Changements globaux et dynamiques des pessières du Québec-Labrador au cours de l'Holocène. Approche rétrospective des interactions feu-climat-végétation

Les changements climatiques représentent désormais une réalité indéniable, et leurs conséquences sur l’environnement sont plus tangibles chaque jour. Les écosystèmes boréaux représentent un enjeu considérable d’un point de vue climatique, économique comme écologique. Émerge ainsi l’importance de mieux comprendre leur dynamique, afin de garantir leur résilience face aux défis climatiques actuels et futurs. Les approches rétrospectives apparaissent alors comme essentielles afin de fournir une banque d’expériences passées servant de point de référence pour le futur. Cependant, la régionalité du climat, des régimes de perturbations et par conséquent de la végétation dans l’est du Canada empêche une généralisation des données à des échelles supra-régionales. Comparativement aux régions plus occidentales, l’est du Québec et le Labrador sont marqués par un climat plus océanique, des fréquences de feu plus faibles, un relief plus vallonné, et une végétation différente. Bien qu’un intérêt croissant ait été porté à l’étude des forêts boréales dans les dernières décennies, l’est du Québec et le Labrador restent peu étudiés à l’échelle millénaire. L’ambition générale de cette thèse de doctorat est d’examiner les dynamiques passées de la végétation au cours du temps – en particulier celle de l’épinette noire (Picea mariana (Mill.) B.S.P.) – en lien avec l’évolution des régimes de perturbations et du climat, le long d’un transect nord-sud situé dans l’est du Québec et au Labrador. Plus spécifiquement, elle vise à apporter de nouvelles connaissances sur la réponse de ces régions aux changements climatiques au travers d’approches synthétiques, méthodologiques comme analytiques. La première partie de cette thèse révèle à partir d’une synthèse bibliographique que les régions de l’ouest et du centre du Canada vont subir les plus importants épisodes de mortalité et les plus fortes réductions de croissance, en particulier dû à l’accroissement du déficit hydrique. À l’inverse, les forêts de l’est du Canada apparaissent comme moins impactées et donc plus résilientes, en particulier dans les régions septentrionales. Cependant, notre étude révèle que d’autres facteurs comme les épidémies d’insectes, les maladies et le gel pourraient également induire des réductions de croissance et des épisodes de mortalité importants dans ces régions. Dans un second temps, une étude paléoécologique en trois chapitres a permis de reconstituer l’histoire des feux, du climat et de la végétation à l’est du Québec et au Labrador. L’analyse des macrocharbons, des capsules céphaliques de chironomes et des grains de pollen a permis de décrypter les rôles respectifs des températures estivales de l’air, de la fréquence et de la taille des feux sur les trajectoires de végétation le long d’un transect Nord-Sud à l’est du Canada. Le partitionnement de variation et les modèles additifs généralisés utilisés montrent une réponse différentielle en fonction de la latitude. La toundra forestière du Labrador présente des épisodes de densification des peuplements lors des périodes chaudes avec des fréquences d’incendies élevées, mais à l’inverse une ouverture des peuplements durant les périodes froides marquées par des évènements de feu. Dans les pessières ouvertes, aux latitudes intermédiaires, les températures jouent un rôle négligeable sur la dynamique de végétation, contrôlée majoritairement par les feux de forêt (fréquence et taille). À l’inverse, la température joue un rôle substantiel dans les pessières fermées au sud du transect. Enfin, nos données soulignent une augmentation récente de la taille des feux, associée à une diminution de l’abondance relative de l’épinette noire et une augmentation des taxons typiques de milieux ouverts. Dans un contexte de changements climatiques et d’accroissement de la fréquence et de la taille des feux, différentes trajectoires de végétation peuvent ainsi être envisagées selon la latitude.