Approche dendroécologique des perturbations liées à l’abroutissement des espèces fruticées et arborescentes dans les forêts des Queen Charlotte Islands (Colombie Britannique, Canada).
Directeurs:
Jean-Louis EDOUARD
Frédéric GUIBAL
Objectif et contexte de l’étude.
L’objectif majeur du travail est d’analyser les modifications de la structure et de la dynamique des communautés végétales dans les forêts primaires et secondaires de l’archipel des Queen Charlotte Islds (B.C., Canada) pour dégager un modèle d’évaluation des perturbations de croissance et de régénération liées à l’abroutissement par les cervidés. L’étude vise d’une part à mieux comprendre les interactions entre la croissance des fruticées et celles des arbres à l’état jeune compte tenu de l’influence perturbante des cervidés sur la régénération et le développement des essences et sur la biodiversité des forêts, d’autre part à préciser les réactions de sujets représentatifs de l’étage dominant dans un milieu dont le sous-étage est perturbé.
Le sujet s’insère dans un projet pluridisciplinaire (Forest ecology, forest renewal and introduced species in Haida Gwaii, Queen Charlotte Islands, programme P.I.C.S. 489) visant à préciser l’impact de l’introduction, au début du XXème s., du cerf à queue noire (Odocoileus hemionus Merriam) sur la régénération et le développement des essences et sur la biodiversité des forêts pluviales primaires et secondaires de l’archipel. Initialement introduit au nord, le cerf n’a pas tardé, en l’absence de prédateur, à coloniser tout l’archipel pour constituer avec l’exploitation forestière les deux perturbations majeures modifiant la dynamique forestière. Le cerf a radicalement affecté la structure et la fonction du sous-étage en entravant ou en interdisant la régénération des arbres et des arbustes et en diminuant la biodiversité. La pression d’abroutissement exercée dépend pour une large part des effectifs de cerf et de la présence ou de l’absence d’exploitation forestière. Compte tenu de la richesse que représente la surface forestière et la qualité du bois produit par l’archipel, l’abroutissement du sous-étage par les cerfs constitue un problème autant économique qu’écologique.
Le projet est scientifiquement piloté par le Ministère de l’Environnement de Colombie Britannique (S. Sharpe), le Service Canadien de la Faune Sauvage (A.J. Gaston) et le Centre National de la Recherche Scientifique (C.E.F.E. Montpellier, J.-L. Martin) ; le financement du fonctionnement du projet est assuré par le Forest Renewal B.C., le Ministère des Forêts de Colombie Britannique, le Service des Parcs canadiens et le P.I.C.S. C.N.R.S. Cette coopération est basée sur la constitution d’une équipe pluridisciplinaire bi-nationale qui fonctionne en réseau dans chaque pays et comprend des binômes franco-canadiens au sein des diverses disciplines chaque fois que possible.
Méthodologie.
L’échantillonnage orienté sur les espèces fruticées et arborescentes en régénération dans le sous-étage et sur les espèces arborescentes de l’étage dominant, tient compte :
- de la densité des cervidés et/ou de la pression d’abroutissement qu’ils exercent en fonction de leur accessibilité à la végétation.
- de la pression de chasse liée à la population de chasseurs et à son accessibilité au milieu.
- de la présence ou de l’absence d’exploitation forestière.
Le matériel analysé est constitué de sections transversales sur les arbustes (Gaultheria shallon, Vaccinium parviflorum) et sur les arbres à l’état jeune et de carottes prélevées à cœur sur les arbres (Picea sitchensis, Thuya plicata, Tsuga heterophylla) de l’étage dominant. Une approche architecturale basée sur la prise en compte de sections transversales recueillies entre chaque niveau de ramification pour les arbustes et jeunes arbres est nécessaire. Elle permettra de modéliser la mise en place de l’architecture de l’individu en milieu perturbé et non perturbé. Les échantillons recueillis sur les arbres seront radiographiés pour pouvoir exploiter les caractères densitométriques du bois.
La méthode, basée sur la comparaison entre des populations impactées à différents degrés et des populations témoins, repose sur l’analyse des séries d’épaisseur de cernes annuels et de paramètres densitométriques du bois afin de :
- connaître les structures de classes d’âge des arbustes et des arbres ;
- dater les plus jeunes sujets de Thuya plicata, essence préférentiellement abroutie par le cerf, et de leurs cicatrices liées à l’écorçage et au frottis par le cerf ;
- connaître la variation des impacts au cours du temps sur une même tige par l’analyse architecturale des arbustes et jeunes arbres abroutis ;
- prendre en compte des patrons de croissance des buissons, jeunes arbres et arbres adultes pour approcher les interactions survenues en fonction du temps entre les composantes ligneuses du biotope.
Perspectives et applications.
Les résultats de l’analyse dendroécologique permettront de dégager un modèle d’évaluation des perturbations de croissance engendrée par l’abroutissement qui viendra compléter l’analyse des composés secondaires (défense chimique) des plantes et la méthode des relevés floristiques . Celle-ci, basée sur le fait qu’il existe une signature de la population de cervidés sur la flore, ne permet pas d’aborder la dimension temporelle qu’autorise l’approche dendroécologique. Une fois les perturbations identifiées, il sera possible de reconstituer l’histoire des interactions forêt-cervidés en fonction des facteurs climatiques et anthropiques. Plus qu’un outil de l’évaluation de l’impact des cervidés sur la forêt, cette méthode rendra possible un suivi de l’évolution des populations de cervidés qui facilitera la gestion dans les différents types de formations forestières.