Les travaux présentés ici ont pour objet l'étude d'un système de combustion pour les résidus forestiers utilisant la technologie des lits fluidisés bouillonnant intégrer dans un générateur de vapeur. La taille de l'unité correspond à la demande en vapeur d'une usine de production de lactosérum. Le principal objectif du projet est de développer une technologie de combustion qui permet une opération stable de la chaudière avec un taux d'humidité du combustible de 50%. Les trois objectifs de cette maitrise sont premièrement, la conception d'une grille de fluidisation et sa construction visant son intégration dans une chaudière à tube d'eau existante conçu pour une technologie de combustion à grille mobile. Deuxièmement, le développement d'un modèle mathématique associant tous les modes de transfert de chaleur dans le système (conduction, convection et rayonnement) à tous les régimes de fonctionnement a permis la vérification du bilan énergétique du système. La réalisation d'un montage expérimental a permis d'améliorer la compréhension du phénomène de fluidisation. Troisièmement, la réalisation d'un système de contrôle permettant le fonctionnement stable et sécuritaire de l'installation avec les particularités de la combustion en lit fluidisé qui diffère d'un contrôleur classique a été mené à bien. La mise en service de cette centrale thermique de cogénération à la biomasse a eu lieu à l'hiver 2009, des séries d'expérimentations sur son fonctionnement à froid et à chaud sont présentés et comparées avec les calculs de conceptions.

Les travaux présentés ici ont pour objet l'étude d'un système de combustion pour les résidus forestiers utilisant la technologie des lits fluidisés bouillonnant intégrer dans un générateur de vapeur. La taille de l'unité correspond à la demande en vapeur d'une usine de production de lactosérum. Le principal objectif du projet est de développer une technologie de combustion qui permet une opération stable de la chaudière avec un taux d'humidité du combustible de 50%. Les trois objectifs de cette maitrise sont premièrement, la conception d'une grille de fluidisation et sa construction visant son intégration dans une chaudière à tube d'eau existante conçu pour une technologie de combustion à grille mobile. Deuxièmement, le développement d'un modèle mathématique associant tous les modes de transfert de chaleur dans le système (conduction, convection et rayonnement) à tous les régimes de fonctionnement a permis la vérification du bilan énergétique du système. La réalisation d'un montage expérimental a permis d'améliorer la compréhension du phénomène de fluidisation. Troisièmement, la réalisation d'un système de contrôle permettant le fonctionnement stable et sécuritaire de l'installation avec les particularités de la combustion en lit fluidisé qui diffère d'un contrôleur classique a été mené à bien. La mise en service de cette centrale thermique de cogénération à la biomasse a eu lieu à l'hiver 2009, des séries d'expérimentations sur son fonctionnement à froid et à chaud sont présentés et comparées avec les calculs de conceptions.

La forêt Québécoise est sujette à deux types de perturbation. Les perturbations naturelles telles les épidémies de Tordeuse des bourgeons de l'épinette et les perturbations anthropiques telle l'éclaircie commerciale. Ces deux types de perturbation présentent des conséquences pouvant être majeures sur la croissance des parties aériennes. L'objectif principal de cette recherche fut de reconstruire dans le temps et dans l'espace l'effet d'une épidémie de Tordeuse des bourgeons de l'épinette sur l'accroissement radial, en longueur et en volume au niveau des parties aériennes de l'arbre. Au niveau de l'étude des effets encourus par l'éclaircie commerciale, l'objectif fut de décrire la croissance des tiges et des branches d'une épinette noire provenant de peuplements ayant subi une éclaircie commerciale à la fin des années 90. Afin d'étudier les effets de la défoliation et de l'éclaircie commerciale des épinettes noires, 10 sites éclaircis et 8 sites non éclaircis servant de témoins on été sélectionnés entre le 47°N et le 49°N de latitude et entre le 70°O et le 72°O de longitude. Pour l'étude de l'effet de l'épidémie de TBE, l'analyse s'est concentrée sur la dernière épidémie de TBE connue dans la région du Saguenay-lac-Saint- Jean ayant eu lieu au cours des années 70. L'évolution spatio-temporelle a montré que les branches présentaient une réduction de croissance en premier au cours d'une épidémie de TBE. L'accroissement en longueur des branches fut le paramètre étudié le plus affecté. De plus la réduction de croissance en longueur des branches survenait 1 à 2 ans plus tôt que celle de l'accroissement radial Au niveau des tiges les résultats indiquèrent un délai de réduction de l'accroissement radial entre la cime et la base de l'arbre. La première réduction de l'accroissement radial se faisait 1 à 2 ans plus tôt au niveau de la cime par rapport à la base de l'arbre. En ce qui concerne l'étude des effets de l'éclaircie commerciale, cette dernière ne montra pas de résultats probants sur l'augmentation de croissance des branches aussi bien pour l'accroissement radial qu'en longueur et volume. L'accroissement en volume fut l'un des paramètres ayant augmenté de croissance de façon conséquente peu de temps après traitement.

L'exode des jeunes de l'Afrique subsaharienne apparaît de plus en plus comme un phénomène avec lequel il faut composer. Cet exode, principalement dirigé vers les pays de l'Europe occidentale, prend racines dans la pauvreté qui sévit dans leurs pays. Dans les régions rurales, l'accès difficile, voire impossible, aux ressources naturelles constitue également un facteur à l'origine de l'exode des jeunes. Cette recherche s'est donc intéressée au phénomène de l'exode des jeunes dans une perspective de micro-échelle en se penchant sur le cas du delta du Saloum, une région du Sénégal où se trouvent deux aires protégées, afin de vérifier si le fait d'inclure les populations locales dans la gestion des ressources naturelles peut constituer un moyen de freiner l'exode. L'étude du cas du delta du Saloum a démontré que les jeunes souhaitent dans une large mesure partir de chez eux car ils ne croient pas qu'il leur est possible de se bâtir un avenir décent en demeurant dans leur communauté. Certains jeunes font cependant exception à la tendance dominante en refusant de partir et en travaillant à la mise sur pieds de projets écotouristiques. Pour que leurs initiatives puissent devenir des moteurs du développement local, il est impératif que davantage de pouvoirs en termes de gestion du territoire leur soient accordés.

La forêt Québécoise est sujette à deux types de perturbation. Les perturbations naturelles telles les épidémies de Tordeuse des bourgeons de l'épinette et les perturbations anthropiques telle l'éclaircie commerciale. Ces deux types de perturbation présentent des conséquences pouvant être majeures sur la croissance des parties aériennes. L'objectif principal de cette recherche fut de reconstruire dans le temps et dans l'espace l'effet d'une épidémie de Tordeuse des bourgeons de l'épinette sur l'accroissement radial, en longueur et en volume au niveau des parties aériennes de l'arbre. Au niveau de l'étude des effets encourus par l'éclaircie commerciale, l'objectif fut de décrire la croissance des tiges et des branches d'une épinette noire provenant de peuplements ayant subi une éclaircie commerciale à la fin des années 90. Afin d'étudier les effets de la défoliation et de l'éclaircie commerciale des épinettes noires, 10 sites éclaircis et 8 sites non éclaircis servant de témoins on été sélectionnés entre le 47°N et le 49°N de latitude et entre le 70°O et le 72°O de longitude. Pour l'étude de l'effet de l'épidémie de TBE, l'analyse s'est concentrée sur la dernière épidémie de TBE connue dans la région du Saguenay-lac-Saint- Jean ayant eu lieu au cours des années 70. L'évolution spatio-temporelle a montré que les branches présentaient une réduction de croissance en premier au cours d'une épidémie de TBE. L'accroissement en longueur des branches fut le paramètre étudié le plus affecté. De plus la réduction de croissance en longueur des branches survenait 1 à 2 ans plus tôt que celle de l'accroissement radial Au niveau des tiges les résultats indiquèrent un délai de réduction de l'accroissement radial entre la cime et la base de l'arbre. La première réduction de l'accroissement radial se faisait 1 à 2 ans plus tôt au niveau de la cime par rapport à la base de l'arbre. En ce qui concerne l'étude des effets de l'éclaircie commerciale, cette dernière ne montra pas de résultats probants sur l'augmentation de croissance des branches aussi bien pour l'accroissement radial qu'en longueur et volume. L'accroissement en volume fut l'un des paramètres ayant augmenté de croissance de façon conséquente peu de temps après traitement.

L'exode des jeunes de l'Afrique subsaharienne apparaît de plus en plus comme un phénomène avec lequel il faut composer. Cet exode, principalement dirigé vers les pays de l'Europe occidentale, prend racines dans la pauvreté qui sévit dans leurs pays. Dans les régions rurales, l'accès difficile, voire impossible, aux ressources naturelles constitue également un facteur à l'origine de l'exode des jeunes. Cette recherche s'est donc intéressée au phénomène de l'exode des jeunes dans une perspective de micro-échelle en se penchant sur le cas du delta du Saloum, une région du Sénégal où se trouvent deux aires protégées, afin de vérifier si le fait d'inclure les populations locales dans la gestion des ressources naturelles peut constituer un moyen de freiner l'exode. L'étude du cas du delta du Saloum a démontré que les jeunes souhaitent dans une large mesure partir de chez eux car ils ne croient pas qu'il leur est possible de se bâtir un avenir décent en demeurant dans leur communauté. Certains jeunes font cependant exception à la tendance dominante en refusant de partir et en travaillant à la mise sur pieds de projets écotouristiques. Pour que leurs initiatives puissent devenir des moteurs du développement local, il est impératif que davantage de pouvoirs en termes de gestion du territoire leur soient accordés.

II y a désormais plusieurs évidences quant au fait que la coupe de récupération nuirait au rétablissement des processus écologiques naturels, telle la régénération d'espèces végétales. En effet, si certaines espèces saproxyliques boréales sont adaptées aux habitats brûlés avec lesquels elles ont évolué, la coupe de récupération pourrait excéder leur resilience. Ainsi, cette étude à comme but d'identifier les espèces associées aux brûlis et de déterminer l'effet réel de la réduction en surface terrière commerciale, dans le temps suivant la coupe de récupération après feu, sur les assemblages de coléoptères associés aux brûlis de la forêt boréale de la province de Québec au Canada. La coupe de récupération a été effectuée d'août 2005 à mai 2006 suite aux feux de forêt de 2005 ayant eu lieu dans la région de Chibougamau. Nous avons échantillonné les coléoptères au cours des trois premières années suivant la coupe de récupération (2006 - 2008) à l'aide de pièges à impact multidirectionnels. Dix pièges furent installés dans dix sites également répartis entre des peuplements non-brûlés dominés soit par Tépinette noire (Picea mariana Mill. B.S.P.) ou le pin gris (Pinus banksiana Lamb.), où 11 arbres avaient été annelés afin de générer des chicots récents. Trente-six autres pièges ont été installés dans 36 sites brûlés répartis entre des peuplements résiduels à la coupe de récupération d'épinette noire ou de pin gris, de façon a couvrir le plus large éventail de niveau de récupération. Pour chacun des sites brûlés, nous avons mesuré des attributs de l'habitat, affectés par la récupération et pouvant affecter la structure des assemblages associés aux brûlis, dont : la surface terrière des tiges résiduelles par essence et par classe de diamètre à diverses échelles (0.04 ha et 7 ha). Nous avons aussi mesuré la distance entre les sites et la forêt non-brûlée continue et la sévérité du feu en utilisant le « delta Normalized Burn Ratio (dNBR)». En étudiant les assemblages de coléoptères des familles retenues (Buprestidae, Cerambycidae, Cleridae, Corylophidae, Curculionidae, Elateridae, Lathridiidae et Salpingidae) des sites brûlés et des sites non- brûlés contenant des arbres annelés, nous avons identifié 18 espèces associées aux brûlis. Ces coléoptères associés aux brûlis n'ont répondu à la coupe de récupération qu'à Tannée no.2 (2007) après l'intervention. Les assemblages de coléoptères associés aux brûlis ont été principalement façonnés par trois groupes de facteurs environnementaux : 1) les conditions de la forêt avant feu, tel la composition en essences; 2) les conditions générées par le feu, soit la distance à la forêt non-brûlée, directement influencée par la forme du brûlis, et la sévérité du feu; 3) la quantité d'aire récupérée et la réduction associée en chicots de conifères matures (dhp > 9 cm).

Depuis dix ans, les limites d'exploitation des forêts d'intérêt commercial ont été atteintes dans certaines régions pour des raisons de protection du territoire. Les compagnies forestières de la région 02 (Saguenay-Lac-Saint-Jean) effectuent actuellement des traitements d'éclaircie commerciale dans les peuplements naturels d'épinette noire pour augmenter le volume du bois produit en forêt. Si l'évaluation du gain en volume demeure une priorité, le fait que l'augmentation de la croissance radiale induite par les traitements puisse entraîner une diminution des propriétés mécaniques du bois est à prendre en considération. En effet, s'il s'avérait que les traitements d'éclaircie effectués sur des milliers d'hectares ne rencontraient pas les standards de l'industrie en matière de résistance mécanique ou perdaient de la valeur qualitativement, l'impact sur la valeur marchande du bois serait économiquement néfaste pour la région. Nous supposons que la croissance radiale par site augmente après le traitement, mais que tous les arbres ne réagiront pas positivement à l'éclaircie. L'accélération de la croissance radiale après le traitement se traduisant par une augmentation du bois initial devant le bois final, nous devrions observer une baisse de densité du matériau. Les trois principaux objectifs de la thèse étaient donc : 1) Évaluer la variabilité de l'accroissement radial à l'échelle de la station selon les techniques standards utilisées en dendroécologie et quantifier l'accroissement en volume des tiges. 2) Déterminer la qualité du bois formé avant et après éclaircie à l'aide du module d'élasticité (MOE) et de la densité de cerne. 3) Établir un portrait économique du traitement. Les résultats suggèrent que l'éclaircie commerciale entraine une augmentation de la croissance radiale des individus. Cette augmentation dépend cependant des caractéristiques des arbres résiduels et de leurs compétiteurs. Bien que l'accroissement radial observé suite au traitement soit plus important à la base de l'arbre, cela n'entraine pas de variation significative de la forme ou du défilement de la tige. Aucune variation significative du MOE et de la densité n'a été notée après le traitement. Finalement sous certaines conditions de marché, Péclaircie commerciale peut augmenter la valeur finale du peuplement par rapport à un peuplement non traité. Le "timing" de l'opération pourrait donc influencer la rentabilité des éclaircies commerciales.

II y a désormais plusieurs évidences quant au fait que la coupe de récupération nuirait au rétablissement des processus écologiques naturels, telle la régénération d'espèces végétales. En effet, si certaines espèces saproxyliques boréales sont adaptées aux habitats brûlés avec lesquels elles ont évolué, la coupe de récupération pourrait excéder leur resilience. Ainsi, cette étude à comme but d'identifier les espèces associées aux brûlis et de déterminer l'effet réel de la réduction en surface terrière commerciale, dans le temps suivant la coupe de récupération après feu, sur les assemblages de coléoptères associés aux brûlis de la forêt boréale de la province de Québec au Canada. La coupe de récupération a été effectuée d'août 2005 à mai 2006 suite aux feux de forêt de 2005 ayant eu lieu dans la région de Chibougamau. Nous avons échantillonné les coléoptères au cours des trois premières années suivant la coupe de récupération (2006 - 2008) à l'aide de pièges à impact multidirectionnels. Dix pièges furent installés dans dix sites également répartis entre des peuplements non-brûlés dominés soit par Tépinette noire (Picea mariana Mill. B.S.P.) ou le pin gris (Pinus banksiana Lamb.), où 11 arbres avaient été annelés afin de générer des chicots récents. Trente-six autres pièges ont été installés dans 36 sites brûlés répartis entre des peuplements résiduels à la coupe de récupération d'épinette noire ou de pin gris, de façon a couvrir le plus large éventail de niveau de récupération. Pour chacun des sites brûlés, nous avons mesuré des attributs de l'habitat, affectés par la récupération et pouvant affecter la structure des assemblages associés aux brûlis, dont : la surface terrière des tiges résiduelles par essence et par classe de diamètre à diverses échelles (0.04 ha et 7 ha). Nous avons aussi mesuré la distance entre les sites et la forêt non-brûlée continue et la sévérité du feu en utilisant le « delta Normalized Burn Ratio (dNBR)». En étudiant les assemblages de coléoptères des familles retenues (Buprestidae, Cerambycidae, Cleridae, Corylophidae, Curculionidae, Elateridae, Lathridiidae et Salpingidae) des sites brûlés et des sites non- brûlés contenant des arbres annelés, nous avons identifié 18 espèces associées aux brûlis. Ces coléoptères associés aux brûlis n'ont répondu à la coupe de récupération qu'à Tannée no.2 (2007) après l'intervention. Les assemblages de coléoptères associés aux brûlis ont été principalement façonnés par trois groupes de facteurs environnementaux : 1) les conditions de la forêt avant feu, tel la composition en essences; 2) les conditions générées par le feu, soit la distance à la forêt non-brûlée, directement influencée par la forme du brûlis, et la sévérité du feu; 3) la quantité d'aire récupérée et la réduction associée en chicots de conifères matures (dhp > 9 cm).

Depuis dix ans, les limites d'exploitation des forêts d'intérêt commercial ont été atteintes dans certaines régions pour des raisons de protection du territoire. Les compagnies forestières de la région 02 (Saguenay-Lac-Saint-Jean) effectuent actuellement des traitements d'éclaircie commerciale dans les peuplements naturels d'épinette noire pour augmenter le volume du bois produit en forêt. Si l'évaluation du gain en volume demeure une priorité, le fait que l'augmentation de la croissance radiale induite par les traitements puisse entraîner une diminution des propriétés mécaniques du bois est à prendre en considération. En effet, s'il s'avérait que les traitements d'éclaircie effectués sur des milliers d'hectares ne rencontraient pas les standards de l'industrie en matière de résistance mécanique ou perdaient de la valeur qualitativement, l'impact sur la valeur marchande du bois serait économiquement néfaste pour la région. Nous supposons que la croissance radiale par site augmente après le traitement, mais que tous les arbres ne réagiront pas positivement à l'éclaircie. L'accélération de la croissance radiale après le traitement se traduisant par une augmentation du bois initial devant le bois final, nous devrions observer une baisse de densité du matériau. Les trois principaux objectifs de la thèse étaient donc : 1) Évaluer la variabilité de l'accroissement radial à l'échelle de la station selon les techniques standards utilisées en dendroécologie et quantifier l'accroissement en volume des tiges. 2) Déterminer la qualité du bois formé avant et après éclaircie à l'aide du module d'élasticité (MOE) et de la densité de cerne. 3) Établir un portrait économique du traitement. Les résultats suggèrent que l'éclaircie commerciale entraine une augmentation de la croissance radiale des individus. Cette augmentation dépend cependant des caractéristiques des arbres résiduels et de leurs compétiteurs. Bien que l'accroissement radial observé suite au traitement soit plus important à la base de l'arbre, cela n'entraine pas de variation significative de la forme ou du défilement de la tige. Aucune variation significative du MOE et de la densité n'a été notée après le traitement. Finalement sous certaines conditions de marché, Péclaircie commerciale peut augmenter la valeur finale du peuplement par rapport à un peuplement non traité. Le "timing" de l'opération pourrait donc influencer la rentabilité des éclaircies commerciales.