Projets de recherche

Personnes responsables
Evelyne Thiffault, professeure à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
François Anctil, professeur à la Faculté des sciences et de génie, Université Laval

Partenaires
Forêt d'Enseignement et de Recherche Simoncouche (FERS), Université du Québec à Chicoutimi
Forêt d'Enseignement et de Recherche du Lac Duparquet (FERLD), Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue 

Ce projet a pour objectif de développer un modèle innovateur de foresterie agile face au climat. D’après le Groupe intergouvernemental d’experts sur l’évolution du climat, le secteur forestier pourrait contribuer davantage et de façon importante aux stratégies d’atténuation des émissions de gaz à effet de serre et de lutte aux changements climatiques. Or, le développement de pratiques de foresterie visant l’atténuation des changements climatiques doit également tenir compte des effets d’un climat changeant sur la productivité des écosystèmes forestiers. Il y a ainsi une nécessité d’adaptation du secteur forestier au climat. 

Le développement de pratiques forestières visant l’atténuation et l’adaptation aux changements climatiques doit reposer sur l’analyse intégrée des flux de carbone, d’eau et d’énergie, de l’écosystème forestier jusqu’aux marchés des produits du bois: le système Forêts-Produits-Marchés. C’est le concept de foresterie agile face au climat qui vise à capter, stocker, faire circuler, visualiser et utiliser le continuum Carbone-Eau-Énergie au sein du système Forêts-Produits-Marchés, afin de favoriser des prises de décision rapides, réactives et en continu. 

Alors que le numérique s’impose comme le principal outil pour repenser les rapports des sociétés à leurs espaces, il offre au secteur forestier de nouvelles possibilités de captage en temps réel de données provenant de territoires, d’objets et d’individus connectés; il ouvre un monde où l’information et la technologie contribuent à rendre les pratiques forestières plus efficaces, réactives et sensibles à leur environnement et au climat. 

Les quatre thèmes de recherche du projet sont:

1. Augmenter la résilience des forêts face aux changements climatiques.
2. Accroître le potentiel de séquestration de carbone des forêts et leur rendement en produits du bois.
3. Mobiliser le bois pour des usages matériels et énergétiques à des fins de stockage du carbone et de substitution sur les marchés.
4. Analyser l’information des forêts jusqu’aux marchés.

Personne responsable
Evelyne Thiffault, professeure à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval

Ce projet fait partie d’une initiative plus large qui vise à compiler et à mettre en relation différentes données empiriques du Québec liées à la dynamique des stocks et des flux de carbone forestier, des flux d’autres gaz à effet de serre (GES) et du bilan radiatif, pour les deux grands réservoirs de carbone que sont le territoire, lequel inclut les écosystèmes forestiers et les sites non-forestiers pouvant être boisés et les produits du bois en utilisation dans le parc immobilier. L’objectif pratique sera de créer un tableau de bord sur le carbone forestier, les GES et l’impact sur le réchauffement climatique du secteur forestier québécois.

Le projet représente une concertation sans précédent des efforts et initiatives d'universités et centres de recherche du Québec, couvrant une amplitude unique de conditions écologiques (boréales, tempérées), territoriales (forêts, tourbières, sites non-forestiers, milieu urbain) et conceptuelles (écosystèmes, produits du bois, marchés immobiliers). Cela permettra l’émergence de nouvelles approches méthodologiques communes, et l’identification des principales lacunes des connaissances pour les recherches futures. 

Ce projet permettra d’analyser de manière raisonnée une abondance de données techniques et scientifiques présentement disjointes, qui alimenteront un tableau de bord. Celui-ci fournira les conditions initiales des stocks et flux de carbone du territoire et du parc immobilier, offrant ainsi une idée claire des grands réservoirs et de leur vulnérabilité potentielle. Il contiendra également des informations sur le cours normal des affaires, nécessaire pour évaluer l’efficacité de politiques alternatives, et des estimations régionalisées permettant d’adapter aux conditions du Québec les paramètres des modèles et, de raffiner les analyses de cycle de vie des produits du bois de même que leurs facteurs de substitution. Le projet fera également l’objet de publications scientifiques et de communications basées sur des méta-analyses et des synthèses, dont la valeur pour le développement de politiques est très grande. 

Le projet proposé est porté par une équipe provenant de huit universités (Université Laval, UQO, UQAC, UQAM, UQAT, UdeM, ÉTS, TELUQ) et un centre collégial de transfert de technologie (CERFO). L’équipe comprend aussi des collaborateurs gouvernementaux du Ministères des Forêts, de la Faune et des Parcs , du Service canadien des forêts et d’Environnement et Changement climatique Canada.

Pour suivre les travaux sur le carbone forestier à l’Université Laval, vous pouvez consulter la page Facebook de Team Carbone.

Personnes responsables
Alexis Achim, professeur à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
Nicholas Coops, professeur à la Faculté de foresterie, University of British Columbia

Le programme de recherche vise à fournir des données, des outils et des solutions pratiques pour améliorer la résistance des forêts canadiennes à diverses perturbations et sources de stress, contribuant ainsi à la santé de ces écosystèmes et au bien-être des communautés qui en dépendent. La Forêt Montmorency est l’un des 12 sites de recherche du projet. À ce jour, les travaux de Silva21 ont notamment permis de générer des projections climatiques pour ce territoire en considérant une gamme de scénarios futurs plausibles. Également, l'équipe du projet travaille à la mise en place de l'expérience «TRANS X» qui vise à planter des semis d'espèces en dehors de leur aire naturelle de distribution de manière à évaluer leur réaction à de nouvelles conditions climatiques.

Personnes responsables
André Desrochers, professeur à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
Junior Tremblay, chercheur scientifique dans le domaine des oiseaux et des écosystèmes boréaux, Environnement et Changement climatique Canada

La portion nord de la Forêt Montmorency a été intégrée à la superficie inventoriée pour le suivi des populations d’oiseaux nicheurs dans le cadre des travaux d’André Desrochers, chercheur en écologie animale et en conservation à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique de l’Université Laval. Il s'intéresse particulièrement au succès de reproduction des oiseaux, mais aussi à l'occupation des habitats par les espèces vulnérables, dont la Grive de Bicknell, une espèce menacée dont l’habitat a été favorisé par les coupes forestières intensives des 30 dernières années. Il collabore notamment avec Junior Tremblay dans le cadre du projet sur la grive de Bicknell, qui s’intéresse de son côté également aux pics boréaux, soit le pic à dos noir (retrouvé plus abondamment dans les zones perturbées, telles que les peuplements ravagés par l’arpenteuse de la pruche), ainsi que le pic à dos rayé (associé aux vieilles pessières noires qu’on retrouve uniquement au nord du secteur B).

Personne responsable
Sylvain Jutras, professeur à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval

Partenaires
Ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs
Ministère des Ressources naturelles et des Forêts
Département de génie civil et de génie des eaux, Faculté des sciences et de génie, Université Laval

À la Forêt Montmorency, un observatoire hydrométéorologique dénommé Bassin expérimental du ruisseau des Eaux-Volées (BEREV) est maintenu depuis 1965. Ce site de recherche est unique au Canada quant à la densité, la longévité et la qualité des données hydrométéorologiques qui y ont été accumulées au fil du temps. On y retrouve quatre bassins versants jaugés en forêt boréale et plusieurs stations météorologiques, de même qu’un site expérimental dédié à l’étude des précipitations solides (site NEIGE). Les données acquises depuis plus de 50 ans sont tout aussi exceptionnelles que la chance qui a permis au site de survivre, bon an mal an, grâce à l’obtention de financements ponctuels. Plusieurs recherches sont en cours en lien avec les processus de sous-captation des précipitations solides, l’interception des précipitations en milieu forestier, la mesure directe de l’évapotranspiration et la modélisation hydrologique.

Personnes responsables
Éric Bauce, professeur à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
Avaro Fuentealba, professionnel de recherche à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
Richard Berthiaume, Société de protection contre les insectes et les maladies des forêts
Louis Morneau, Ministère des Ressources naturelles et des Forêts du Québec

Ce projet vise à créer des outils pour mieux prédire et gérer les ravages causés par la tordeuse des bourgeons d'épinette (TBE). Cela inclut un modèle prédictif des défoliations anticipées en se basant sur les niveaux de population et les caractéristiques environnementales et de peuplement antérieures de la TBE. Seront aussi développés des modèles pour évaluer les risques de mortalité des arbres due à la TBE en plus d’analyser le potentiel de l’imagerie satellitaire pour aider à suivre l'ampleur des dégâts causés annuellement par ces insectes. Le projet de recherche vise également à développer une application pour optimiser la collecte d'informations sur les populations de tordeuses de bourgeons d'épinette en suspension de développement.

Personnes responsables
Véronic Landry, professeure à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
Julien Chamberland, professeur adjoint à la Faculté des sciences de l’agriculture et de l’alimentation, Université Laval

Partenaire
Département des sciences des aliments, Faculté des sciences de l’agriculture et de l’alimentation, Université Laval

Dans ce projet, nous modifions différentes espèces nord-américaines avec, notamment, du perméat d’ultrafiltration de lactosérum, un sous-produit de l’industrie fromagère. L’objectif est d’accroître la stabilité dimensionnelle du bois et sa résistance à la dégradation fongique. Le bois traité est exposé sur le Q-rack à la Forêt Montmorency afin de suivre sur après des mois, voire des années, l’évolution de son apparence et de la croissance de champignons de coloration. Les résultats obtenus peuvent être croisés avec les données météorologiques enregistrées à la Forêt Montmorency.

Personnes responsables
Ilga Porth, professeure à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
Ebenezer Iyiola Adeyemi, postdoctorant à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
Chen Chen, postdoctorant à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval

Ce projet a pour objectif le développement d’un outil de phénotypage de précision par drone pour évaluer les caractères adaptatifs conventionnels et nouveaux afin de compléter les programmes opérationnels de Ressources naturelles Canada et du Ministère des Ressources naturelles et des Forêts du Québec. Le phénotypage à grande échelle, nécessaire pour évaluer les caractères adaptatifs dans des populations de croisement comptant des milliers d’arbres, représente aujourd’hui le principal obstacle à l’identification rapide des caractères qui permettent aux arbres de faire face aux changements climatiques. 

Désormais disponibles pour une sélection génomique renforcée, diverses ressources génomiques peuvent être utilisées pour accélérer les cycles de sélection et pour sélectionner des génotypes mieux adaptés et plus résistants aux changements climatiques et aux maladies à venir. La technologie proposée aidera le secteur forestier canadien à tirer parti des outils de sélection génomique qui pourraient atténuer les effets du changement climatique.

Personne responsable
André Desrochers, professeur à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval

Le projet de surveillance hivernale de mammifères a pour objectif principal d'évaluer les fluctuations annuelles des populations de la majorité des mammifères de la Forêt Montmorency. Il vise aussi à mesurer l'impact des aménagements forestiers sur la répartition spatiale des mammifères en hiver. De janvier à mars chaque hiver, l’équipe de recherche parcourt des dizaines de kilomètres de transects sur les chemins non entretenus, les sentiers et sous-bois pour géolocaliser et identifier toutes les pistes observées. La base de données de plus de 80 000 pistes contribue à la mission éducative de la Forêt en permettant la réalisation de projets aux trois cycles d’études. Ce projet positionne également la Forêt Montmorency comme la forêt québécoise dont la faune est la plus surveillée, qui se joint donc au club sélect des sites d'études longitudinales des populations fauniques en Amérique du Nord.

Personnes responsables
Evelyne Thiffault, professeure à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
Nelson Thiffault, chercheur au Centre canadien sur la fibre de bois et professeur associé à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval

Partenaire
Energir

Le projet de recherche vise à identifier les conditions forestières de la forêt québécoise qui favoriseront l’harmonisation de l’approvisionnement en biomasse pour la production de bioénergie sous forme de gaz naturel renouvelable (GNR) avec le secteur forestier. L’objectif pratique est de déterminer un optimum en regard de la récolte de sources de résidus possédant des propriétés chimiques et physiques appropriées pour la conversion en GNR (favorisant ainsi la rentabilité de projets de GNR), et dont la récupération facilitera en même temps l’atteinte d’objectifs sylvicoles de régénération pour le territoire forestier (favorisant ainsi la rentabilité du reste du secteur forestier et l’atteinte d’objectifs associés à l’aménagement forestier durable). 

L’hypothèse est qu’il existe des sources optimales de biomasse forestière résiduelle dont la récupération favorise la création de microsites propices à la régénération, et qui possèdent des propriétés adéquates pour la conversion en GNR. Identifier les synergies possibles avec le secteur forestier, synergies au sein desquelles l’approvisionnement en biomasse ferait partie d’un système plus large visant à la fois la production de bioénergie et l’atteinte d’objectifs sylvicoles, devrait faciliter l’acceptabilité des projets de GNR tant par le secteur forestier que les communautés qui vivent de la foresterie.

Personne responsable
Sylvain Jutras, professeur à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval

Partenaires
Environnement et Changements climatiques Canada
Ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs
Campbell Scientific Canada
Hydro-Québec
Geonor
McGill University
Université du Québec à Montréal
Département de génie civil et de génie des eaux, Faculté des sciences et de génie, Université Laval

Le site NEIGE vise à contribuer à l’amélioration de l’estimation des apports en eau pendant la période hivernale grâce au perfectionnement des méthodes de mesure de la neige en milieu forestier, dans le biome boréal. Plus précisément, il permet de:

• Évaluer la sous-captation horaire, bi-journalière et journalière des précipitations solides pour différents types de précipitomètres et de paravents installés à la Forêt Montmorency.
• Développer des équations utilisant des paramètres météorologiques usuels afin de permettre le débiaisage des données brutes de précipitations solides en fonction des appareils et des paravents utilisés.
• Comparer l’efficacité des appareils permettant l’estimation de l’équivalent en eau de la neige contenue dans le manteau nival.
• Favoriser le partage des données et des résultats entre les intervenants grâce à des activités de transfert de connaissance et des ateliers thématiques.

Personne responsable
Pierre Blanchet, professeur à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval

Partenaires
Art Massif
Cecobois

Les produits du bois en usage extérieur sont assujettis à des conditions climatiques qui provoquent leur dégradation. Bien qu’il existe quelques règles du pouce, les bonnes pratiques en cette matière sont peu documentées. Ce projet a donc pour objectif de documenter les risques de dégradation de colonnes en lamellé-collé dans le contexte de la Forêt Montmorency. Le dispositif permettra de mettre en évidence l’effet du type de connecteur bois-béton, l’effet d’un débord de toit et l’effet d’un traitement de protection. Il s’agit d’un dispositif de vieillissement en temps réel, donc sur une période de 10 ans.

Personnes responsables
Sylvain Jutras, professeur à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
André P. Plamondon, professeur associé à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval

Partenaire
Ministère des Ressources naturelles et des Forêts

Ce projet a pour objectif de bonifier la méthode rationnelle ou de développer une approche complémentaire afin d’améliorer l’exactitude et de réduire l’imprécision du calcul de débits de conception pour des bassins versants non jaugés de très petites et de petites dimensions. Il vise à rechercher, documenter et analyser des ponceaux ayant subi une insuffisance d’évacuation de débits de pointe afin d’estimer rétrospectivement des débits de conception de petits ponceaux en milieu forestier québécois et de relier ces débits aux caractéristiques des bassins versants et des précipitations. 

Finalement, il permettra de développer une méthode cartographique automatisée à partir des produits dérivés du LiDAR, en code libre, permettant de calculer les caractéristiques des bassins versants nécessaires à l’estimation des débits de conception et au dimensionnement des ponceaux.

Personnes responsables
Véronic Landry, professeure à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
Pierre Blanchet, professeur à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
Anna Ritcey, professeure à la Faculté des sciences et de génie, Université Laval

Partenaires
Société Laurentide
Département de chimie, Faculté des sciences et de génie, Université Laval

Dans ce projet, des revêtements à faible impact environnemental sont développés. Ces derniers sont des latex acryliques, préparés par mini-émulsion, afin d’obtenir de petites particules pouvant aisément pénétrer dans le bois. À partir des latex développés, des formulations de teintures extérieures ont été préparées et appliquées sur de l’épinette noire. Les échantillons sont ensuite installés sur le Q-rack et leur apparence, la qualité du film de finition (craquelures, fentes, érosion, etc.) et l’adhérence de la finition, sont ensuite suivies dans le temps.

Personnes responsables
Evelyne Thiffault, professeure à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
Nelson Thiffault, chercheur au Centre canadien sur la fibre de bois et professeur associé à la Faculté de foresterie, de géographie et de géomatique, Université Laval
Rock Ouimet, Direction de la recherche forestière du Ministère des Ressources naturelles et des Forêts

Partenaire
Direction de la gestion des forêts Capitale-Nationale–Chaudière-Appalaches, Ministère des Ressources naturelles et des Forêts

L’épinette blanche est l’une des trois essences résineuses les plus utilisées dans le reboisement au Québec. Elle est une essence privilégiée en forêt boréale coniférienne et boréale mixte en raison de sa productivité, sa plus grande résistance aux ravageurs, sa longévité et la haute qualité de son bois. Cependant, avec les changements climatiques, cette essence est appelée à perdre le confort des habitats qu’elle occupe actuellement. 

Des études suggèrent que le déclin de l’épinette blanche est commencé. Dans les Laurentides, les premières observations de dépérissement de l’épinette blanche, qui se manifestent notamment par une chlorose du feuillage, ont été rapportées à la fin des années 1990 dans les peuplements reboisés par cette essence, lorsque ceux-ci atteignent l’âge de 8 à 15 ans. Des observations suggèrent que ce phénomène semble s’être intensifié depuis. En l’absence d’une compréhension des mécanismes exacts à l’origine de ce dépérissement, il est difficile d’établir un plan de prévention, d’atténuation ou d’adaptation au phénomène.

Le but de ce projet est donc d’analyser le phénomène de dépérissement de l’épinette blanche dans la sapinière à bouleau blanc de l’Est, dans un contexte où cette essence constitue un élément clé des stratégies d’aménagement forestier de ce territoire. L’aire d’étude considérée est la réserve faunique des Laurentides, incluant le territoire de la Forêt Montmorency.

Objectifs spécifiques:

• Dresser un portrait statistique, à l’échelle du paysage, de l’occurrence (présence/absence) et de l’intensité (proportion de tiges affectées et degré de dépérissement) du dépérissement de l’épinette blanche telle que manifestée par la chlorose du feuillage dans les sites reboisés. 
• Étudier, à l’échelle du site, l’effet des conditions climatiques et nutritionnelles sur l’occurrence et l’intensité du dépérissement de l’épinette blanche tel que manifesté par la chlorose du feuillage des sites reboisés.