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Centre de foresterie des Grands Lacs (CFGL)

 

No 51, mai 2024

Une scientifique du Centre de foresterie des Grands Lacs (CFGL) récompensée pour son travail exceptionnel

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Mme Chelene Hanes, Ph. D., est la lauréate de la Médaille du mérite de la Ville de Sault Ste. Marie pour ses réalisations dans le domaine de la recherche sur les feux de forêt.

Chelene Hanes.

La Ville de Sault Ste. Marie a annoncé que Chelene Hanes, est l’une des récipiendaires de la Médaille du mérite pour 2023. Cette médaille récompense les réalisations exceptionnelles dans un domaine donné ainsi que les contributions apportées à la collectivité sur plusieurs années.

Le communiqué de presse indique que «  Mme Chelene Hanes, Ph. D., est célébrée pour ses réalisations remarquables dans le domaine de la recherche sur les feux de forêt. Première de sa famille à poursuivre des études postsecondaires, elle a obtenu un baccalauréat et une maîtrise à l’université Western Ontario, ainsi qu’un doctorat en foresterie à l’Université de Toronto. Spécialisée dans l’estimation de la sécheresse, la probabilité d’incendie et la modélisation des feux de forêt potentiels dans les paysages canadiens, Chelene Hanes a non seulement amélioré le paysage scientifique de la communauté, mais elle a également transmis à d’autres sa passion pour les changements climatiques, les feux de forêt et la gestion de la sécheresse. Ses contributions s’étendent à son rôle de chercheuse dans le domaine des feux de forêt au Service canadien des forêts (SCF) de Ressources naturelles Canada (RNCan), où elle joue un rôle essentiel dans l’amélioration de la Méthode canadienne d’évaluation des dangers d’incendie de forêt grâce à des recherches sur le terrain et en laboratoire sur la dynamique de l’humidité, sur les combustibles et sur le comportement des incendies. Cette méthode améliorée, renforcée par ses recherches, met à profit des stratégies efficaces de gestion des feux de forêt dans l’ensemble du Canada. »

 

Évaluation de nouvelles méthodes d’estimation de la sécheresse dans la Méthode canadienne d’évaluation des dangers d’incendie de forêt

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Mme Chelene Hanes, Ph. D., et ses collègues ont évalué des sondes électroniques d’humidité du sol et un modèle de surface du sol pour mieux comprendre la sécheresse dans l’évaluation des risques d’incendie.

Les organismes canadiens de gestion des incendies suivent les conditions de sécheresse en utilisant l’indice de sécheresse (IS), qui représente l’humidité de la couche organique, dans la Méthode canadienne d’évaluation des dangers d’incendie de forêt. Des études de terrain entreprises en Alberta et en Ontario visent à déterminer si les sondes électroniques d’humidité du sol et les estimations de la teneur en humidité du sol par les modèles de surface du sol peuvent être utilisées pour enrichir et/ou améliorer la compréhension de la sécheresse dans l’évaluation des risques d’incendie.

Les résultats indiquent que, bien que simple, le modèle d’IS a bien prédit la teneur en humidité des couches organiques les plus profondes (10 à 18 cm de profondeur), même en comparaison avec le modèle de surface du sol le plus sophistiqué. Par conséquent, des sondes d’humidité électroniques peuvent servir de complément à l’IS. Les estimations de la teneur en humidité du modèle de surface du sol sous-estiment systématiquement la teneur en humidité de la couche organique. L’étalonnage et la validation du modèle de surface du sol pour les sols organiques en plus des sols minéraux sont nécessaires en vue d’une utilisation future dans la prévision du danger d’incendie.

Pour obtenir plus de renseignements, veuillez communiquer avec Chelene Hanes ou M. Mike Wotton Ph. D.

 

Analyses des comportements de vol et des isotopes stables pour caractériser les phénomènes de dispersion à grande échelle de la tordeuse des bourgeons de l’épinette

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M. Felipe Dargent, Ph. D., chercheur scientifique postdoctoral au CFGL, et ses collaborateurs approfondissent les connaissances sur la migration de la tordeuse des bourgeons de l’épinette.

Les flambées épidémiques de la tordeuse des bourgeons de l’épinette (Choristoneura fumiferana [Clem.]) ont des conséquences économiques et écologiques à grande échelle. L’une des principales explications de la propagation à grande échelle et de la synchronisation de ces flambées épidémiques est la dispersion sur de longues distances (jusqu’à 450 km) des papillons de nuit, depuis les points chauds (haute densité) vers les zones à faible densité. Ces phénomènes sont difficiles à surveiller, car les volées de dispersion ne se produisent que quelques fois par an et n’ont pas d’itinéraires réguliers. De plus, les méthodes de suivi couramment utilisées ne sont pas adaptées à ce travail. Confirmer cette immigration et faire la distinction entre les insectes locaux et immigrés sont des étapes essentielles pour retracer et déterminer les leviers physiques et écologiques de la dispersion des papillons de nuit.

Pendant les 10 à 15 jours que dure leur vie adulte, lorsqu’il ne pleut pas et que les températures sont supérieures à 14 °C, les papillons de nuit s’envolent au crépuscule jusqu’à une hauteur de 400 m pendant quelques heures, puis vont s’installer sous le couvert forestier pour le reste de la journée. Des courants venteux peuvent emporter les papillons de nuit pendant leur vol vertical et les disperser, parfois par centaines de milliers et sur des centaines de kilomètres.

Les isotopes de l’hydrogène et du strontium sont des marqueurs intrinsèques de l’origine géographique, car ils révèlent le lieu de développement d’un organisme et servent notamment à distinguer les espèces adultes locales et immigrantes de la tordeuse des bourgeons de l’épinette et à démontrer qu’un événement d’immigration s’est produit.

L’équipe de cette étude a d’abord déterminé l’état présumé local ou immigrant des papillons de nuit en s’appuyant sur le comportement de vol et l’heure de leur capture, soit la meilleure méthode à ce jour. Elle a ensuite évalué si les valeurs individuelles d’hydrogène et les rapports de strontium différaient entre les classes présumées.

Un système automatisé de pièges à phéromones, répartis sur six sites différents dans l’Est du Canada, à l’intérieur et à l’extérieur de la zone de flambée épidémique actuelle, a assuré le piégeage de tordeuses des bourgeons en enregistrant la date et l’heure de leur capture.

Les résultats ont montré que les valeurs d’hydrogène et les taux de strontium, pris de manière individuelle et combinée, permettent de faire la distinction entre les espèces présumées locales et immigrantes. Ces résultats ont des conséquences fondamentales et appliquées; ils valident l’efficacité de l’utilisation combinée des pièges automatisés, de la surveillance radar, de la phénologie et des données météorologiques pour détecter les événements d’immigration de la tordeuse des bourgeons de l’épinette, tout en montrant la nature complémentaire de l’utilisation des isotopes pour valider et améliorer l’efficacité de ce réseau de pièges.

Le développement de ces outils isotopiques consacrés à l’étude du comportement de dispersion non migratoire et assisté par le vent des insectes à petites ailes ouvrira de nouvelles voies de recherche sur la mobilité de nombreuses espèces de ravageurs (p. ex., l’agrile du frêne, le dendroctone du pin ponderosa, la spongieuse et le longicorne asiatique). L’ensemble de ces renseignements est essentiel à l’élaboration de stratégies d’éradication précoce plus efficaces et à l’amélioration de la rentabilité et de la durabilité des décisions de gestion forestière prises par les praticiens de l’industrie et du gouvernement (Characterizing eastern spruce budworm’s large-scale dispersal events through flight behavior and stable isotope analyses [en seulement anglais]).

Pour obtenir plus de renseignements, veuillez communiquer avec Felipe Dargent ou M. Jean-Noel Candau Ph. D.

 

Les régimes thermiques des cours d’eau d’amont forestiers se réchauffent

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Danielle Hudson et M. Jason Leach, Ph. D., dirigent une étude qui montre que les cours d’eau boisés se sont réchauffés au cours des quatre dernières décennies, ce qui pourrait avoir des conséquences sur les écosystèmes aquatiques.

Les régimes thermiques des réseaux de cours d’eau d’amont forestiers influencent l’habitat des organismes aquatiques, tels que les poissons. De nombreux territoires au Canada exigent que les activités forestières soient menées de manière à réduire ou à atténuer les effets potentiels sur la température des cours d’eau. Pour bien comprendre comment les activités forestières peuvent modifier la température des cours d’eau, nous devons également comprendre comment les régimes thermiques changent en réponse à la variabilité du climat. La plupart des études sur les changements à long terme de la température de l’eau portent sur de grands réseaux fluviaux et, par conséquent, nous en savons moins sur les tendances saisonnières de la température des petits réseaux de cours d’eau d’amont.

Danielle Hudson et Jason Leach ont analysé les données à long terme sur la température de l’eau mesurée dans l’ensemble du réseau de cours d’eau dans le cadre de l’étude du bassin versant des lacs Turkey. Ils ont constaté que ces petits cours d’eau se réchauffent et que les taux de réchauffement diffèrent en fonction de leur emplacement dans le réseau de cours d’eau. Les températures des cours d’eau d’amont alimentés par les eaux souterraines se réchauffent principalement au printemps (jusqu’à 2 °C d’augmentation sur la période de 36 ans). En comparaison, les cours d’eau d’amont alimentés par les lacs se réchauffent à l’automne (jusqu’à 2,6 °C d’augmentation sur la période de 36 ans). Il est intéressant de noter qu’aucun des deux types de cours d’eau ne s’est nettement réchauffé pendant l’été, ce qui contraste avec la plupart des résultats obtenus dans des réseaux fluviaux plus importants. Ces résultats suggèrent que nous devons tenir compte du comportement unique des cours d’eau d’amont boisés lorsque nous étudions la réponse des écosystèmes aquatiques aux changements climatiques et forestiers.

Pour obtenir plus de renseignements, veuillez communiquer avec Danielle Hudson ou avec Jason Leach.

 

Synchronie et dynamique des flambées épidémiques de défoliateurs

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Dans plusieurs articles, M. Barry Cooke, Ph. D., et ses collègues examinent les facteurs contribuant à la fréquence, à la gravité et à l’étendue des flambées épidémiques d’espèces défoliatrices.

Cooke et Roland (2023), « Variable synchrony in insect outbreak cycling across a forest landscape gradient: multi-scale evidence from trembling aspen in Alberta » [en anglais seulement] ont montré que les flambées épidémiques de la livrée des forêts en Alberta présentent un étrange schéma asynchrone qui est déterminé par des gradients spatiaux dans la structure du paysage forestier. Quant à Cooke et coll. (2023), «  Confronting the cycle synchronization paradigm of defoliator outbreaks in space and time – evidence from two systems in a mixed-species forest landscape » [en anglais seulement], ils ont montré qu’il en va de même dans le nord-ouest de l’Ontario, et même avec la tordeuse des bourgeons de l’épinette : plus la chenille a d’arbres à manger, plus la flambée épidémique est intense et plus elle s’étend. Enfin, Sturtevant et coll. (2023), « Of clockwork and catastrophes: advances in spatiotemporal dynamics of forest Lepidoptera » [en anglais seulement] ont montré, par une recension des écrits, que des modèles tels que la tordeuse des bourgeons de l’épinette et la livrée des forêts font l’objet d’abondantes recherches dans six domaines comportant tous les aspects de la recherche scientifique. Ils ont suggéré qu’un tel cadre exhaustif permettrait de mener des recherches sur toute espèce d’insecte forestier présentant un intérêt pour le Canada.

De plus, Cooke et coll. (2022), « The forest tent caterpillar in Minnesota: detectability, impact, and cycling dynamics » [en anglais seulement] ont montré que la livrée des forêts du Minnesota présente des flambées épidémiques périodiques, exactement comme dans le nord-ouest de l’Ontario, et ont calculé les seuils à partir desquels les flambées épidémiques deviennent (a) détectables (à l’aide de divers moyens) et (b) impactantes. Entre-temps, Cooke (2022), « Forest landscape effects on dispersal of spruce budworm (Choristoneura fumiferana) and forest tent caterpillar (Malacosoma disstria) female moths in Alberta, Canada » [en anglais seulement] a montré que la tordeuse des bourgeons de l’épinette et la livrée des forêts de l’Alberta présentent toutes deux des réactions d’exode à l’augmentation des niveaux de défoliation et une préférence pour l’installation dans des peuplements forestiers relativement peu peuplés et non défoliés, ce qui suggère que la dispersion est hautement adaptée à ces espèces.

Veuillez communiquer avec Barry Cooke pour obtenir plus de renseignements.

 

Réunion en personne à l’occasion du lancement de la mission GardeFeu et publication du premier bulletin électronique consacré à la mission

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Les parties prenantes de la mission GardeFeu se sont réunies à l’administration centrale de l’Agence spatiale canadienne, et le premier numéro du bulletin électronique de la mission GardeFeu est maintenant disponible.

En novembre 2023, la réunion de lancement de la mission GardeFeu entre parties prenantes s’est tenue dans les bureaux de l’Agence spatiale canadienne (ASC) à Saint-Hubert, au Québec. L’événement, qui s’est déroulé sur deux jours, a consisté en des présentations sur la mission GardeFeu le premier jour, et en une journée interactive le deuxième jour, qui comportait une séance « Café spatial » innovante. Cet atelier était la première occasion, depuis le redimensionnement de la mission GardeFeu en tant que mission opérationnelle, pour les différents groupes impliqués dans la mission — des membres de l’ASC aux gestionnaires des incendies — de se réunir et de nouer des liens en personne. Une vue d’ensemble de l’atelier, y compris la structure et le contenu, la participation et les premiers résultats, se trouve dans le rapport Former une constellation de connexions : la réunion des parties prenantes de la mission GardeFeu 2023.

Le premier Bulletin électronique de la mission GardeFeu, une nouvelle série consacrée spécifiquement aux activités de la mission GardeFeu, est désormais en ligne.

 

Un projet scientifique communautaire utilise une nouvelle méthode d’échantillonnage du puceron lanigère de la pruche

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Le SCF, le Centre des espèces envahissantes et l’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA) ont collaboré à un projet communautaire scientifique utilisant des pièges imprimés en 3D pour surveiller la présence du puceron lanigère de la pruche (PLP).

Grâce à l’utilisation de pièges imprimés en 3D, cette nouvelle méthode d’échantillonnage du PLP permet à toute personne de participer aux efforts de détection du ravageur à des densités plus faibles et dans des zones difficiles à échantillonner. Elle a été utilisée lors d’une enquête scientifique citoyenne sur le PLP dans le sud de l’Ontario et a déjà permis de détecter une infestation de ce ravageur inconnue jusqu’alors. Le projet scientifique communautaire a été présenté lors du Forum annuel sur la répression des ravageurs forestiers, qui s’est tenu à Ottawa (Ontario) en novembre 2023, et se poursuivra en 2024.

Pour obtenir plus de renseignements, veuillez communiquer avec M. Chris MacQuarrie, Ph. D.

 

Séchage d’échantillons de sol à l’aide de blocs de gel de silice : une méthode simple à appliquer en vue d’un stockage à court terme

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Une étude d’Emily Smenderovac montre que le séchage à l’aide de blocs de gel de silice est une méthode rentable et simple à appliquer en vue d’un stockage à court terme à température ambiante des analyses des communautés microbiennes basées sur l’ADN.

Dans les endroits éloignés ou semi‑éloignés, l’échantillonnage du sol visant à prélever l’ADN environnemental est souvent limité en raison des contraintes logistiques liées à la conservation des échantillons, notamment l’absence ou la difficulté d’accès à un congélateur. Bien que la congélation à ‑20 °C soit une stratégie courante de préservation de l’ADN, d’autres méthodes peuvent servir à préserver l’ADN en vue d’un stockage à température ambiante, notamment la dessiccation ou l’utilisation d’éthanol ou d’agents de conservation commerciaux.

Dans cette étude, cinq méthodes de conservation (solution CD1, éthanol à 95 %, blocs de gel de silice Dry & Dry, RNAlater, LifeGuard), de même que celle de la congélation à ‑20 °C ont fait l’objet d’évaluation par rapport à la méthode d’extraction immédiate à partir de sols organiques et minéraux, qui elle, assure une conservation allant jusqu’à trois semaines. Dans l’ensemble, l’étude soutient l’utilisation du séchage avec des blocs de gel de silice comme une méthode rentable et facile à appliquer pour le stockage à court terme à température ambiante des analyses de communautés microbiennes basées sur l’ADN. Cette méthode pourrait permettre d’étendre les zones à échantillonner dans le cadre de ce travail à moindres frais.

Pour obtenir plus de renseignements, veuillez communiquer avec Emily Smenderovac.

 

La Forêt expérimentale de Petawawa : la science appliquée dans toute sa splendeur!

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Une nouvelle infographie donne un aperçu des travaux scientifiques menés dans la Forêt expérimentale de Petawawa (FEP).

Depuis 1918, les chercheurs forestiers ont utilisé la FEP pour mettre en place des expériences à long terme et ont collecté des données en utilisant des techniques variées et innovantes pour apprendre comment les arbres poussent dans la région forestière des Grands Lacs et du Saint-Laurent au Canada. Ces connaissances visent à orienter les pratiques forestières ainsi qu’à aider à prévoir les feux de forêt, les changements climatiques et d’autres défis en matière d’aménagement forestier, et à s’y préparer. Les principaux domaines de recherche de la FEP s’appuient sur des données fiables et sur des liens étroits avec ses partenaires.

Obtenez plus de détails ici : « La Forêt expérimentale de Petawawa : l’essence même des sciences appliquées! ».

 

L’examen historique de la recherche sur l’épinette blanche se poursuit

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Le deuxième d’une série de trois rapports d’information fondés sur les travaux de M. Roy Sutton, Ph. D., scientifique du CFGL aujourd’hui décédé, vient d’être publié.

Il s’agit du deuxième d’une série de trois rapports d’information sur l’épinette blanche qui s’appuient sur le travail et la passion de toute une vie de Roy F. Sutton, Ph. D., du SCF (CFGL), aujourd’hui décédé. Cet examen historique rassemble une grande quantité d’informations sur l’épinette blanche et témoigne des efforts soutenus et dévoués de Roy Sutton. Le deuxième rapport, Épinette blanche : Botanique, physiologie/nutrition revue historique, présente un examen complet des caractéristiques botaniques de l’épinette blanche, de sa croissance et de son développement, de sa reproduction et des conditions de croissance requises.

Le troisième et dernier rapport d’information sur les travaux de Roy Sutton devrait être publié au cours de l’année 2024.

Pour obtenir plus de renseignements, veuillez communiquer avec Stan Phippen.

 

Publications

Publications récentes

Antwi, E.; Boakye-Danquah, J.; Silver, D. A.; Dabros, A.; Abolina, E.; Eddy, I.; Wiebe, P.A.; Leach, J.; Winder, R.S.; Webster, K.L.; Eddy, B.; Mansuy, N.; Emilson, E.J.S.; Venier, L.; Neilson, E.T. ; Trudeau, C.; George, C.; Mayor, S. J.; MacDonald, H. Rapport sur le Cadre d’évaluation des risques relatifs aux effets cumulatifs (CEREC). 2023. Centre de foresterie des Grands Lacs, Service canadien des forêts, Ressources naturelles Canada, p.54.

Cooke, B. J., Robert, L.-E., Sturtevant, B. R., Kneeshaw, D., Thapa, B. 2024. Confronting the cycle synchronisation paradigm of defoliator outbreaks in space and time—Evidence from two systems in a mixed-species forest landscape. Journal of Ecology, 112 (1): 152–173.

Crowley, M.A.; MacPherson, L.; McFayden, C.; Johnston, J.M.; Dufour, D.; DeBoer, S.; Mizzi, S.; Hope, E.; de Jong, M.; Thompson, D.K.; Cantin, A. 2023. Former une constellation de liens : La réunion des parties prenantes de la mission GardeFeu 2023. Centre de foresterie des Grands Lacs, Sault-Sainte-Marie (Ontario). Actes de rencontres sur les incendies de forêt GLC-WF-1. 13p.

Dargent, F.; Candau, J.-N.; Studens, K.; Perrault, K.H.; Reich, M.S.; Bataille, C.P. 2023. Characterizing eastern spruce budworm’s large-scale dispersal events through flight behavior and stable isotope analyses. Frontiers in Ecology and Evolution. 11:1060982.

Freeman, E.C.; Emilson, E.J.S.; Thorsten, D.; Braga, Lucas P.P.; Emilson, C.; Goldhammer, T.; Martineau, C.; Singer, G.; Tanentzap, A. J. 2024. Universal microbial reworking of dissolved organic matter along soil gradients Nature Communications, 15:187. 12 p.

Hudson, D. T., Leach, J. A., & Houle, D. 2023. Thermal regimes of groundwater-and lake-fed headwater streams differ in their response to climate variability. Limnology and Oceanography Letters, 8(6), 885-895.

Lecours, M.; McFayden, C.; Boychuk, D.; George, C.; Woolford, D.G. Brûler intelligemment : Collaborer à la lutte contre les feux de forêt, en soutien à l’intégration science-politique-opérations. N Centre de foresterie des Grands Lacs, Sault-Sainte-Marie (Ontario). Actes de rencontres sur les incendies de forêt GLC-WF-2. 12p.

Li, C., Barclay, H., Roitberg. B., Lalonde, B., Huang, S., Kambo, D., Fera, J. 2024. Realizing the full growth potential of a forest: TreeCG, a forest compensatory growth model. Natural Resources Canada, Canadian Wood Fibre Centre. Fibre Facts 28. 4 p.

Newton, P.F. 2023. Development of Spatiotemporal Whole-Stem Models for Estimating End-Product-Based Fibre Attribute Determinates for Jack Pine and Red Pine. MDPI Forests, volume 14, pages 1-47.

Sturtevant, B.; Cooke, B.J.; James, P.M.A. 2023. Of clockwork and catastrophes: advances in spatiotemporal dynamics of forest Lepidoptera. Current Opinion in Insect Science, Volume 55, 101005. 8 p.

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