INDICATERUS DE L’ACTIVITÉ DES FEUX DANS LE TEMPS

INDICATERUS DE L’ACTIVITÉ DES FEUX DANS LE TEMPS

Site d’étude

La sélection de la tourbière du lac des îlets comme site d’étude s’est faite à partir des informations provenant des travaux de Simard et al. (2006) sur l’origine, le développement et l’historique des perturbations naturelles récurrentes dans ce secteur.
Ces informations montrent que cette forêt a été touchée par des feux et des épidémies de la TBÉ depuis au moins les 8600 dernières années.
La zone d’étude est située à l’intérieur de la forêt d’enseignement et de recherche (FERS) de l’Université du Québec à Chicoutimi (48°ll’50″N, 71°14’34″W.) sur les premiers contreforts du massif montagneux des Laurentides, dans la Municipalité Régionale de Compté (MRC) du Fjord-du-Saguenay, au Québec. Le climat dans ce secteur est de type continental humide avec été frais. La température moyenne quotidienne pour l’année est de 2,3°C (Environnement Canada). La moyenne annuelle des précipitations s’élève à 967,7 mm dont 37% tombent sous forme de neige (Environnement Canada, 1993). Le bloc principal de la FERS se situe majoritairement au sud du domaine-bioclimatique de la sapinière à bouleau blanc (Thibault, 1987). Au cours des époques passées, cette forêt a fait l’objet de différentes perturbations naturelles. Le dernier feu a eu lieu en 1922. Il aurait favorisé la formation des peuplements contigus de feuillus intolérants et d’épinettes noires (Gagnon, 1989). Des cartes ecoforestières indiquent que la forêt Simoncouche a subi du chablis partiel faisant suite à l’épidémie de la TBÉ de 1974. Les informations relatives aux insectes permettent d’affirmer qu’en plus de la période d’infestation de 1974, la TBÉ a sévi sur ce territoire en 1947,1910,1834 et 1808 (Biais, 1983 ; Lussier et al. 2002).
Une tourbière ombrotrophe ouverte et boisée est présente dans le site d’étude. La végétation autour du site est dominée principalement par l’épinette noire (Picea mariana Mill BSP) et quelques mousses (Shagnum spp et Pleurozium shreberi (Brid) Mitt.). Les travaux précédents de Simard et al. (2006) ont permis de retracer l’histoire de cette tourbière et de reconstituer l’activité des perturbations naturelles depuis les 8600 dernières années.

Échantillonnage et analyses en laboratoire

L’échantillonnage a eu lieu pendant l’été 2006 dans le secteur boisé de la tourbière du lac des îlets. L’orientation du transect et la sélection des sites d’échantillonnage a été déterminé par la présence d’espèces arborescentes et l’épaisseur de la tourbe. Un sondage préliminaire a permis de détecter les endroits où la tourbe était la plus profonde (> 50 cm). Au total six échantillons ont été prélevés (LILl à LIL6) sur le transect, à partir du site LIL1 (48°11’46 »,0 et 71°14’23,1″) avec un azimut de 300°, jusqu’au site d’échantillonnage LIL6.
L’orientation du transect d’échantillonnage vise à couvrir le mieux possible le gradient : tourbière boisée – tourbière ombrotrophe ouverte. La distance entre les sites d’échantillonnage est différente : pour les trois premiers sites LIL1, LIL2 et LIL3, les échantillons ont été pris à des intervalles de 5 mètres. Par la suite, la distance d’échantillonnage a augmenté à 30 m, 50 m et 80 m pour les sites LIL4, LIL5 et LIL6 respectivement.
Les monolithes LIL1, LIL2, LIL3 et LIL6 (20x20x50cm) ont été extraits en utilisant des pelles et des structures en bois pour protéger l’intégrité du monolithe (Simard 1999).
Par contre, les échantillons des sites LIL4 et LIL5 ont été pris à partir d’une sonde Couteau (10 cm diamètre X 50 cm de profondeur). Chaque échantillon a été emballé dans une pellicule de plastique et transporté au laboratoire pour être congelé jusqu’à découpage et analyse.
Les échantillons congelés ont ensuite été découpés en sections de 1 cm d’épaisseur avec une scie à ruban. De ces sections, seulement 100 ce (10 cm X 10 cm X 1 cm), mesurés par déplacement d’eau, ont été utilisés pour effectuer les analyses des macro-restes. Par la suite, le matériel a été immergé dans l’eau pendant 48 heures pour faciliter la dissolution du matériel. Aucun traitement chimique n’a été utilisé. Chaque échantillon est passé par une série de tamis (2, 1, 0,5, 0,25 et 0,15 mm) pour les sites LIL1, LIL2 et LIL3. Pour les sites LIL4, LIL5 et LIL6 seuls les tamis 2, 1 et 0,5 mm ont été utilisés, étant donné que l’analyse des tamis 0,25 et 0,15 mm prenait beaucoup de temps et n’apportait pas de nouvelles informations par rapport à celles provenant des tamis 2, 1 et 0,5 mm. A l’aide d’un binoculaire (60 x), tous les macro-restes ont été triés et dénombrés. Il arrivait parfois, que les macro-restes des mousses (tiges) étaient trop abondantes pour être dénombrées. Une estimation du nombre total de ces macro-restes a été calculée à partir d’un sous-échantillon de 0,3 gr (Simard et al. 2006).
L’identification des macro-restes végétaux a été réalisée en utilisant la collection de référence des macro-restes du laboratoire d’écologie végétale (UQAC) et les guides illustrés de Montgomery (1977) et Lévesque (1998). La nomenclature taxonomique utilisée est celle de Marie-Victorin (1995) pour les plantes vasculaires, sauf pour les arbres (Farrar 1996) et Anderson et al (1990) pour les mousses.

INDICATEURS DES PERTURBATIONS

Indicateurs du niveau des populations de la tordeuse dans le temps Les crottins ou résidus de digestion de TBÉ ont été les principaux indicateurs pour retracer les périodes d’activité de l’insecte dans le passé ; leur abondance serait proportionnelle au niveau de la population dans le temps (Potelle 1995, Simard 1999, Simard et al. 2006). Leur taille varie entre 0,80 à 1,12 mm de largeur et 1,60 à 3,20 mm de longueur. L’identification des crottins a été faite à partir de la méthode élaborée par Simard et al. (2006). Les crottins ont été comparés avec des crottins d’autres espèces d’insectes défoliateurs en forêt boréale : l’arpenteuse de la pruche {Lambdina fiscellaria fiscellaria), la tordeuse à tête noire de l’épinette (Acleris variana) (Fernie), la tenthrède à tête jaune de l’épinette (Pikanema alaskensis) et le Diprion de Swaine {Neodiprion swainei Midd.) afin de pas confondre les crottins de TBÉ avec ceux d’autres espèces d’insectes défoliateurs (figure 2).
Les capsules céphaliques de TBE sont aussi utilisées comme indicateurs pour reconstruire l’activité de l’insecte dans le passé. L’identification des capsules céphaliques est basée sur les mêmes critères que ceux utilisés par Bhiry et Filion (1996) tel que : leur taille, qui peut varier de moins de 0,25 mm (stade larvaire I) jusqu’à 2,1 mm (femelle stade VI), la forme bombée de l’aire adfrontale et la présence des points d’insertion des soies (FAI, FA2, S2 et SI).
La présence de Lophodermium piceae (Fckl.) Hoehn. est utilisée comme un indicateur complémentaire pour valider la reconstitution des périodes d’activité de la TBE (figure 3). Ce champignon a la particularité de laisser des marques en forme de disque sur les aiguilles des espèces d’épinette (Picea) et de sapin (Abies). Ces disques transversaux sont formés par plusieurs couches d’hyphes et par des cellules parenchimateuses mélanisées (Gourbière et al. 1986). Jasinski et Fayette (2005, 2007) ont utilisé l’abondance du L. piceae et des capsules céphaliques de la TBÉ comme indicateurs des forêts en sénescence suite aux épidémies de la TBÉ.

Indicateurs de l’activité des feux dans le temps.

Pour permettre la reconstruction de l’histoire des feux dans la forêt du lac des îlets, l’utilisation des indicateurs directs comme les charbons bois (>0.5mm) a été préconisée. Cette grosseur a été proposée dans plusieurs études comme un bon indicateur des feux à une échelle locale (Ohlson et Tryterud 2000). Des aiguilles et fragments d’aiguilles carbonisés ont également été utilisés (Jasinski et Payette 2005).

Datation

Le matériel utilisé pour dater la base (50 cm) de chaque site a été de la tourbe sèche qui a été envoyée au laboratoire Beta Analitic. La méthode utilisée pour dater ces sections des échantillons est la méthode radiométrique. Etant donné que la base du site LIL5 n’avait pas le poids minimum requis (50 gr) pour faire une datation avec la méthode radiométrique, cette section a été datée par spectroscopie de masse (AMS), méthode qui requière seulement entre 1 et 2 mg de tourbe.

Table des matières
RÉSUMÉ 
REMERCIEMENTS
TABLE DE MATIÈRES
LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX 
INTRODUCTION 
MATÉRIEL ET MÉTHODES 
SITE D’ÉTUDE
ÉCHANTILLONNAGE ET ANALYSE EN LABORATOIRE
INDICATEURS DES PERTURBATION
Indicateurs du niveau des populations de la TBÉ dans le temps
Indicateurs de l’activité des feux dans le temps
DATATIONS
RÉSULTATS 
DATATIONS ET TAUX D’ACCUMULATION
RECONSTITUTION DE LA VÉGÉTATION
INDICATEURS DE L’ACTIVITÉ DE LA TBÉ DANS LE TEMPS
INDICATERUS DE L’ACTIVITÉ DES FEUX DANS LE TEMPS
ANALYSE PALÉOÉNTOMOLOGIQUES
DISCUSSION 
TAUX D’ACCUMULATION
RECONSTITUTION DE LA VÉGÉTATION
RECONSTITUTION DE LA STRUCTURE FORESTIÈRE À PARTIR DES ANALYSES PALÉOÉNTOMOLOGIQUES
RECONSTITUTION DE L’ACTIVITÉ DES FEUX
RECONSTITUTION DES NIVEAUX DE POPULATION DE LA TBÉ DANS LE PASSÉ
CONCLUSION 
RÉFÉRENCES

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