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La dynamique du carbone organique dans les sols de différents types de peuplements forestiers en relation avec les perturbations induites par le feu dans le bassin versant de la rivière Eastmain

Les sols de la forêt boréale sont considérés comme d'importants réservoirs de carbone et cette réalité est d’autant plus importante que l’écosystème forestier couvre une superficie de 560 000 km2, soit environ 35 % de l’ensemble du territoire du Québec (Ansseau et al., 1996).

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Bien que composée majoritairement de peuplements résineux, la forêt boréale renferme également des peuplements mixtes (feuillus et résineux) et d’autres essentiellement composés d’espèces feuillues. Les feux de forêt assurent la pérennité des peuplements forestiers dans ce biome boréal et donc, représentent le principal agent de régénération des forêts matures. Les feux jouent un rôle important dans le bilan net du carbone de la forêt boréale et par conséquent, la quantité de carbone perdue durant et après un événement de feu représente un facteur important lors de sa quantification globale  (SCF, 2006).  Il est donc des plus pertinents de comprendre la dynamique du carbone dans les sols forestiers en relation avec les différents types de peuplements et leurs successions après perturbations. Dans le cadre du projet Eastmain-1 portant sur l’estimation des émissions nettes de gaz à effet de serre (GES) suite à la mise en eau d’un réservoir hydro-électrique,le volet portant sur l’étude du carbone organique dans les sols a pour objectif : 1. d’évaluer les quantités de carbone organique contenues dans les sols forestiers et 2. de déterminer les facteurs qui influencent l’accumulation de celui-ci dans des forêts appartenant à divers stades de régénération et ce, pour des peuplements de différentes espèces. Les résultats obtenus permettront entre autres l’estimation du volume de carbone des forêts qui ont été ennoyées suite à la mise en eau du réservoir.

 

 

Figure 1 : Brulis de 19 ans

Pour ce faire, 45 sites ont été choisis à l’aide d’un composé coloré satellitaire de bandes du satellite SPOT-4 datant de 2005, soit neuf sites pour chacun des cinq types de peuplements retenus. Ce sont les forêts matures de type pessières noire (Picea mariana) à mousses et à lichens ainsi que les pinèdes grises (Pinus banksiana), les forêts de stade de succession secondaire composées d’espèces feuillues comme le tremble (Populus tremuloides) et le bouleau à papier  (Betula papyrifera) ainsi que les brûlis datant de 1, 4 (brûlis récents) et 19 ans (brûlis anciens) (Figure 1). Des relevés de sol et de végétation ont été effectués dans les 45 sites sélectionnés en utilisant une méthode basée sur celle de l’inventaire forestier du Canada (IFN, 2003). Les sols ont été échantillonnés à chacun des sites et leurs horizons organiques (FH) et minéraux (A, B et C) mesurés et analysés pour fins d’analyses physico-chimiques (pH et rapport C/N-(carbone/azote)). L’analyse du C/N permet d’établir un rapport sur le contenu en carbone dans chaque échantillon de sol. Afin de mesurer les retombées de litière, des paniers ont été installés dans cinq sites témoins (1 par peuplement) afin de recueillir les retombées annuelles de litière des arbres, cette dernière étant considérée comme un paramètre écologique important apportant des informations sur le cycle du carbone des écosystèmes forestiers (Gelhaye et al., 2003).



Figure 2 : Retombés de litière annuelle en grammes par mètre carré dans les différents peuplements du secteur de Eastmain-1. FR : brûlis récent, Feuil : forêt de feuillues, CO : pinède grise, FA : brûlis ancien, CF : pessières noire.

Les résultats d’accumulation de litière dans les paniers installés dans les arbres et au sol  montrent d’importantes variations entre les différents peuplements forestiers (figure 2). Les peuplements issus des feux ancien et récent présentent les plus faibles contributions de carbone du sol, le feu récent n’y contribuant presque pas puisque la végétation de surface demeure encore très éparse. Les peuplements composés de conifères fermés et ceux de feuillus présentent des valeurs similaires (et les plus élevées) en terme de retombée de litière.

Jessica Lagacé-Banville
jessica_banville@yahoo.ca
et
Michelle Garneau
garneau.michelle@uqam.ca

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Références

Ansseau, C., Bélanger, L., Bergeron, J.-F., Bergeron, Y., Bouchard, A., Brisson, J., De Grandpré, L., Gagnon, G., Grondin, P., Lavoie, C., Lessard, G., Payette, S., Richard, P.J.H., Saucier, J.-P., Sirois, L., Vasseur, L., 1996. Écologie forestière. Dans : Manuel de Foresterie. Ordre des ingénieurs forestiers du Québec. Presses de l'Université Laval, Québec, Canada, pp. 133-280.
GELHAYE, Dominique, Louisette GELHAYE, 2003. Dynamics of litterfall in a chronosequence of Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii Franco) stands in the Beaujolais mounts (France). Ann. For. Sci. 60 : 475–488.
SSheldrick, B.H. 1984. Analytical methods manual. LRRI Contrib. No. 84-30. (alias) Centre de recherche sur les Terres et les Ressources Biologiques. Direction générale de la recherche. Agriculture et agroalimentaire Canada.

Références électroniques

IFN : Inventaire national forestier du Canada (PDF), Lignes directrices pour l'échantillonnage au sol. Ressources naturelles Canada.
SFC :
Service forestier du Canada, Comptabilisation du carbone forestier, Ressources naturelles Canada.

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