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Feux, climat et végétation: une histoire vieille de 9000 ans

Puisque le feu est la principale perturbation en forêt boréale, il a semblé pertinent d’en explorer son histoire et ses relations avec le climat et la végétation. Pour reconstituer dans le détail cette histoire dans la forêt du Lac Duparquet, le contenu en charbons de bois et pollen des sédiments bien stratifiés d’un petit lac, le Lac Francis, a été analysé pendant une période de 7000 ans av. nos jours (BP). Parallèlement, l’analyse d’une base de données paléoécologiques de charbons de bois lacustres a permis d’établir les tendances de l’histoire et de la géographie des feux sur le territoire du Québec. Cette approche à deux niveaux indépendants permet d’étudier d’une part la relation climat-feux, puis le relation feux-végétation.

Relation climat-feux

La reconstitution de l’histoire et de la géographie des feux au Québec a été menée à l’aide d’une analyse spatiale à faible résolution temporelle des accumulations de charbons lacustre, détaillant ainsi l'incidence des feux depuis la mise en place du couvert forestier (Fig. 1). La synthèse temporelle des anomalies d’accumulation de charbons de bois depuis 10000 BP au Québec résume les faits saillants de cette histoire. Une période caractérisée par des anomalies positives (+) traduit un environnement favorable au déclenchement et à la propagation des feux, et inversement pour les anomalies négatives (-). Cette synthèse (Fig. 1) ne tient pas compte des singularités régionales liées à la végétation, la topographie ou les micro-climats. De 10 à 8000 BP, et depuis 2000 BP, le climat du Québec a été favorable aux feux. La température ne semble pas jouer un rôle primordial sur les feux car l’optimum thermique de l’Holocène (8000-5000 BP) ne se caractérise pas uniquement par des anomalies +. L’histoire des feux et celle des fluctuations des niveaux lacustres dépendent du régime des précipitations. Mais des discordances entre ces deux histoires dans l’est du Canada conduit à mettre en évidence l’importance des précipitations hivernales (neige) comme acteurs des fluctuations des niveaux lacustres, et les sécheresses estivales comme principal forçage agissant sur les feux. La fin de l’Holocène depuis 2000 ans au Québec se caractériserait par des fréquences accrues des épisodes de sécheresses printanières tardives ou estivales, bien que le volume annuel des précipitations soit très élevé.

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Fig. 1 : Synthèse temporelle des anomalies d’accumulation de charbons de bois depuis 10000 ans au Québec.

 

Relation feux-végétation

La reconstitution de la fréquence des feux au lac Francis (Fig. 2) montre que ceux-ci furent peu fréquents de 6800 à 2200. En effet la moyenne des intervalles des feux était de 260 ±208 ans avant de chuter à 85 ±55 ans. Ce changement est relativement abrupt (Fig. 2) et coïncide avec la reconstitution, bien moins précise dans le temps mais plus générale, de l’histoire des feux aux Québec (Fig. 1). Ceci souligne la robustesse de cette reconstitution des feux au Lac Francis et autorise des comparaisons avec les courbes sporo-polliniques illustrant les changements du couvert végétal (Fig. 3). On dispose ainsi d'une histoire des couples feux-végétation et feux-climat pour discuter l'importance écologique des changements climatiques vis-à-vis des végétaux, via les variations de la fréquence des feux. L'Holocène ancien (9500 à 7500 BP) et récent (depuis 2000 BP) se caractérisent par une plus forte incidence des feux relevant probablement d'une plus grande fréquence des épisodes de sécheresse par rapport à la période 6 à 3000 BP. Les changements du régime des feux ne sont pas synchrones avec les changements de végétation (Fig. 3). En effet, au début de la mise en place de la végétation dans les environs du Lac Francis la végétation était dominée par le pin blanc (Pinus strobus) et le cèdre blanc de l’est (Thuja occidentalis), alors que toutes les espèces de la forêt boréales actuelle étaient déjà présente. Lorsque les intervalles de feux ont diminué, les bouleaux ont pris de l’importance avant de laisser la place à la forêt actuelle voici environ 1500-1000 BP. Les changements de végétations sont apparemment plus progressifs que les changements de régime des feux. Enfin, la végétation semble présenter une inertie de quelques siècles vis-à-vis de changements de la fréquence des feux.

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Fig. 2 : Chronologie des intervalles entre les événements de feu les plus probables au lac Francis.

 

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Fig. 3 : Courbes polliniques de quelques taxons résumant la dynamique forestière depuis 7000 BP.

 

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