Pour mieux apprécier le risque que pose le Phytophthora ramorum pour l'Est nord-américain, la sensibilité du feuillage au P. ramorum et sa sporulation sur le feuillage ont été évaluées chez six espèces d'arbres communes de l'Est canadien. Chez les feuilles détachées, la nécrose était plus prononcée chez le Betula alleghaniensis (Ba), le Fraxinus americana (Fa) et le rhododendron (Rh; témoin positif) comparativement à celle observée chez l'Acer saccharum et le Quercus rubra (Qr). Suivant le trempage après blessure, une nécrose importante fut observée chez le Ba, le Fa, le Qr et le Rh. Chez les conifères, la nécrose était plus importante chez les aiguilles détachées d'Abies balsamea (Ab) que chez le Larix lancina. La sporulation sur le feuillage détaché était plus intense chez le Rh et les deux conifères alors que suite aux essais de trempage, elle était plus prononcée chez le Ba, le Fa, le Rh et l'Ab.

Le bois est un matériau renouvelable et une source d'énergie importante dont les caractéristiques physiques et chimiques sont largement définies durant sa formation et plus spécifiquement à l'étape de déposition de la paroi cellulaire secondaire (DPCS). Comprendre les déterminants moléculaires régissant la DPCS améliorera nos connaissances de ce processus biologique et les stratégies d'amélioration génétique du bois. Les études d'associations génétiques ont identifié de nombreux gènes impliqués dans l'étape de DPCS chez l'espèce modèle d'arbre Populus trichocarpa. Ces études n'ont pas permis d'expliquer la plupart de l'héritabilité observé pour des traits phénotypiques en utilisant seulement les variations génétiques communes. Les variations génétiques rares caractérisées par leurs faibles fréquences dans les populations sont prometteuses pour expliquer une plus grande part de l'héritabilité manquante, surtout les variants avec un effet perturbateur sur les produits géniques. Le premier chapitre de cette thèse examine la littérature scientifique sur les dernières innovations technologiques et méthodologiques basée sur la génomique qui sont utilisées pour étudier les aspects moléculaires de la formation du bois. Les avancées dans les technologies de séquençage et l'assemblage de nouveaux génomes végétaux ont permis d'élargir la gamme d'organismes disponible pour l'étude de la formation du bois. L'étude des ARN non codants et des interactions épigénétiques est devenue une partie importante de la recherche sur la régulation de l'expression des gènes impliqués dans la formation du bois. La génétique des systèmes couplée à la théorie des réseaux a été utilisée pour intégrer plusieurs couches de données moléculaires afin d'étudier la formation du bois en tant que processus biologique complexe. En termes d'amélioration du bois, la sélection basée sur la génomique a produit des résultats prometteurs par rapport aux approches de sélection traditionnelles. Les technologies de criblage à haut débit et le reséquençage rentable de génomes complets permettent désormais d'identifier les variants génétiques rares dans une population. Cependant, ces variants rares doivent être identifiées avec confiance car ils peuvent facilement être confondus avec des erreurs de séquençage. Dans le deuxième chapitre, le reséquençage de génomes entiers de P. trichocarpa a été utilisé pour identifier les petites variations génétiques rares et communes présentes chez un grand nombre d'individu. Les variations génétiques caractérisées par deux logiciels d'identification de variants ont été comparées et strictement filtrées en fonction de leur qualité. Nous avons trouvé une grande diversité génomique chez P. trichocarpa, avec 8,5 millions de petites variations génétiques. Fait important, 377 000 variations non-synonymes (5 % du total) ont été découvertes. L'importance de la diversité génomique et le potentiel des variations génétiques défectueuses rares pour expliquer une part importante de la variabilité phénotypique de P. trichocarpa sont mis en évidence. Les variations perturbatrices de l'ADN codant peuvent mener à des produits géniques défectueux et être utilisées en sélection moléculaire. Dans le troisième chapitre, 58 variations génétiques perturbatrices ont été identifiées dans les gènes de DPCS chez P. trichocarpa. Des données transcriptomiques ont ensuite été utilisées pour examiner les patrons d'expression de ces gènes. Une différence d'expression significative a été observée entre les individus avec et sans variants perturbateurs pour 13% des transcrits de gènes dans lesquels des variants perturbateurs ont été trouvés. Chez les individus hétérozygotes, l'expression spécifique de l'allèle correspondant aux variants perturbateurs et à l'allèle de référence était significativement différente pour la moitié de nos observations et variait significativement entre génotypes, clones et environnements. Le potentiel de deux variants perturbateurs dans deux gènes d'hémicellulose a été évalué pour l'amélioration du bois. Ces résultats révèlent une régulation complexe de l'expression des gènes de DPCS possédant des variations perturbatrices et soulignent l'importance des influences environnementales sur l'expression des transcrits. Cette thèse démontre l'importance de la conception des études génomiques pour l'identification des variants génétiques rares. La régulation complexe de l'expression des gènes de DPCS associée à la présence de variants perturbateurs a aussi été mise en évidence. Récemment, le domaine de la génomique du bois a connu une évolution vers une approche de plus en plus holistique pour déchiffrer la formation du bois en tant que processus biologique complexe. Les connaissances qui en résulteront amélioreront davantage nos connaissances sur les déterminants moléculaires de la formation du bois et renforceront l'efficacité des stratégies d'amélioration des arbres. / Wood is an important renewable material and energy source whose physical and chemical characteristics are mainly determined during its formation, and specifically the secondary cell wall deposition (SCWD) step. Understanding the molecular determinants of the SCWD process is thus important to improve knowledge of this biological process and wood improvement strategies. Genomics studies in the form of genetic association studies identified many genes involved in the SCWD step in the tree model species Populus trichocarpa but failed to explain most of the observed heritability in phenotypic traits using common genetic variation only. Rare genetic variants characterized by their low frequency in populations hold potential to explain more of the missing heritability, especially those variants with a disruptive effect on gene products. The first chapter of this thesis review the research literature on the latest genomics-based technological and methodological innovations used to study the molecular aspects of wood formation. Summary of these advancements highlight how breakthroughs in sequencing technologies and the availability of additional assembled and functionally annotated plant genomes have broadened the scope of organisms for investigating the distinct wood formation patterns among seed plants. The study of non-coding RNAs and epigenetic interactions has become an important part of the research on the expression regulation of genes implicated in wood formation. Systems genetics coupled with network graph theory have been used to integrate multiple layers of molecular data to study wood formation as a complex biological process. In terms of wood improvement, genomics-enabled breeding has produced similar or even better results compared to traditional selection approaches. High-throughput technologies and cost-efficient resequencing of complete genomes have enabled the identification of every genetic variation along genomes, and it is now possible to identify rare genetic variants in a population sample. Rare genetic variants, however, must be identified with high confidence, as they can easily be confounded with sequencing errors. In the second chapter, whole genome resequencing of Populus trichocarpa were used to identify rare and common small genetic variants across individual genomes. The genetic variations identified by two variant calling software were compared and filtered using strict quality criteria. Based on the variants identified by both variant callers, we found high genomic diversity in P. trichocarpa germplasm, with 8.5 million small genetic variants. Importantly, 377k non-synonymous variants (5% of the total) were uncovered. The importance of genomic diversity and the potential of rare defective genetic variants in explaining a significant portion of P. trichocarpa's phenotypic variability in association genetics are highlighted. Disruptive variants within coding DNA predictably leads to defective gene products and may be targets for molecular breeding. In the third chapter, 58 disruptive genetic variants were identified in P. trichcocarpa's SCWD genes, using the genetic variants recovered in Chapter 2. Two transcriptomic datasets were then used to examine the expression patterns of these genes. Transcript expression differed significantly between individuals with disruptive variants and those without in 13% of gene transcripts in which disruptive variants were found. In heterozygous individuals, the allele-specific expression of disruptive variants and the reference allele was significantly different in approximately half of our observations and varied significantly between genotypes, clonemates and environments. The potential of two disruptive variants in two hemicellulose genes, GUX and GT8D2, was also evaluated for wood improvement. Overall, these results show complex expression regulation of SCWD genes with disruptive variants and highlight the importance of environmental influences on transcript expression. This thesis demonstrates the importance of study design for the proper identification of rare genetic variants. In addition, the complex regulation of SCWD gene expression associated with the presence of disruptive variants have been highlighted. Over the past five years, the field of wood genomics has seen a shift to an increasingly holistic approach to help decipher wood formation as a complex biological process. The resulting knowledge will further improve our knowledge about the molecular determinants of wood formation and enhance the efficiency of tree breeding strategies.

Le présent projet de recherche tente ultimement de rapprocher la pensée première du législateur aux effets produits par ses outils législatifs par le truchement d'une nouvelle technique de rédaction technologique appelée Rules as code. L'accélération du développement technologique de nos sociétés modernes a certes mis en exergue l'impuissance des législateurs face aux problèmes croissants qu'ils sont censés résoudre. La fonction législative est au cœur de la démocratie et de la capacité des États d'agir, de moduler et de répondre aux problématiques de façon efficace est fortement mise en doute. Devant ce constat, l'acceptation de nouvelles formes de normativité s'avère fort pertinente. Dans cette lignée, les outils technologiques ont su façonner le paysage malgré les critiques et les préoccupations soulevées. Le présent texte vise l'analyse du Rules as code, sous l'angle de l'efficacité. Pour compléter dûment cette analyse, nous nous tournons vers les enseignements de la légistique, cette science au cœur de la création législative. C'est grâce à ses barèmes sur l'efficacité et la mise en œuvre que se fonde la recherche à savoir si le Rules as code est un instrument efficace dans l'application d'une loi ou d'une règle. Cette exploration mènera à de la normativité contenue dans le code informatique et son impact sur les comportements des usagers. Enfin, il sera étudié les possibles contrecoups d'une efficacité forte sur le principe de légitimité. / The present research project ultimately attempts to bring the original thought of the legislator closer to the effects produced by his legislative tools with the means of a new technological drafting technique called Rules as code. The acceleration of technological development in our modern societies has certainly highlighted the powerlessness of legislators faced with growing problems they are supposed to solve. The legislative function is at the heart of democracies and the capacity of States to act, answer and respond to problems in an efficient way is strongly questioned. In this context, the acceptance of new forms of normativity is highly relevant. That same normativity is brought by technological tools who have been able to shape the landscape despite the criticisms and raised concerns. The present master thesis aims at analyzing Rules as code, from the point of view of efficiency. To duly complete this analysis, we turn to the lessons of legislative drafting (légisprudence), the science at the heart of law-making. It is through its perspective of effectiveness and implementation that the search for whether the Rules as code an effective instrument in the application of a law or rule is based. This exploration will lead to the normativity contained in the computer code and its impact on the behavior of the users. At last, the possible backlash of a strong efficiency on the principle of legitimacy will be studied.

Dans ce présent mémoire, nous présenterons dans un premier temps l’algorithme d’arbres binaires de partitionnement et la forêt d’isolation. Les arbres binaires sont des classificateurs très populaires dans le domaine de l’apprentissage automatique supervisé. La forêt d’isolation appartient à la famille des méthodes non supervisées. Il s’agit d’un ensemble d’arbres binaires employés en commun pour isoler les instances qui semblent aberrantes ou anormales. Par la suite, nous présenterons l’approche que nous avons nommée "Exponential smoothig" (ou "pooling"). Cette technique consiste à encoder des séquences de variables de longueurs différentes en un seul vecteur de taille fixe. En effet, l’objectif de ce mémoire est d’appliquer l’algorithme des forêts d’isolation pour identifier les anomalies dans les réclamations et les formulaires d’assurances disponibles dans la base de données d’une grande compagnie d’assurances canadienne. Cependant, un formulaire est une séquence de réclamations. Chaque réclamation est caractérisée par un ensemble de variables. Ainsi, il serait impossible d’appliquer l’algorithme des forêts d’isolation directement sur ce genre de données. Pour cette raison, nous allons appliquer le pooling. Notre application parvient effectivement à isoler des réclamations et des formulaires anormaux. Nous constatons que ces derniers ont plus tendances à être audités parla compagnie que les formulaires normaux. / In this thesis, we will first present the binary tree partitioning algorithm and isolation forests. Binary trees are very popular classifiers in supervised machine learning. The isolation forest belongs to the family of unsupervised methods. It is an ensemble of binary trees used in common to isolate outlying instances. Subsequently, we will present the approach that we have named "Exponential smoothig" (or "pooling"). This technique consists in encoding sequences of variables of different lengths into a single vector of fixed size. Indeed, the objective of this thesis is to apply the algorithm of isolation forests to identify anomalies in insurance claim forms available in the database of a large Canadian insurance company in order to detect cases of fraud. However, a form is a sequence of claims. Each claim is characterized by a set of variables and thus it will be impossible to apply the isolation forest algorithm directly to this kind of data. It is for this reason that we are going to apply Exponential smoothing. Our application effectively isolates claims and abnormal forms, and we find that the latter tend to be audited by the company more often than regular forms.

Par leurs effets sur les plantes, les grands herbivores peuvent non seulement modifier les communautés végétales, mais également compromettre la régénération forestière suite à une perturbation. Bien que les relations plantes-herbivores soient étudiées depuis longtemps, certaines lacunes demeurent quant à notre capacité à anticiper les effets de différentes pressions de broutement sur la forêt et sa succession. Parfaire nos connaissances sur ce sujet est d'autant plus important que l'augmentation des densités de grands herbivores dans plusieurs régions d'Amérique du Nord et d'Europe pourrait nuire à l'atteinte des objectifs d'aménagement, incluant ceux s'inscrivant sous le paradigme de l'aménagement écosystémique des forêts. Les fortes densités de grands herbivores sont ainsi susceptibles d'affecter non seulement l'intégrité des forêts, mais également leur capacité à fournir des services écosystémiques. Dans un premier temps, j'ai étudié les effets de différentes pressions de broutement par l'orignal sur les communautés végétales et la succession des sapinières à bouleaux blancs de l'Est après coupe, en utilisant un dispositif expérimental constitué d'exclos et de parcelles appariées situé en Gaspésie, Québec. Mes travaux montrent comment la magnitude de l'effet de l'orignal sur les communautés végétales et leur succession dépend de l'intensité de la pression de broutement. Bien que toutes les pressions de broutement aient eu un effet, une pression élevée diminuait davantage l'abondance de gaules du sapin baumier, du bouleau et du sorbier, tout en augmentant le couvert de framboisiers, ce dernier atteignant jusqu'à 60% de recouvrement. Dans un deuxième temps, j'ai analysé les effets directs et indirects du broutement sur la basse régénération des principales espèces arborées, ainsi que l'effet sur le recrutement des gaules, afin de savoir si l'orignal pouvait nuire à l'atteinte des cibles de l'aménagement écosystémique. Les résultats montrent que des pressions de broutement modérées à élevées empêchent l'atteinte de plusieurs objectifs d'aménagement, ce qui implique des conséquences tant pour l'industrie forestière que pour la préservation de l'intégrité de la forêt. Finalement, j'ai examiné si les effets observés dans les premiers chapitres du broutement par l'orignal sur les feuillus pouvaient fournir un service écosystémique de contrôle des compétiteurs dans les plantations d'épinettes. Les résultats montrent que non seulement l'orignal peut fournir un tel service, mais également qu'il est plus efficace, du moins sous les densités étudiées, que le dégagement mécanique normalement prescrit. Ma thèse approfondit ainsi nos connaissances fondamentales sur les relations plantes-herbivores tout en identifiant les conséquences de ces relations pour la gestion et l'aménagement des forêts en explorant une application pratique qu'elles peuvent avoir pour certains scénarios d'aménagement. Plusieurs résultats conduisent à la recommandation de différentes mesures applicables dès maintenant, la principale étant la nécessité pour les gestionnaires forestiers et fauniques de collaborer afin de faciliter l'atteinte de leurs objectifs respectifs. / Through their effects on plants, large herbivores can not only alter plant communities, but also affect forest regeneration following disturbance. Although plant-herbivore relationships have been studied for a long time, it remains difficult to anticipate the effects of different browsing pressures on the forest and its succession. Improving our knowledge on this topic is especially important as increasing densities of large herbivores in many parts of North America and Europe could hinder the achievement of management objectives, including those related to ecosystem-based forest management. High densities of large herbivores may thus compromise not only the integrity of forests, but also their ability to provide ecosystem services. First, I studied the effects of different moose browsing pressures on plant communities and succession in eastern balsam fir - paper birch forests after logging, using an experimental design consisting of exclosures and paired plots located in Gaspésie, Quebec. My work shows how the magnitude of the effect of moose on plant communities and their succession depends on the intensity of browsing pressure. Although all browsing pressures had an effect, heavy pressure further decreased the abundance of balsam fir, birch and American mountain-ash saplings, while increasing raspberry cover, which reached up to 60% cover. Second, I analyzed the direct and indirect effects of browsing on the low regeneration of dominant tree species, as well as the effect on sapling recruitment, to determine if moose could interfere with the achievement of ecosystem-based management targets. The results show that moderate to high browsing pressures prevent the achievement of several management objectives, implying consequences for both the forest industry and the preservation of forest integrity. Finally, I examined whether the effects observed in the earlier chapters of moose browsing on deciduous could provide an ecosystem service related to competitors control in spruce plantations. The results show that moose provide such service, but also that it is more effective, at least at the densities studied, than the mechanical release normally prescribed. My thesis thus deepens our fundamental knowledge of plant-herbivore relationships while identifying the consequences of these relationships for the management of forests and exploring a practical application they may have for certain management scenarios. Several results lead to the recommendation of different measures that can be applied now, the main one being the need for forest and wild life managers to collaborate in order to facilitate the achievement of their respective objectives.

Le dépérissement et l’effondrement des peuplements matures dominés par le peuplier faux-tremble (Populus tremuloides Michx.) ont souvent été observés un peu partout en Amérique du Nord. Des études récentes indiquent que la sécheresse, la défoliation par les insectes, l’activité des pathogènes fongiques et les changements climatiques constituent les facteurs majeurs responsables de ces phénomènes dans l’ouest canadien. Ils s’observent également au Québec aux endroits où l’on retrouve de vieux peuplements de peuplier. L’objectif de cette étude est de déterminer les taux d’apparition de dépérissement et d’effondrement du peuplier faux-tremble dans le nord-est de l’Alberta et de déterminer leur variabilité dans le paysage. Nous avons utilisé des données de deux inventaires forestiers consécutifs réalisés en 1978 et en 1990 pour produire un échantillon de 6837 points (peuplements ou parties de peuplements). Nous n’avons retenu que les peuplements de peuplier purs ou presque purs, âgés de 60 ans et plus et dont la hauteur dans le premier inventaire est supérieure à 6-12m. Les attributs du peuplement, tels que la hauteur, l’âge, la densité et la composition du sous-bois, ont été analysés pour déceler des trajectoires de succession possibles et identifier le dépérissement et l’effondrement. Ces attributs du peuplement, avec l’indice d’humidité du climat, le type de couvert forestier et l’intervalle de temps entre les inventaires ont été utilisés comme variables dans les modèles de régression logistique prédisant l’effondrement et le dépérissement. Nos résultats confirment qu’il y a bel et bien dépérissement et effondrement de peupliers: sur un échantillon final de 1756 peuplements, 171 sont classés comme peuplements ayant connus un dépérissement ou un effondrement sur une période d’environ 17 ans, soit 9,73 % de notre échantillon final. Le taux annuel d’effondrement et de dépérissement est de 0,59%, tandis que celui du dépérissement uniquement est de 0,15 %. L’âge, la présence de sous-bois et l’interaction climat-âge augmentent avec la probabilité d’effondrement et de dépérissement tandis que la densité et l’indice d’humidité du climat influencent négativement ces deux phénomènes. Un effet aléatoire à l’échelle du paysage avec une variance de 0,83 (traduisant une influence non négligeable de l’effet aléatoire) contre une variance résiduelle de 0,92 a été observé à partir de l’analyse de modèles mixtes. L’âge et la densité du peuplement restent les meilleurs prédicteurs de ces deux phénomènes. / Dieback and collapse of mature stands dominated by trembling aspen (Populus tremuloides Michx.) have often been observed in North America. Recent studies indicate that drought, insect defoliation, activity of fungal pathogens and climate change are the major factors responsible for these phenomena in Western Canada. They are also observed in Quebec, where we find old aspen stands. The objective of this study is to determine the rates of aspen dieback and collapse in north-eastern Alberta and to determine their variability across the landscape in order to develop predictive statistical models based on stand attributes and climate moisture index. Forest inventory data from approximately 1978 and 1990 were used to produce a large sample of 6837 points (a statistical unit meaning a stand or a part of a stand). A subset of this sample where only pure or nearly pure aspen stands 60 years old or greater and whose height in the first inventory was greater than 6-12m were selected for analysis. The stand attributes height, age, density and the presence or absence of regeneration were compared between the two inventories to find possible successional pathways and identify the phenomena of concern. These stands attributes, along with a climate moisture index, forest cover type and the number of years between inventories, were used as covariates in logistic regression models to predict the aspen collapse and dieback. Our findings confirm the occurrence of aspen dieback and collapse: in a final sample of 1756 points, 171 are classified as having undergone dieback and collapse after 17 years, or approximately 9.73% of our final sample. The annual rate of joint collapse and dieback is 0.59%, while for dieback only it is 0.15%. Age, presence or absence of regeneration and the interaction of climate moisture index and age increase the probability of collapse and dieback. Stand density and climate negatively influence the two phenomena. A landscape level random effect with a variance of 0.83 (showing the importance of random effect influence) versus a residual variance of 0.92 was observed in the mixed models analysis. Stand age and density remain the best predictors of these two phenomena.

La culture en couloir avec Inga edulis est en promotion en Amérique tropicale dont au district de Toledo, au Belize. Elle consiste à des couloirs de quatre mètres de culture bordés de haies d’Inga edulis en densité de 2500 arbres/ha. La production des plantules d’Inga se fait habituellement à partir de graines plantées en sacs en pépinière. Les coûts associés à cette production de plantules et la nature des graines d’Inga qui sont récalcitrantes sont des facteurs pouvant influencer l’adoption de ce système agroforestier. Le premier objectif est d’évaluer l’efficacité de la propagation végétative en polypropagateur sans brumisation. Le deuxième est l’évaluation du temps de production et d’implantation du système par la propagation végétative ainsi que par les méthodes de propagation par semences en pépinière et en champs. Le troisième objectif consiste à l’évaluation des facteurs jouant sur l’acquisition et la production de plantules d’arbres par les petits producteurs de la région. Celle-ci a été effectuée à l’aide de vingt entrevues semi-dirigées avec des petits producteurs de sept villages et trois ONG du district. Selon les résultats, la production de boutures en polypropagateur est intéressante et montre des taux d’enracinement au-delà de 75 % pour plusieurs traitements. Les différentes méthodes de propagation présentent des temps d’implantation du système agroforestier de 78j.h/ha pour les semis en sac, de 72j.h/ha pour les boutures et de 61j.h/ha pour les semences en champs. Le transport du matériel végétal vers les sites de plantation semble être un facteur clé émanant des entrevues et de l’évaluation des techniques d’implantation. Une distance plus élevée privilégie l’utilisation du semis direct. La consultation de la population locale combinée aux expérimentations sur le terrain ont permis de définir les meilleures méthodes pour l’implantation, selon diverses situations pour la culture en couloir avec Inga edulis / Inga alley cropping is in promotion in tropical America, including Belize in the district of Toledo. This approach consists of a 4 m-wide alley intermitted with row of Inga edulis with a density of 2500 trees/ha. Inga seedling production is normally done with seeds planted in bags at a nursery. The associate cost of this production and the unorthodox seeds of Inga edulis are factors influencing the adoption of this agroforestry system. The first objective is to estimate the efficiency of vegetative propagation of Inga edulis in a non-mist polypropagator. The second is to evaluate the time of production of seedlings and setting-up of the system by vegetative propagation as well as by the methods of propagation by seeds in a tree nursery and but also in direct seeding in the fields. The third objective consists of evaluation of factors playing on the acquisition and the production of seedlings of trees by the small producers of the region. This objective was met by carrying out twenty semi-structured interviews with small producers from seven villages and three NGOs of the Toledo district. According to the results, cuttings production with a non-mist polypropagator is interesting and shows rooting rates above 75 % for several treatments. The various methods of propagation demonstrate times for establishment of the agroforestry system of 78 Man-days/ha for the sowing in bag, of 72 md/ha for cuttings and of 61md/ ha for field direct sowing. The transport of vegetal material towards the plantation sites seems to be a key limiting factor for establishment of the system identified from interviews and from the evaluation of establishment methods. A greater distance from fields favors the use of direct sowing. Local consultations combined with field trials permitted definition of the best methods in diverse situations for Inga alley cropping establishment.

Les perturbations naturelles font partie intégrante de l’aménagement des forêts boréales canadiennes. Des débouchés doivent être trouvés pour les quantités importantes de bois provenant d’arbres dégradés ou morts. Une option prometteuse est la bioénergie. Cependant, il est essentiel de regarder la rentabilité de cette filière. Une approche par étude de cas a été réalisée pour évaluer la rentabilité d’une usine de bioénergie qui utilise de la biomasse dégradée, dans la province de Québec (Canada), en s’approvisionnant sur les mêmes territoires que les usines de sciage et de pâte. Les opérations forestières de récolte et transport ont été simulées. La rentabilité d’un scénario témoin, pour lequel seulement la récolte de bois marchand destiné au sciage et à la pâte et qui laisse les arbres trop dégradés intacts, a été comparée à la rentabilité d’un scénario transformant les arbres dégradés en bioénergie, tout en transformant les arbres sains en sciage et pâte. Aussi, l’effet de la répartition des coûts fixes sur un plus grand volume de bois a été évalué. Les bénéfices de la récolte de biomasse pour la bioénergie, en termes de réduction de l’intensité des travaux de préparation de terrain, a aussi été évaluée. Les résultats montrent qu’au prix actuel du marché, dominé par les granules de bois, la récolte de bois morts ou dégradés pour faire de la bioénergie n’est pas aussi rentable que de laisser les arbres debout, non coupés. Le scénario de bioénergie reste rentable lorsque le niveau de dégradation moyen est modéré. Aussi, la répartition des coûts fixes sur un plus grand volume de bois a permis de réaliser des économies de 2.83$C/m3 en moyenne. Finalement, la récolte de biomasse pour la bioénergie a permis de réaliser des économies allant de 0 à 500$/ha, en évitant des coûts de préparation de terrain.

Le développement temporel de la plupart des peuplements forestiers est caractérisé par une période de croissance rapide jusqu’à la fermeture de la canopée, laquelle est généralement suivie d’une baisse de croissance dont les mécanismes sous-jacents restent encore mal expliqués. L’objectif général de cette thèse était ainsi d’explorer certains mécanismes qui pouvaient partiellement expliquer ce déclin en croissance des forêts lié à l’âge dans la zone boréale du nord-est du Canada. Le premier chapitre visait à tester l’hypothèse que la proportion des ressources allouées aux racines augmente avec le temps en réaction à une diminution de la disponibilité des nutriments du sol causée par une accumulation de matière organique, diminuant ainsi la croissance aérienne des arbres. Les résultats basés sur des mesures de respiration du sol et de croissance annuelle des arbres supportaient partiellement l’hypothèse, suggérant que d’autres mécanismes étaient impliqués dans le déclin en croissance des vieilles forêts. Le second chapitre a permis d’améliorer la compréhension de la dynamique temporelle de croissance des arbres selon leur classe sociale et de son effet sur la croissance globale du peuplement. Des composantes fonctionnelles du taux de croissance relatif des arbres et la dominance de croissance des peuplements (une mesure de la contribution relative des arbres selon leur taille à la croissance globale du peuplement) ont été quantifiées le long des stades de développement des peuplements. Les résultats ont montré que d’une manière générale, le déclin de la dominance de croissance observé avec le temps était principalement causé par une diminution de l’acquisition et d’utilisation des ressources des arbres dominants plutôt que par une augmentation des conditions de croissance des arbres non-dominants. Le dernier chapitre a permis d’affiner ce résultat en testant l’hypothèse de limitation hydraulique qui stipule qu’une augmentation des contraintes hydrauliques liée à la taille des arbres explique leur diminution en croissance. Des mesures de flux de sève dans les troncs et de composition en isotopes de carbone et d’oxygène dans les aiguilles de l’année courante ont mis en évidence une augmentation des contraintes hydrauliques chez les arbres dominants au cours du temps, expliquant ainsi en partie leur baisse de croissance et celle des peuplements liés à l’âge. Ces trois chapitres ont ainsi permis d’identifier certains mécanismes impliqués dans les changements temporels de croissance de la forêt boréale du nord-est du Canada, information capitale pour une gestion durable des forêts. / The development over time of most forests is characterised by an early fast growing period until canopy closure, which is generally followed by a decreasing growth rate whose underlying mechanisms remain unclear. The general objective of this thesis was thus to explore some mechanisms that could partially explain the observed age-related productivity decline of northeastern boreal Canadian forest stands. The first chapter aimed to test the hypothesis that the proportion of resources that are allocated to roots increases with stand age as a response to a decrease in nutrient availability related to the long-term accumulation of organic matter, thus decreasing stem growth. Results based on soil respiration and annual tree growth measurements partly supported the hypothesis, suggesting that other mechanisms were involved in the growth decline of old-growth forest stands. The second chapter improved our understanding of the temporal tree growth dynamics based on their social class and its effect on total stand growth. Some functional components of the relative growth rate of trees and stand growth dominance (a measure of the relative contribution of different sized trees to total stand growth) were quantified along development stages. Results showed that overall, the observed decrease in stand growth dominance with increasing age was explained mainly by declining resource acquisition and utilization in dominant trees rather than through improved growth conditions of non-dominant trees. The last chapter refined these results by testing the hydraulic limitation hypothesis, which states that an increase of hydraulic constrains in tall trees is related to their decreasing growth with time. Tree-level sap flow and foliar C and O isotope abundance measurements highlighted an increasing hydraulic constrains in dominant trees over time, thus partly explaining their declining growth and the aged-related stand growth decline. These three chapters allowed us to identify some of the mechanisms involved in the temporal growth changes of the northeastern boreal forest, a crucial information for a sustainable forest management.

L'objectif que nous visions dans notre recherche était l'étude de la structure anatomique du Gmelina arborea, ainsi que la nature et la périodicité des cernes en première instance, et ensuite l'étude de l'influence de l'âge, des conditions climatiques et des traitements sur la largeur des cernes au Mali. Pour cela, nous avons pris un total de 37 arbres venant de sites différents (Monts Mandingues, Faya, Farako) et nous avons prélevé des rondelles sur ces arbres. Ensuite, par des examens macroscopiques et microscopiques, nous avons essayé un repérage et un comptage des cernes. Nous avons trouvé que le Gmelina arborea forme des cernes annuels, entre autre des particularités présentant des difficultés d'interprétation. Parmi celles-ci, les cernes des premières années que nous avons appelés "pseudo-cernes", les faux-cernes, les cernes accidentels ou traumatiques, les cernes incomplets, les cernes étroits, et rarement, les veines colorées. Les cernes annuels ne présentent pas la structure de bois initial et bois final à une observation macroscopique, bien qu'au point de vue microscopique, on puisse observer parfois des différences d'épaisseur des parois des fibres. Les cernes annuels sont beaucoup mieux visibles dans les Gemlina des Monts Mandingues et de la Faya que ceux de Farako qui présentent des cernes beaucoup plus onduleux dans les dernières années qui ont précédé l'abattage des arbres. En général, les cernes ont une largeur très variable en suivant la circonférence de l'arbre. Nous avons trouvé que c'est la courbe polynomiale de la forme: y = A₀ + A₁/ x +A₂ x (où x est l'âge de l'arbre, y la largeur de cerne correspondante, A₀, A₁ et A₂ des coefficients) qui convient le mieux comme courbe de fonction de croissance biologique du Gmelina au Mali. Le site a une influence sur la largeur des cernes, et nous avons constaté que la croissance était meilleure aux Monts Mandingues et à la Faya qu'à Farako; alors que la pluviométrie de la région de Sikasso (où se trouve la plantation de Farako) est nettement supérieure à celle de la région de Bamako. On a essayé d'interpréter ce phénomène par la dégradation des sols, la concurrence de la végétation arbustive, la vigueur de la strate graminéenne et le moindre entretien des plantations à Farako. Nous avons essayé d'étudier l'influence des différents facteurs climatiques sur la largeur des cernes; ceci nous a donné 36% de coïncidence avec la pluviométrie et 18% avec l'humidité relative aux Monts Mandingues, 55% avec la pluviométrie de la Faya, alors qu'à Farako, nous avons eu 57% pour la pluviométrie et 29% pour l'humidité relative. Il convient cependant de souligner ici l'éloignement des stations de relevés météorologiques qui doit avoir son influence. Nous pensions trouver des largeurs plus faibles pour les années correspondantes de la période de sécheresse du Sahel; tel n'a pas été le cas, ce qui pourrait agréer davantage l'hypothèse qui veut que le rythme de croissance soit commandé plus par des causes génétiques. Le traitement par éclaircie a également une influence sur la largeur des cernes annuels. Dans le cas des Monts Mandingues, il apparaît que le taux optimum est de 50% puisqu'il donne des largeurs de cernes supérieures à celles du taux de 75%. De plus, il semble que l'effet de l'éclaircie sur la largeur des cernes ne dura pas plus de 7 années. Compte tenu des valeurs que nous avons obtenues et de l'importance de l'estimation de la largeur moyenne des cernes, nous pensons qu'il serait d'un grand intérêt de tenir compte de l'orientation dans la mesure des cernes. Ainsi, on pourrait mesurer des largeurs sur une orientation donnée et les utiliser pour les analyses.