prédiction

Nouvel outil de prédiction de la régénération forestière 5 ans après feu dans la sapinière à bouleau blanc. CERFO. Technote 2014-03.

CERFOTechnotes

Durant l’été 2010, de grandes superficies forestières ont brûlé en Haute-Mauricie (105 000 ha environ). Immédiatement après le passage d’un feu, des questions importantes se posent pour les aménagistes forestiers : La régénération naturelle sera-t-elle suffisante? Quelle sera la composition des peuplements après feu? Quelle sera l’ampleur des travaux sylvicoles à planifier, en fonction des objectifs de production poursuivis et de l’état de la régénération naturelle (densité, composition)?

Pour aider la planification des interventions sylvicoles sur ces territoires brûlés, le CERFO a développé, en 2012, plusieurs modèles de prédiction de la régénération naturelle en essences commerciales (Côté et al. 2012). Cette étude représente une amélioration d’un premier travail effectué par le CERFO dans les années 2000, qui proposait une première série de clés prédictives de la régénération après feu (Boulfroy et al. 2001).

Scénarios d’évolution de la composition des peuplements après feu sur un horizon de 15-20 ans, applicables au domaine bioclimatique de la sapinière à bouleau blanc – Première année. CERFO. Rapport 2013-22. 55 p. + 2 annexes.

E. Boulfroy, J. Khaldoune, F. Grenon, D. Blouin, P. BournivalRapports

De nombreuses questions se posent lors d’épisodes de feux importants, notamment sur l’abondance de la régénération désirée et la composition des retours de strates immédiatement après feu et à plus long terme. Dans ce contexte, le CERFO a développé, en 2012, des modèles de prédiction de la régénération 5 ans après feu. Un an plus tard, le CERFO propose de documenter, dans le cadre du présent projet, l’évolution de la composition des peuplements sur un horizon de 15-20 ans après un feu, en comparant le portrait réel de la végétation présente 17 ans après feu avec celui de la régénération prédite 5 ans après feu. Le secteur du feu de Parent ayant brûlé en Haute-Mauricie en 1995 représente le territoire de cette étude. Le présent projet correspond à la première année et a consisté à produire les deux intrants qui permettront de développer les scénarios d’évolution de la composition lors de la seconde année du projet. Le premier intrant consiste en une cartographie de la végétation issue des modèles de prédiction de la régénération forestière 5 ans après feu développés par le CERFO en 2012. Ces modèles prédisent le coefficient de distribution des quatre principales essences commerciales, en fonction du type écologique et de l’intensité du feu. Ce portrait de la régénération est présenté pour chaque polygone écoforestier du 4e inventaire décennal auquel est associée une valeur d’intensité de feu. Le deuxième intrant produit est un portrait de la végétation présente 15 à 17 ans après feu. Pour ce faire, deux classifications d’images satellitaires RapideEye ont été réalisées à l’échelle du feu de Parent. La première, non supervisée, a permis de dresser une cartographie préliminaire sur la base de 18 classes d’occupation du couvert végétal. La seconde classification, sur le mode semi-dirigé, a permis de bonifier la cartographie initiale et d’attribuer un pourcentage de recouvrement de la cime des essences forestières à chaque classe, grâce à l’utilisation de zones d’entraînement provenant de données d’inventaire sur le terrain. La performance de cette classification finale en 20 classes s’est avérée très satisfaisante, avec une valeur d’indice de Kappa de 0,97 et une moyenne des pixels correctement classés (MPCC) de 96 %. Finalement, les données de pourcentages de recouvrement de la cime des essences forestières, obtenues à l’échelle de chaque pixel, ont été calculées pour les mêmes polygones que ceux utilisés pour produire le portrait 5 ans après feu. Ces polygones proviennent de l’union de la couverture écoforestière et de celle de l’intensité du feu. La prochaine étape, qui sera réalisée en 2013-2014, consiste à mettre en relation ces deux portraits pour produire des scénarios d’évolution de la végétation sur un horizon de 15-20 ans après feu.

Mise à jour d’un modèle de prédiction de la régénération forestière 5 ans après feu et application aux territoires récemment brûlés en Mauricie dans la sapinière à bouleau blanc. CERFO. Rapport 2012-12. 119 p. + 3 annexes.

S. Côté, P. Bournival, E. Boulfroy, D. Blouin, L. VachonRapports

La Mauricie a été frappée, en 2010, par plusieurs feux majeurs. Plusieurs questions importantes se posent la suite de ces événements, en ce qui concerne la présence de la régénération, sa composition et les travaux sylvicoles à planifier (regarni, reboisement, dégagement).

Des modèles de prédiction de la régénération forestière 5 ans après feu, applicables au sous-domaine de la sapinière à bouleau blanc de l’ouest, ont été développés par le CERFO en 2001. Ces modèles utilisent principalement la composition des peuplements avant feu, le milieu physique et l’intensité du feu comme variables explicatives. Avec l’arrivée de la cartographie écoforestière du 4e décennal (NAIPF), l’appellation des peuplements devient plus précise et le découpage des peuplements plus fin. Cette nouvelle donnée représente une opportunité intéressante d’améliorer le pouvoir prédictif des modèles de prédiction de la régénération.

Ainsi, de nouveaux modèles de prédiction de la régénération 5 ans après feu ont été construits, à partir de données provenant du feu de Parent, mais en utilisant la caractérisation des peuplements avant feu établie selon la norme NAIPF. Les variables prédictives utilisées sont le type écologique et les classes regroupées des dommages. Huit types écologiques font l’objet de prédictions : MS22, RE21, RE22, RE24, RE25, RE39, RS22 et RS25. Les nouveaux modèles retenus présentent un coefficient de détermination (R2 ) variant entre 0,22 et 0,52, ce qui leur assure un meilleur pouvoir prédictif que les modèles construits en 2001 (R2 < 0,35). Le plus grand pouvoir prédictif de ces modèles peut certainement s’expliquer par l’utilisation de données plus précises décrivant les peuplements avant feu, ainsi que par l’approche statistique globale qui a été retenue, qui intègre l’ensemble des variables explicatives dans un même modèle.

Ces modèles, applicables à tout feu ayant brûlé dans le domaine de la sapinière à bouleau blanc, ont ensuite été appliqués à six feux survenus en 2010 en Mauricie. Pour chacun des feux, plus de 75 % de la superficie brûlée est couverte par les 8 types écologiques à l’étude et fait donc l’objet de prédictions du coefficient de distribution de la régénération pour les essences individuelles et les essences regroupées. Le portrait de la régénération prédite 5 ans après feu pour chacun de ces territoires brûlés a ensuite permis de proposer des scénarios d’intervention en phase juvénile, dans l’optique de favoriser l’obtention d’un peuplement de retour de composition résineuse (recommandations de regarni, reboisement, dégagement-nettoiement et EPC).

Mise au point et suivi des méthodes de dégagement dans le feu de Parent (suite de la Phase 1). CERFO. Rapport 2005-08. 55 p.

D. Blouin, G. Lessard, F. Guillemette, E. Boulfroy, P. GauthierRapports

Cinq ans après le passage du feu de Parent, le bilan de la régénération indique que 68 % de la superficie est présentement occupée par des peuplements à dominance résineuse. Or, en l’absence d’intervention d’entretien de la régénération, le modèle de prédiction d’évolution naturelle sur 50 ans développé par Boulfroy et al. (2001) prédit que 93 % de la superficie sera constituée de peuplements à dominance feuillue dont 60 % en feuillu pur et 33 % en mélangé à dominance feuillue. Dans le cas de l’évolution prédite lorsque des interventions de dégagement des tiges résineuses sont réalisées sur les sites à potentiel résineux, soit 91 % du territoire, on aurait 32 % de la superficie couverte par des peuplements résineux purs et 30 % de peuplements mélangés à dominance résineuse. Seulement 38 % de la superficie serait dominée par les essences feuillues.

À moyen terme, l’objectif des bénéficiaires est de réaliser entre 1000 et 2000 hectares par année de dégagement dans les peuplements ayant un potentiel résineux situé dans les secteurs brûlés du feu de Parent. Il s’agit cependant de conditions particulières de travail puisque, dans ces secteurs, on observe la présence d’un grand nombre de tiges brûlées sur pied et une grande quantité de déchets au sol. Ces deux éléments, qui ne sont habituellement pas présents dans les opérations standards de dégagement, représentent un risque élevé pour la sécurité des travailleurs et augmentent les risques de blessures.

La présente étude constitue un projet en deux phases qui vise à préserver la part de vocation résineuse du feu de Parent par l’application d’interventions adaptées au territoire brûlé. Cette étude a pour objectifs généraux : (1) de déterminer quelles sont les méthodes de dégagement les plus sécuritaires et les plus rentables, (2) d’installer un dispositif de suivi de manière à valider les hypothèses d’évolution des peuplements selon les scénarios d’évolution naturelle et d’évolution des tiges résineuses dégagées .

Étant donné la nature dangereuse des travaux, il n’est pas possible d’avoir recours à des opérations manuelles sans opérations mécaniques préalables facilitant l’accès au site telles que des interventions de nettoiement. Deux méthodes de nettoiement ont été mises à l’essai lors de la phase 1 du présent projet. L’abattage de déblaiement réalisé par une abatteuse-groupeuse dans le secteur Wabash du feu de Parent, est un traitement peu perturbateur qui permet de préserver la régénération dans le cas où celle-ci est moins abondante. Cette intervention se réalise à un coût raisonnable (350 $/ha pour 1250 tiges marchandes brûlées sur pied) en vue de la préparation des sites à un dégagement manuel de la régénération naturelle. La seconde méthode proposée dans le secteur Greening, le dépressage mécanique par bandes, réalisé à l’aide de la débroussailleuse Nokamic, s’applique dans le cas de régénération très abondante et permet à la fois de libérer l’accès au site et de diminuer le nombre de tiges à couper. Cette intervention représente un coût moyen estimé à 325 $/ha et facilitera l’opération d’éclaircie précommerciale subséquente.

Les deux traitements ont été réalisés dans le cadre d’un dispositif expérimental qui permet de suivre l’efficacité des différents travaux réalisés, ainsi que l’effet de ces derniers sur la régénération en place et l’encombrement visuel. Les deux traitements ont semblé efficaces pour faciliter l’accès au site pour un traitement de dégagement ou d’éclaircie précommerciale subséquent. Dans le secteur d’abattage de déblaiement (Wabash), la régénération en épinette noire est admissible au traitement de dégagement mécanique afin de réduire la densité du peuplement (dépressage) et, surtout, de libérer la régénération résineuse de l’envahissement par les espèces de compétition (nettoiement). Quant au secteur de dépressage par bandes (Greening), la hauteur et la densité des pins gris rend admissible le traitement par l’éclaircie précommerciale afin d’en réduire la densité (dépressage seulement). Les dispositifs de Wabash et Greening permettront, dans le cadre du deuxième volet de ce projet, de mesurer l’impact réel des travaux de nettoiement sur les opérations manuelles subséquentes, de manière à évaluer l’intérêt pratique et financier du traitement de nettoiement préalable. De plus, ces dispositifs permettront le suivi de l’évolution de la régénération.

De plus, une planification sommaire du réseau routier dans le feu de Parent est proposée, dans le but de rendre accessible la plus grande concentration de sites qui, après des opérations de dégagement, contiendront le plus de tiges d’avenir résineuses. Cette planification est basée sur une classification des peuplements forestiers selon 3 catégories, en fonction de leur composition en essences dans un horizon de 50 ans si des opérations de dégagement sont réalisées :

-Retour prédit en peuplements résineux purs : priorité I

-Retour prédit en peuplements mélangés à dominance résineuse : priorité II

-Retour prédit en peuplements mélangés à dominance feuillue : priorité III

Enfin, la comparaison des rendements du scénario sans dégagement avec le scénario avec dégagement dans le feu de Parent permet de démontrer que la réalisation d’un dégagement a un impact important sur les rendements en SEPM alors qu’il a très peu d’effet sur le rendement total ou sur l’âge à maturité. Le dégagement du feu de Parent amènerait un investissement majeur d’une trentaine de millions de dollars pour un gain supplémentaire en volume résineux sur pied à maturité d’un peu plus de 2 000 000 m3 . Basée sur la valeur marchande des bois sur pied, la différence entre la valeur du SEPM et du peuplier multiplié par le gain en volume en SEPM suite à un dégagement équivaut à l’investissement occasionné par ce même traitement en dollars d’aujourd’hui.