Analyse dendroécologique et dendroclimatique des gisements de débris ligneux des lacs de la taïga, Fabio Gennaretti, Ph. D.

L’objectif de cette thèse était d’effectuer une analyse dendroécologique et dendroclimatique des gisements de bois de lacs de la taïga de l’est de l’Amérique du Nord. Nous avons documenté les changements climatiques et les impacts des incendies du dernier millénaire avec des résolutions temporelle et spatiale très fines.

Le premier chapitre (Gennaretti et al. 2014 a) est basé sur la datation par dendrochronologie des restes d’arbres puisés dans cinq lacs de la taïga du Québec (Figure 1). Les principaux résultats démontrent que les incendies qui brulent les forêts riveraines modifient les apports de bois dans les lacs en produisant des interruptions d’apports qui persistent plusieurs décennies ou quelques siècles à cause de la lente décomposition des bois. Les bois subfossiles peuvent avoir des temps de résidence dans les zones littorales très longs, jusqu’à cinq millénaires.

Dans le deuxième chapitre (Gennaretti et al. 2014b) on a comparé les pessières à lichens riveraines à l’histoire des arbres subfossiles puisés dans les portions littorales adjacentes. Les résultats montrent que le paysage de la région d’étude s’est progressivement ouvert au cours du dernier millénaire (Figure 2) et que chaque feu a entrainé la forêt sur une trajectoire particulière de structure et de composition. Les feux ont des effets (principalement une diminution de la densité des arbres et une diminution de l’abondance des sapins) qui persistent plusieurs siècles.

Le troisième chapitre (Gennaretti et al. 2014c) a permis de reconstituer les températures estivales du dernier millénaire (Figure 3) à partir de la largeur des cernes annuels de croissance de plus de 1700 arbres puisés dans 6 six lacs. Les courbes de croissance ont été comparées aux données climatiques du dernier siècle pour établir un modèle d’inférence statistique (i.e. fonction de transfert) pour la reconstitution des températures estivales depuis l’an 900. La comparaison de nos courbes de croissance aux années des dépôts sulfurés d’origine volcanique dans des carottes glaciaires du Groenland et de l’Antarctique démontre un impact  important du volcanisme sur le climat estival et la croissance des arbres de notre région d’étude. Suite à l’Optimum climatique médiéval (900-1260 AD), une baisse des températures a coïncidé avec une série d’éruptions volcaniques centrée aux alentours le la forte éruption du Samalas en 1257. Ce changement de régime des températures a marqué  la fin de l’Optimum climatique médiéval et le début du Petit Âge glaciaire dans le Nord du Québec. Une autre série d’éruptions volcaniques centrée aux alentours de l’éruption du Tambora en 1815 a provoqué le début de la période de 40 ans la plus froide des 1100 dernières années vers la fin du Petit Âge glaciaire. Notre reconstitution indique des températures plus chaudes au Moyen-Âge que présentement, malgré une hausse très rapide des températures au cours des trois dernières décennies.

Figure 4: Effets des trois éruptions volcaniques les plus fortes du dernier millénaire sur la médiane des six longues séries dendrochronologiques dans le Québec boréal nordique. Les lignes pointillées verticales montrent la date de l’éruption du Samalas en 1257 dans le graphique a, la date de l’éruption du Kuwae en 1452 dans le graphique b, l’éruption de 1809 et la date de l’éruption du Tambora en 1815 dans le graphique c.

 

Références:

Gennaretti, F., D. Arseneault et Y. Bégin. 2014a. Millennial stocks and fluxes of large woody debris in lakes of the North American taiga. Journal of Ecology, 102: 367-380.

Gennaretti, F., D. Arseneault et Y. Bégin. 2014b. Millennial disturbance-driven forest stand dynamics in the Eastern Canadian taiga reconstructed from subfossil logs. Journal of Ecology, 102: 1612-1622.

Gennaretti, F., D. Arseneault, A. Nicault, L. Perreault et Y. Bégin. 2014c. Volcano-induced regime shifts in millennial tree ring chronologies from Northeastern North America. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA,111: 10077-10082.