ABSTRACT

Forest harvesting practices can have major impacts on freshwater ecosystems, such as increasing erosion, sedimentation, and nutrient leaching. However, the only existing tool for reducing the impacts of forest harvesting on freshwater ecosystems is the riparian buffer, a strip of protected forest along aquatic ecosystems. Despite its wide application in boreal forest management, there is a lack of knowledge on the efficiency of this sylviculture tool in the long-term to preserve aquatic ecosystems. Furthermore, windthrows are frequent in the riparian buffer, which leads to a reduction in its protection effect overtime on freshwater ecosystems. This research aims to evaluate the windthrow rate in riparian buffers and its effect on water quality on adjacent freshwater ecosystems in western Quebec boreal forests. Our experimental design comprises 40 sites: 20 riparian buffers ten to twenty years after harvesting and 20 control sites in intact riparian environment. Sites were distributed between clay and sandy (esker) substrates and black spruce (Picea mariana) and jack pine (Pinus banksiana) stands. Our study revealed an increase of windthrow rate in harvested stands (36%) compared to control sites (16%). This increase was found in all harvested stands, regardless of substrate types and stand species. Jack pine stands and sandy sites had the highest level of windthrows (36% and 35% respectively) and most windthrows were overturned (60%). We determined that the most important factors explaining the windthrow rate were wind exposition, cutblock size, aquatic environment size and stand characteristics. These factors drive the wind exposition, speed and force, which lead to a higher or lower post-harvest windthrow risk. We also demonstrated that windthrows negatively affect the quality of freshwater, meaning that a higher number of windthrows decreases the protection effect of the riparian buffer. Based on our results, we recommend revising the silvicultural prescriptions of riparian buffers to adapt this tool to stand and substrate types to guarantee the protection of freshwater ecosystems. This study provides new knowledge on the functioning of riparian buffers in the long term that will be useful in future strategies to integrate aquatic ecosystems in sustainable forest management policies.

Type de document:	Thèse ou mémoires (Mémoire de maîtrise)
Directeur ou directrice de recherche:	Montoro Girona, Miguel
Codirecteurs de mémoire/thèse:	Grosbois, Guillaume et Waldron, Kaysandra
Informations complémentaires:	Le chapitre 2 de ce mémoire a été publié sous forme d'article scientifique dans la revue "Scientific reports" en 2024. L'article s'intitule "Windthrow in riparian buffers affects the water quality of freshwater ecosystems in the eastern Canadian boreal forest" : https://doi.org/10.1038/s41598-024-74013-3
Mots-clés libres:	Aménagement forestier durable, Chablis, Écologie aquatique, Forêt boréale, Perturbations naturelles, Sylviculture, Boreal Forest, Harvesting, Natural disturbances, Sustainable Forest management, Sylviculture, Water quality, Windthrow
Divisions:	Forêts > Maîtrise en écologie
Date de dépôt:	12 mars 2025 13:36
Dernière modification:	12 mars 2025 14:14
URI:	https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1646

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