Contribution du bois mort à la rétemtion du carbone en forêt boréale mixte dans un contexte d’aménagement écosystémique

Strukelj Humphery, Manuella (2014). Contribution du bois mort à la rétemtion du carbone en forêt boréale mixte dans un contexte d’aménagement écosystémique. (Thèse de doctorat). Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. Repéré dans Depositum à https://depositum.uqat.ca/id/eprint/593

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Résumé

Le bois mort, constitué par les chicots et les arbres morts au sol, est un élément structural clé des écosystèmes forestiers. En forêt boréale, il représente un large réservoir de carbone (C) et une quantité substantielle de matière organique dans la couverture morte. Le passage d’un aménagement forestier équienne à un aménagement inéquienne aura un impact important sur la dynamique du bois mort et pourrait avoir un effet positif sur la capacité de séquestration de C des peuplements. Ce projet a pour objectif général de préciser les paramètres qui affectent la contribution du bois mort à la séquestration du C dans un contexte d’aménagement écosystémique. La démarche consistait à comparer la dynamique du bois mort avec celle des litières de feuillage, de façon à relativiser l’importance du bois mort pour la rétention du C. Nous amenons l’hypothèse que la coupe totale et les coupes partielles auraient une influence sur la dynamique du C à travers leurs effets sur la production et la décomposition du bois mort et des litières de feuillage. Parce que la décomposition du bois mort atteindrait une limite maximale de décomposition plus élevée et conduirait à des composés carbonés moins stables que la décomposition des litières de feuillage, les changements dans les réservoirs et la dynamique du bois mort induits par les coupes auront des incidences sur la séquestration du C.
L’étude est menée en sapinière à bouleau blanc, dans la forêt d’enseignement et de recherche du lac Duparquet, dans des peuplements dominés par le tremble et des peuplements dominés par les conifères. Afin d’étudier le rôle du bois mort et des litières de feuillage dans la rétention du C via leur limite maximale de décomposition et la formation de molécules stables, nous avons caractérisé les patrons de perte de masse et les transformations chimiques du bois mort (chicots, billes) et des litières de feuillage au cours de la décomposition de conifères et de feuillus. La composition chimique de la couverture morte a aussi été étudiée. Les analyses chimiques incluaient les méthodes de spectroscopies à résonance magnétique nucléaire et infrarouge, ainsi que la quantification des monomères de lignines par oxydation à l’oxyde de cuivre. Les effets des coupes partielles et totales sur la dynamique du bois mort et la rétention du C ont été déterminés à partir de 9 années d’inventaires (dendrométrique, bois mort, chutes de litières) et d’échantillonnage (sol, bois mort, litières de feuillage) dans des peuplements naturels dominés par le tremble et des peuplements soumis à différents degrés de prélèvement.
Ainsi, les litières de feuillage retiendraient le C en atteignant rapidement une faible limite maximale de décomposition et en formant une matière récalcitrante riche en composés alkyl et en hydrates de carbone. Au contraire, le bois mort retiendrait le C par sa décomposition lente, et permettrait la préservation de lignines et d’hydrates de carbone dans les billes bien décomposées. L’hypothèse, qui supposait que la décomposition du bois mort atteindrait une limite maximale supérieure aux litières de feuillage, se vérifiait dans le cas du tremble, mais pas pour les conifères. Dans les peuplements naturels de tremble étudiés, la production de bois mort était légèrement supérieure à celle des litières de feuilles, et le bois mort formait un plus large réservoir de C, incluant 59 % de la nécromasse. Pourtant, le bois enfoui constituait seulement 19% de la couverture morte.
Les coupes totales favorisaient les litières de feuillage, à décomposition rapide, à faible limite maximale de décomposition, et générant une matière organique récalcitrante riche en composés alkyl. Au contraire, les coupes partielles conservaient plusieurs caractéristiques des peuplements naturels, en particulier les chutes de litières et la production de bois mort, la distribution des billes dans les classes de diamètres et de décomposition, ainsi que le contenu de la couverture morte et du sol minéral. Après coupes partielles, la mortalité progressive des arbres favorisait la présence de bois mort, qui retenait le C grâce à sa décomposition lente, notamment dans les chicots. L’aménagement écosystémique pourrait donc contribuer à la séquestration du C, en choisissant des traitements de coupes adaptés, comme des coupes partielles. Les tiges résiduelles fixent le C et génèrent des litières de bois mort à décomposition lente. Le devenir et la rétention des lignines associées au bois enfoui dans la couverture morte, ainsi que le lessivage des composés organiques dissous lors de la décomposition du bois mort devront faire l’objet d’études plus approfondies afin de compléter l’importance du bois mort pour la séquestration du C.

Type de document:	Thèse ou mémoires (Thèse de doctorat)
Directeur de mémoire/thèse:	Brais, Suzanne
Codirecteurs de mémoire/thèse:	Paré, David
Mots-clés libres:	bois mort, carbone, chicots, billes au sol, décomposition, composition chimique, lignines, résonance magnétique nucléaire, coupes partielles, couverture morte, litières de feuillage.
Divisions:	Forêts > Doctorat en sciences de l'environnement
Date de dépôt:	04 juin 2014 15:00
Dernière modification:	04 juin 2014 15:00
URI:	https://depositum.uqat.ca/id/eprint/593

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