Les forêts d'épinettes noires (Picea mariana (Mill.) BSP) contiennent de grandes quantités de carbone stockées dans la biomasse vivante et dans le sol. Les feux de forêt et leur régime (ex. l’intervalle de retour de feu, l’intensité, la saisonnalité et la sévérité) jouent un rôle central dans le stockage et le flux du carbone, en modifiant la distribution et le transfert de carbone. Il y a peu de doute dans la communauté scientifique que le changement climatique provoquera des modifications dans les variables temporelles et spatiales qui contrôlent la fréquence et la sévérité des feux. Un modèle démographique structuré par classes de diamètre a été développé pour simuler le stockage du carbone sous divers régimes de feu. Cette approche intègre l’effet de l’intensité du feu et les mesures de la structure du peuplement sur la sévérité mesurée par la proportion de la mortalité des arbres. Le modèle permet aussi de quantifier et de cartographier les estimations régionales du carbone actuelles et futures pour le domaine bioclimatique de la pessière à mousses du nord du Québec. Les résultats de simulations suggèrent que la sévérité du feu augmente avec l’intensité initiale du feu. La variation de la structure du peuplement est l'un des facteurs qui explique la variation observée dans la sévérité du feu des régions boréales. Nous avons simulé les stocks et fluctuations de carbone sous sept niveaux d’intervalle de retour de feu et deux saisons de feu. Nous avons testé pour un effet de ces paramètres sur la moyenne des stocks de carbone. Les stocks de carbone étaient sensibles aux intervalles entre 60 et 300 ans. Le stock de carbone dans le sol fut plus faible pour les incendies d'été qui se produisaient durant de plus courts IRF. Finalement, les impacts à court terme du changement climatique ont été investigués au cours de quatre périodes climatiques : 1980-2010, 2010-2040, 2040-2070 et 2070-2100. Des cartes d’intervalle de retour du feu historique et futur et des données météorologiques projetées par CanESM2 RCP8.5 ont été utilisées pour simuler la croissance des forêts, le taux de décomposition, le régime du feu et la dynamique du C. Dans nos expériences de simulation, l’accumulation de carbone dans l’écosystème était réduite de 11% d’ici à la fin de 2100. Les forêts d'épinette noire du Québec seraient possiblement en train de perdre leur capacité à séquestrer et à stocker le carbone organique durant les prochaines décennies, à cause des effets du changement climatique sur le régime de feu et la croissance des forêts. / Boreal black spruce forests (Picea mariana (Mill.) BSP) store great amounts of carbon in the living biomass and in the soil. Fire regime characteristics (e.g. fire return interval, fire intensity, fire season and severity) play a central role in the storage and flow of carbon, by modifying the distribution and transfer of material among pools. There is little doubt in the scientific community that climate change will cause changes in the temporal and spatial variables that control the frequency and severity of fires. A demographic diameter-class structured model was developed to simulate boreal carbon storage under different fire regimes. This approach incorporates the effect of fire intensity and stand structure measures to simulate fire severity, measured as the proportion of overstory tree mortality. The model allows quantifying and mapping average regional estimates of current and future carbon stocks for the black spruce-feathermoss bioclimatic domain of northern Québec. Simulation results suggest that fire severity increases with fire the intensity. Stand structure is one of the factors that explains the observed variation in boreal fire severity. We simulated carbon stocks and fluxes under seven levels of fire return interval (FRI) and two fire seasons. We tested for an effect of these parameters on average carbon stocks. Carbon stocks were sensitive to IRF's between 60 and 300 years. Soil C stocks were lower for summer fires that occurred during shorter IRF. Finally, we investigated the short-term impacts of climate change under four climatic periods: 1980-2010, 2010-2040, 2040-2070 and 2070-2100. Historical and future FRI maps and historical and forecasted weather data estimated by CanESM2 RCP8.5 were used to drive the growth of forests, decomposition rates, fire regime and C dynamics. In our simulation experiments, the accumulation of carbon in the ecosystem was reduced by 11% by the end of 2100. The results of this study suggest that black spruce forest could be losing their capacity to sequester and store organic C over the next coming decades due to climate change effects on the fire regime and on forest growth.

A partir de la fin des années 1960, la fermeture des milieux consécutive à la déprise agricole a favorisé la recrudescence des grands feux, et au plan local, a augmenté la fréquence des incendies. Les objectifs de la thèse étaient d'évaluer les effets des incendies récurrents sur la capacité de résilience des propriétés microbiennes des sols, d'identifier les principaux facteurs impliqués dans la résilience microbienne et d'évaluer l'efficacité d'apports de composts pour favoriser la restauration de la qualité chimique et microbiologique des sols. Les dynamiques de retour à court et long terme des activités de minéralisation du C et du N, des activité enzymatiques et de la diversité catabolique des communautés microbiennes, ainsi que leur stabilité à des stress hydriques supplémentaires, ont été évaluées sous des régimes d'incendie fréquents et peu fréquents. La matière organique (MO) a été caractérisée par les techniques IRTF et RMN CPMAS du 13C. Les effets d'un apport de composts de boues d'épuration urbaines et de déchets verts sur la qualité des sols ont été étudiés in-situ sur des sols fréquemment incendiés en croisant 3 niveaux de maturité (3 semaines, 3 mois et 9 mois) et 3 temps depuis le dernier feu (10 mois, 5 ans et 18 ans). Les résultats ont montré que les incendies répétés accélèrent le retour après le feu de la nitrification nette et des profils cataboliques mais affectent durablement la plupart des autres fonctions microbiennes. L'activité respiratoire des sols récemment incendiés s'est avérée plus résistante aux stress hydriques mais également moins résiliente lorsque les feux sont récurrents. Les résultats démontrent le rôle limitant de l'évolution de la MO, en particulier de son degré d'aromaticité, sur la dynamique de retour des fonctions microbiennes après les feux et leur résilience aux stress. L'apport des composts sur les sols fréquemment incendiés est une solution efficace pour restaurer la qualité des sols mais nécessite de sélectionner une maturité adaptée à l'histoire contemporaine d'incendie.

L'amélioration de la sécurité incendie au sein de l'habitat est un des principaux objectifs de la recherche actuelle. En effet, chaque année, un grand nombre de feux sont déclarés, générant la perte de nombreuses vies humaines, de fortes pertes financières, l'endommagement des structures et la pollution de l'environnement. Face à cette problématique, on remarque qu'un grand nombre de pays d'Europe possèdent une législation très pauvre vis-à-vis de la protection incendie dans l'habitat. Historiquement, les bâtiments ont été dessinés suivant des obligations prescriptives. La tendance de l'ingénierie de la sécurité incendie (Fire Safety Engineering, FSE selon le sigle Anglais) a changé amplement pendant la dernière décennie : des groupes de recherche dans le domaine de l'incendie ont mis au point les principes du design fondé sur la performance (Performance Building Design, PBD en Anglais). Le PBD a permis une approche de la sécurité incendie fondée sur la prédiction du comportement d'un incendie dans des scénarios donnés, en utilisant des outils numériques d'ingénierie. L'approche PBD de FSE est une méthodologie qui a été initialement développée pour les établissements recevant du public, toutefois peu à peu cette approche commence à être utilisée dans tout type d'habitat. La prédiction du comportement d'un incendie nécessite le calcul du débit calorifique (Heat Release Rate, HRR en Anglais) qui est la grandeur physique utilisée pour la mesure de la puissance d'un feu. En ingénierie, le HRR est indispensable à l'estimation de la sévérité du sinistre et des possibles endommagements causés dans un scénario donné. Sa détermination dépend des combustibles présents lors de l'incendie ainsi que de l'environnement du sinistre. La prédiction du HRR est réalisée à l'aide des codes de simulation numérique de l'incendie. Ceux-ci sont un assemblage de plusieurs sous modèles dont chacun calcule un ensemble des phénomènes présents dans la combustion p. ex. la pyrolyse, le rayonnement, la turbulence, etc. 8 La capacité à prédire correctement le HRR est limitée par les calculs très simplifiés du processus de décomposition thermique des solides. La décomposition est notamment dépendante des processus diffusifs et chimiques mis en jeu dans la zone comprise entre le solide et la flamme, lesquels ne sont pas modélisés de façon rigoureuse. Par le passé, plusieurs études expérimentales ont permis de mesurer le HRR d'un certain nombre de produits, cependant, ils ne contribuent pas à la compréhension de la physique du processus de décomposition de la matrice solide, donnée pourtant essentielle car source des espèces volatiles et du débit massique du combustible. En effet, un grand nombre de simulations trouvées dans la littérature font une approche empirique de la production de fuel ou considèrent une seule étape de décomposition. C'est dans ce contexte que prend place la présente étude qui vise à caractériser la cinétique de décomposition de combustibles solides et de formation des espèces volatiles : les changements survenus dans la phase solide sont pris en compte ensemble avec ceux de la phase gazeuse (dégagement d'espèces). La détermination du mécanisme de décomposition est une tâche fondamentale de l'analyse thermique. Le mécanisme doit considérer la succession des transformations de la matière pendant la gazéification des solides. Cette succession inclus les échantillons vierges ainsi que ceux qui ont déjà souffert des attaques thermiques (sous produits des étapes de décomposition). Le mécanisme de décomposition constitue une des principales données d'entrée de la grande majorité de modèles de décomposition thermique. Cette recherche tient compte de la décomposition thermique d'une mousse polyéther polyuréthane (PPUF) à trois échelles différentes. Chaque échelle caractérise le comportement au feu d'une masse différente de mousse et est concentrée sur l'étude de phénomènes particuliers : · L'échelle matière permet l'analyse du comportement d'échantillons avec des masses proches d'un milligramme. À l'échelle matière, les effets de transfert de chaleur et des espèces sont minimisés et l'effet de l'augmentation de la température du solide peut être étudié précisément. L'échantillon est considéré comme une particule de masse et de dimension négligeables, de sorte que sa température soit homogène. · La petite échelle permet l'analyse des échantillons avec des masses proches de dix grammes. À l'échelle matière des gradients de transfert de chaleur et d'espèces existent. L'échantillon est irradié seulement par une des surfaces, produisant ainsi 9 le déplacement du front de décomposition. La combustion de matériaux polymériques est complexe et concerne souvent des processus simultanés tels que la pyrolyse, la décomposition oxydative et le processus de combustion avec présence de flamme. · L'échelle produit concerne des échantillons avec des masses proches d'un kilogramme. À cette échelle, la géométrie et le positionnement d'un produit ont un rôle fondamental dans la croissance du feu. La ventilation (la disponibilité d'oxygène et la turbulence) affecte également le processus de combustion. L'échelle produit montre le comportement au feu d'une mousse dans des conditions d'utilisation proches de celles de la réalité. Les résultats obtenus dans cette recherche vérifient que le mécanisme de décomposition reste inchangé indépendamment de l'échelle. Dans la littérature, ces trois échelles n'ont jamais été considérées ensemble. Généralement, chaque échelle est considérée indépendamment et les chercheurs restent concentrés sur les phénomènes observés à l'échelle étudiée. De plus, les résultats de l'échelle matière sont souvent extrapolés à l'échelle produit. Toutefois, les phénomènes supplémentaires qui apparaissent entre une échelle et l'autre ne sont pas pris en compte, engendrant une grande incertitude dans la prédiction des résultats. Cette recherche propose une contribution vis-à-vis de l'intégration verticale des résultats obtenus dans les trois échelles. L'intégration verticale signifie explorer la possibilité d'identifier quelles propriétés de la matière doivent être mesurées et fournies en tant que données d'entrée des codes de simulation incendie afin de pouvoir prédire la décomposition thermique des solides. Ces travaux constituent un pas dans une vision globale de la science des matériaux qui permettrait une prédiction très juste du comportement au feu des solides à diverses échelles tout en utilisant principalement des mesures menées à l'échelle matière et la petite échelle. La cinétique de la décomposition a été étudié à la petite échelle grâce à des analyses thermogravimétriques (TGA). Cette technique a permis de mettre en évidence le nombre d'étapes, les espèces qui entrent en réaction et de détailler le mécanisme de réaction. En outre, des algorithmes génétiques ont été utilisés pour calculer les paramètres cinétiques optimum qui permettent de prédire le changement de la masse d'un échantillon en fonction de la température. Selon la démarche à échelle croissante décrite ci-dessus, les propriétés thermiques ainsi que les paramètres cinétiques de la 10 décomposition du PPUF ont été utilisés comme données d'entrée dans un code de simulation incendie. Les simulations ont été réalisées avec le code de calcul le plus amplement utilisé dans le monde, Fire Dynamics Simulator (FDS V 5.3). Les simulations tentent de prédire le comportement du PPUF en cône calorimètre (petite échelle). Un faible calage entre les courbes de changement de la masse expérimentales et numériques a été observé. Une grande incertitude vis-à-vis de la façon d'introduire les données d'entrée a été identifiée ainsi que de leur interprétation. Des possibles voies d'amélioration des modèles de pyrolyse ont été proposées.

La propagation d’un incendie dans un espace clos s’explique par l’inflammation de matières combustibles. Un cas important est celui de la propagation d’une flamme sur une paroi verticale. En effet si la flamme progresse dans le même sens que l’écoulement (cas co-courant), la croissance est rapide. Dans ce cas, l’émission des vapeurs combustibles (pyrolyse) et le dégagement de la chaleur apportée par la combustion sont couplés par les flux convectés et rayonnés à la paroi. Ces flammes de paroi verticale sont pilotées par les forces de flottabilité, et se caractérisent par un régime de basse vitesse et avec une forte production de suie. Bien que de nombreux travaux aient été consacrés à l’étude des flammes de paroi verticale [1-3], peu d’entre eux ont été dédiés à l’étude de l’écoulement dans la couche limite proche de la paroi et à l’étude des zones de production de suie, lesquels sont des données nécessaires pour la validation des codes de calcul. Pour cela, des mesures simultanées de vitesse par PIV et de concentration de suie par LII ont été réalisées sur un brûleur gaz en configuration paroi-verticale. Dans un premier temps, ces mesures ont permis l’analyse de la forme, de la taille et de la concentration des zones de formation de suies (poches de suie) à différentes hauteurs dans la flamme. Ensuite, les champs 2D de vitesses moyennes (horizontales et verticales) ont été étudiés, ainsi que leurs fluctuations (densités de probabilité et écart-type). Une description de la couche limite réactive, à l’aide d’une échelle caractéristique obtenue avec des mesures de vitesse plus résolues spatialement (PIV « zoomé »), a également été réalisée. Finalement, les mesures de LII et PIV couplées ont permis d’étudier l’influence du champ de vitesse sur la distribution des suies dans la flamme, ainsi que le transport et le flux turbulent de la fraction volumique de suie dans la couche limite réactive. / The fire growth and spread on a confined space depends on the inflammation and combustion of combustible materials. An important case is the fire propagation on a vertical wall configuration, in which the pyrolysis gas and the total heat flux released by the flame are coupled by convective and radiative heat flux from the flame to the wall. This kind of flame is piloted by the buoyancy forces, and is characterized by a low velocity regime and a strong generation of soot particles. Although numerous works have been devoted on the study of vertical wall flames, few have been carried out on the analysis of the flame within the reactive boundary layer and the study of the zones of production of soot particles, which is data necessary for fire simulation codes validation. In this aim, simultaneous measurements of velocity by Particle Image Velocity (PIV) and of soot volume fraction by planar laser induced incandescence (LII) have been carried out on vertical wall fire generated by a vertical porous burner fed with a CH4/C2H4 mixture. First, the characteristics of soot sheet (shape, size, thickness, and peak concentration) have been studied at different heights into the flame, as well as the average and RMS soot volume fraction fields. Then, average and RMS fields of velocity and their probability density function have been analyzed. A description of the reactive boundary layer, through the definition of a characteristic velocity scale in the near-wall zone (viscous sub-layer), has been carried out by using a « PIV Zoom » set-up. Finally, simultaneous LII/PIV measurements have been carried out in order to study the influence of the aerodynamics of the flow on the soot volume fraction distribution, as well as the transport and turbulent flux of soot into the reactive boundary layer.

L'objectif principal de cette thèse est de déterminer les facteurs environnementaux responsables de la dynamique des arbres dans les milieux humides, afin d'aider à la prévision des réponses possibles de ces populations aux changements climatiques futurs. À notre connaissance peu d'études ont abordé ce sujet sous l'angle du dynamisme des populations et celui du développement des tourbières, et ce à des échelles temporelles annuelle à millénaire. La réponse des marges forestières de milieux tourbeux du Haut- Boréal aux changements climatiques, aux perturbations, mais aussi suivant l'accumulation de la tourbe a été reconstituée grâce à la comparaison de deux petites tourbières ombrotrophes semi-forestières en Jamésie. Notre raisonnement en trois volets a été guidé par la nécessité d'analyser la dynamique forestière de ces milieux humides suivant différentes échelles temporelles et suivant les processus d'accumulation latérale et verticale de la tourbe, et ce, afin de détecter les variables environnementales qui influencent la succession végétale. Dans un premier temps, la question principale était de savoir si la variabilité des conditions d'humidité de la tourbe jouait un rôle dans la structuration récente des écosystèmes forestiers de milieux tourbeux. L'analyse dendroécologique comparative des populations d'arbres de deux tourbières, l'une très humide et l'autre plus sèche, a permis de montrer que leur dynamique récente était le résultat de l'influence du bilan hydrique saisonnier et des feux. La résilience des populations d'arbres après feu dépend de la disponibilité des micro-habitats non saturés en eau. Une fois installées, les populations d'arbres résistent aux variations d'humidité. Dans une tourbière où l'excès d'eau est fréquent, les mélèzes abondent et les épinettes ont une croissance radiale influencée par de hauts niveaux de nappe phréatique. Dans une tourbière mieux drainée, le pin gris peut coloniser les zones les plus sèches et la croissance radiale de l'épinette noire est influencée par les températures estivales. Dans un deuxième temps, l'expansion latérale des tourbières étant un processus lent qui transforme le milieu bien drainé environnant et les conditions locales de drainage, il était logique de s'attarder à connaître les liens possibles entre les facteurs environnementaux favorisant l'expansion latérale la tourbe et ceux contrôlant la dynamique forestière. La dynamique des marges forestières durant le développement latéral des deux tourbières a été reconstituée grâce à l'analyse macrofossile de la base de la tourbe datée au radiocarbone. Il a été démontré que les conditions qui favorisent le développement latéral de la tourbe (accumulation de la tourbe, topographie et drainage déficient) sont différentes de celles qui influencent la dynamique des marges forestières (feux, conditions hydriques saisonnières). Le retrait épisodique des arbres des tourbières (4500-4000 cal. BP et 3000-2500 cal. BP) est intervenu simultanément avec la formation de paléosols initiée par les feux. Enfin, nous avons examiné l'influence de l'historique des feux sur la dynamique végétale des tourbières. L'évaluation de la résilience après feu des marges forestières implique de connaître l'état de la végétation avant et après chaque perturbation. La dynamique de la végétation des deux tourbières a donc été reconstituée depuis le début de l'entourbement, soit depuis environ 5500 cal. BP en utilisant l'analyse macrofossile à haute résolution (cm) et l'anthracologie. Les données montrent que la végétation des tourbières n'est pas en équilibre avec le climat. A l'échelle des siècles, le développement des tourbières est épisodiquement freiné les feux. Des périodes d'ouverture du couvert forestier des tourbières (4500-4000 cal. BP et 1500-1300 cal. BP) étaient associées à l'ouverture plus généralisée des bassins versant, initiée par les feux, combinée peut-être à un climat plus froid. Des périodes d'abondance des arbres dans les tourbières (5500-5000 cal. BP et autour de 900 cal. BP) accompagnaient des taux d'accumulation de tourbe élevés lors de périodes chaudes et humides. Dans l'ensemble, on a démontré que les populations d'arbres dans les tourbières ne sont pas en équilibre avec le climat. Le bilan hydrique saisonnier estival, résultat du bilan entre les apports en eau, sous forme de neige et de pluie, et la perte en eau par drainage et évapotranspiration, sont des variables clefs, aussi bien dans le succès de régénération des arbres dans les tourbières que dans leur croissance. Le feu est un élément déclencheur de l'ouverture généralisée du couvert forestier, aussi bien dans les tourbières que dans le milieu bien drainé avoisinant. Enfin, suivant un climat chaud et humide, la paludification et le développement des arbres dans les tourbières peuvent augmenter tant que l'évapotranspiration limite le degré de saturation en eau et permet l'occurrence d'étés secs favorables aux feux et à la régénération.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2010-2011 / L'objectif de ce mémoire est de documenter l'influence des feux dans la dynamique des sapinières vierges situées au-dessus de 800 m dans la réserve faunique des Laurentides (RFL). Cette région de 1 800 km² se situe au nord de la ville de Québec et appartient au domaine bioclimatique de la sapinière à bouleau blanc. L'abondance du sapin baumier et les fortes précipitations suggèrent que les forêts d'altitude de la RFL sont peu influencées par les feux. Afin de vérifier cette hypothèse, nous avons entrepris une étude comprenant deux volets complémentaires. Le premier explore la dynamique forestière récente (300 dernières années), alors que le second vise à reconstituer l'historique à long terme des feux (dynamique holocène). Dans le premier chapitre, une approche écologique basée sur la composition forestière, la structure de taille des arbres et l'âge des peuplements actuels a été utilisée afin de définir la dynamique récente des sapinières à bouleau blanc d'altitude. Des peuplements (n = 16) appartenant à 6 types forestiers, caractérisés par la présence ou l'absence de charbon de bois de surface et correspondant à une chronoséquence, ont été échantillonnés, puis analysés. La dynamique forestière montre le passage graduel de la bétulaie à bouleau blanc à la sapinière à épinettes en fonction du temps écoulé depuis le dernier feu. La répartition des feux récents à l'origine de cette chronoséquence (1815 et 1878) a été faite à l'aide des charbons de bois de surface. Cette spatialisation montre, qu'au cours des 250 dernières années, près de la moitié de la région d'étude a brûlé. Les feux ont donc joué un rôle important dans la dynamique récente de ces sapinières. Dans le second chapitre, une approche paléoécologique, basée sur l'analyse macrofossile des charbons de bois du sol minéral, a été employée afin de reconstituer l'historique à long terme des feux (histoire holocène). Cet historique s'est avéré le même, peu importe le type forestier actuel et son emplacement sur le territoire. Trois périodes, marquées par un régime de feu et des paysages forestiers distincts, ont été identifiées: 1) de 9600 à 4500 ans, les feux ont été importants, 2) de 4500 à 250 ans, les feux ont été pratiquement absents et 3) les deux cents dernières années ont été marquées par des feux dont la plupart sont probablement d'origine anthropique. On estime que l'état d'équilibre des paysages forestiers se caractérise par une dynamique associée à une récurrence d'épidémies d'insectes. En définitive, la reconstitution des feux récents et des feux historiques s'est avérée indispensable pour cerner leur rôle écologique dans la dynamique des paysages forestiers des sapinières d'altitude. Dans le contexte de la mise en oeuvre de l'aménagement écosystémique, ce mémoire présente une méthode et des résultats originaux permettant de décrire le paysage actuel et de le caractériser en fonction de son histoire holocène. Ces deux éléments définissent la variabilité naturelle des sapinières à bouleau blanc d'altitude de la RFL.

Chaque année en forêt boréale, les feux génèrent de grandes quantités d’arbres morts au Québec. Considérés comme une perte de revenu potentiel pour l'économie, le gouvernement demande qu'une partie de ces arbres soit récupérée. C'est d'ailleurs une pratique connaissant une tendance à la hausse au niveau mondial. Par contre, la récupération de ce bois est régie par diverses contraintes, dont la rentabilité des opérations et le respect des normes d'aménagement forestier écosystémique (AFE) visant la conservation de la biodiversité associée aux forêts brûlées. La mise en application de l'AFE nécessite de connaître l'impact du feu sur la forêt et ce de façon spatialement explicite. Dans cette optique, nous avons d’abord évalué la sévérité du feu sur le terrain dans 60 sites d’études répartis à travers cinq brûlis. Nous avons ensuite évalué le potentiel du « differenced Normalized Burn Ratio » (dNBR), une méthode de télédétection développée par des chercheurs américains pour estimer la sévérité du feu, à offrir une représentation fidèle des conditions de terrain. Les résultats positifs de cette étape nous ont permis de considérer le dNBR pour bonifier les outils d’aménagement utilisés en forêts brûlées. Du point de vue de la rentabilité de la récupération, nous avons utilisé le dNBR pour prédire la densité des attaques de Monochamus spp. (Coleoptera: Cerambycidae), qui constituent une source importante de dégradation de la qualité du bois et incidemment de sa valeur. Les connaissances acquises sur l’écologie des Monochamus spp. et les modèles établis permettent de prédire les niveaux d’attaques de ces insectes en fonction de l’essence, du diamètre des tiges et de la sévérité du feu (dNBR). Ensuite, suivant le cadre de l'AFE, nous avons cherché à identifier les forêts à haute valeur de conservation pour la biodiversité, en utilisant les coléoptères saproxyliques comme groupe indicateur, et les variables clés que sont l’essence, la dimension des arbres et la sévérité du feu (dNBR). Cela nous a permis d’identifier six groupes d’espèces écologiquement liées, desquels nous avons identifié trois groupes ayant un fort lien avec l'habitat brûlé. Puisque ces trois groupes contiennent des espèces associées aux brûlis et qu'elles sont liées à des habitats prisés par la récupération, comme le pin gris et les tiges de gros diamètres, ces espèces pourraient être négativement affectées par la récupération. Les résultats de nos travaux, grâce à l'utilisation d'un indicateur spectral de la sévérité du feu (dNBR) dans les outils d'aménagement, rendront possible l'optimisation de la récupération après feu, tant des points de vue économique que de la conservation, et ce dans le respect de l'AFE. / Each year in the boreal forest, wildfires generate large amounts of dead trees in Quebec. Considered a potential loss of revenue for the economy, the government asks that a part of those trees is salvaged. This is also a practice experiencing a rising trend worldwide. On the other hand, post-fire salvage logging is governed by various constraints, concerning both the profitability of operations and compliance with the standards of the forest ecosystem management (FEM) aiming at conserving the biodiversity associated with burned forests. The implementation of FEM requires knowledge on the impact that fire has on the forest in a spatially explicit manner. In this light, we first evaluated on site burn severity for 60 study sites distributed accross 5 burns. We then assessed the ability of the differenced Normalized Burn Ratio (dNBR), a remote sensing method developed by US researchers to estimate burn severity, at providing an accurate representation of the terrain conditions. The positive results of this step allowed us to consider the dNBR improve management tools of burned forests. From the viewpoint of the profitability of salvage logging, we then evaluated the density of Monochamus spp. (Coleoptera: Cerambycidae) attacks, which constitute an important source of quality degradation of wood and incidentally their value. The knowledge acquired on the ecology of Monochamus spp. and established models predict the levels of these insects attacks based on tree species, stem diameter and burn severity (dNBR). Thirdly, following part of the FEM, we sought to identify high conservation value stands for biodiversity, using saproxylic beetles as an indicator group, and key variables that are tree species and diameter, as well as burn severity (dNBR). This allowed us to identify six groups of ecologically related species, of which, we identified three groups having a strong association with the burned habitat. Since these three groups contain species associated to burns, that are linked to habitats often salvaged such as jack pine and large diameters, they may be adversely affected by salvage logging. The results of our work, by using a spectral index of burn severity (dNBR) in management tools, make possible the optimization of post-fire salvage logging, from both the economic and conservation points of view, in compliance with the FEM.

Les feux de forêt sont plus en plus fréquents et intenses ces dernières années, notamment en raison des changements climatiques. De nombreuses communautés autochtones se trouvent en milieu forestier et donc exposées à cet aléa. Dans ce contexte, il est pertinent de se pencher sur les dynamiques des rapports sociaux entre organismes de gestion des feux de forêts, communautés autochtones, forêts et feux. C'est ce que fait cette thèse à travers l'étude spécifique du paysage plus-qu'humain qui s'est constitué autour de trois feux de forêt qui ont menacé la communauté atikamekw de Wemotaci en 1977, 1997 et 2010. Au niveau théorique, cette recherche se place au croisement entre l'anthropologie des catastrophes (Oliver-Smith et Hoffman 2020) et les études autochtones, tout en se positionnant au sein de l'écologie politique (Akrich, Callon et Latour 2006; Tsing 2017; Berkes, Colding et Folke 2003a). La méthodologie déployée mobilise des approches relationnelles inspirées des méthodologies autochtones (Smith 2012; Kovach 2009; Wilson 2008; Absolon Minogiizhigokwe 2011) et les apports des féminismes autochtones (Green 2017a) afin de produire une recherche aux visées anticoloniales et anti-oppressives. L'analyse de ces trois situations de feux de forêt met en lumière une tension. D'une part, elle met en évidence des procédures et politiques officielles de gestion des feux de forêt et des urgences qui considèrent les Autochtones comme devant être pris en charge et les excluent souvent des processus décisionnels. D'autre part, elle documente comment les membres de la communauté atikamekw ont été actifs lors des situations de feu en protégeant leur village et en s'occupant de leurs évacué·e·s. L'analyse des rapports de pouvoir et des mécanismes d'exclusion ont montré que plusieurs dynamiques nourrissent ce processus d'exclusion : une approche biopolitique de la gestion des feux de forêt, une domination du savoir-expert et d'une épistémologie eurocentrée, une essentialisation de certaines différences entre Autochtones et non-autochtones cristallisée autour de la temporalité et de la relation au territoire, et enfin la présence d'une masculinité hégémonique dans le domaine de la lutte contre les feux de forêt. Pourtant cette recherche montre aussi que les Atikamekw Nehirowisiwok sont porteurs et porteuses d'une expertise propre en ce qui concerne la gestion des feux de forêt et des urgences, en lien avec la responsabilité de prendre soin du territoire et de la communauté. Cette analyse montre aussi comment le colonialisme patriarcal est présent lors des événements de feux de forêt connectant l'expérience des hommes et femmes atikamekw aux dynamiques genrées du domaine de la gestion des feux et au contexte colonial plus global qui lie communautés autochtones et institutions non-autochtones. Cette recherche permet également d'ouvrir une discussion sur les futurismes atikamekw et notamment les possibilités d'avenir qui ont émergé suite aux situations de feux, au-delà des systèmes d'oppressions mis en évidence. Ces résultats permettent d'imaginer une gestion des feux et des urgences différente qui laisserait place à diverses épistémologies et intègrerait les acteurs et savoirs locaux de manière significative dans ses processus. Cette recherche a l'originalité d'apporter une analyse genrée de situations de feux de forêt, en dialogue avec les féminismes autochtones. La place donnée aux entités non-humaines, y compris le feu iel-même, dans l'analyse de ce réseau multiacteur, permet également d'en arriver à la conclusion que les feux de forêt, et les catastrophes en général sont des processus sociaux plus-qu'humain dans lesquels des futurs peuvent être produits malgré les rapports de pouvoir qui s'y manifestent. / Forest fires have become more frequent and intense in recent years, particularly due to climate change. Many indigenous communities are located in forest areas and are therefore exposed to this hazard. In this context, it is relevant to examine the dynamics of social relationships between forest fire management organizations, Indigenous communities, forests and fires. This is what this thesis does through the specific study of the more-than-human landscape that was formed around three forest fires that threatened the Atikamekw community of Wemotaci in 1977, 1997 and 2010. At the theoretical level, this research is placed at the intersection of the anthropology of disasters (Oliver-Smith and Hoffman 2020) and Indigenous studies, while positioning itself within political ecology (Akrich, Callon, and Latour 2006; Tsing 2017; Berkes, Colding, and Folke 2003a). The methodology deployed mobilizes relational approaches inspired by Indigenous methodologies (Smith 2012; Kovach 2009; Wilson 2008; Absolon Minogiizhigokwe 2011) and contributions from Indigenous feminisms (Green 2017a) to produce a research with anti-colonial and anti-oppressive aims. The analysis of these three wildfire situations highlights a tension. On the one hand, it highlights official wildfire and emergency management procedures and policies that view Indigenous people as needing to be cared for and often exclude them from decision-making processes. On the other hand, it documents how Atikamekw community members were active during the fire situations by protecting their village and caring for their evacuees. The analysis of power relations and mechanisms of exclusion showed that several dynamics feed this process of exclusion: a biopolitical approach to forest fire management, a domination of expert knowledge and a Eurocentric epistemology, an essentialization of certain differences between Indigenous and non-Indigenous people crystallized around temporality and the relationship with the land, and finally the presence of a hegemonic masculinity in the field of forest firefighting. However, this research also shows that the Atikamekw Nehirowisiwok have their own expertise in wildifre and emergency management, linked to the responsibility of taking care of the land and the community. It also shows how patriarchal colonialism is present during wildfire events, connecting the experience of Atikamekw men and women to the gendered dynamics of the fire management field and to the broader colonial context that links Indigenous communities and non-Indigenous institutions. This research also opens up a discussion on Atikamekw futurisms and, in particular, the possibilities of futures that have emerged as a result of fire situations, beyond the systems of oppression that have been highlighted. These results make it possible to imagine a different kind of wildfire and emergency management that would leave room for various epistemologies and would integrate local actors and knowledge in a significant way in its processes. This research has the originality of providing a gendered analysis of forest fire situations, in dialogue with Indigenous feminisms. The place given to non-human entities, including fire itself, in the analysis of this multi-actor network, also allows us to conclude that forest fires, and disasters in general, are more-than-human social processes in which futures can be produced despite the power inequalities that are present.

Dans le contexte d'études visant à établir des liens entre les paysages forestiers naturels actuels et la façon dont ils se sont transformés au cours de l'Holocène (variabilité naturelle), il est important de définir des stratégies sylvicoles qui répondent aux critères de la mise en place de l'aménagement écosystémique. Au sein du domaine bioclimatique de la pessière à mousses de l'Ouest du Québec, certains paysages forestiers sont aujourd'hui caractérisés par de vastes peuplements de début de succession dominés par le peuplier faux-tremble et le pin gris. Les objectifs de cette étude étaient 1) de reconstituer l'histoire postglaciaire de la végétation et des feux d'un secteur dominé par de tels peuplements, et 2) de préciser leur variabilité naturelle plurimillénaire. À cette fin, les paysages forestiers d'un territoire couvrant une superficie de 4000 km2 dans la région de la plaine du lac Matagami ont d'abord été caractérisés. Dans un deuxième temps, l'histoire de la végétation et des feux a été reconstituée à l'aide de l'analyse pollinique et anthracologique de deux tourbières. Les lieux de prélèvement des sédiments ont été choisis en fonction d'obtenir un enregistrement local et extra-local de l'histoire des forêts jouxtant chacune des tourbières. Les résultats montrent que la majeure partie de l'Holocène (7000 à 1000 ans A.A.) a été caractérisée des feux peu fréquents qui ont permis le maintien de paysages dominés par la pessière noire à sapin baumier. Au cours des 1000 dernières années, des feux plus fréquents et sans doute plus sévères et de plus grandes étendues ont provoqué une diminution de l'abondance du sapin et une augmentation des espèces de début de succession. Les feux du dernier millénaire seraient ainsi à l'origine des actuels peuplements de début de succession qui se maintiendraient selon une dynamique de récurrence.

Consacré à la tétralogie Le Sang des promesses — composée des pièces Littoral, Incendies, Forêts et Ciels — de Wajdi Mouawad, le présent mémoire s’appuie sur un retour remarqué de la catharsis dans les discours sur le théâtre contemporain pour questionner la capacité du théâtre à développer une pensée du vivre-ensemble. Il est divisé en trois chapitres : le premier porte sur la place du genre de la tragédie et du concept du tragique dans la tétralogie ainsi que la réappropriation par Mouawad de certaines figures de la mythologie grecque ; le second s’intéresse au devenir contemporain de la catharsis, à son articulation autour des émotions de peur et compassion et à l’importance de la parole-action au sein de l’œuvre. Enfin, le troisième chapitre cherche à définir les rapports entre le cathartique et le concept de « solidarité des ébranlés » théorisé par Jan Patočka avant d’analyser la réception critique des pièces pour y trouver des exemples concrets de l’effet cathartique propre au théâtre de Mouawad. / This master's dissertation addresses Wajdi Mouawad's Blood Promises tetralogy, composed of the plays Tideline, Scorched, Forests, and Skies. As it focuses on the return of the concept of catharsis in discourses on contemporary theater, it aims to question theater's capacity to develop a thought of the living-together (vivre-ensemble). The first chapter focuses on the status of tragedy and the tragic as well as on the revisiting of several mythological Greek characters in Mouawad's tetralogy, whereas the second chapter takes an interest in contemporary manifestations of catharsis, as they involve the emotions of fear and compassion, and, in the case of Mouawad's work, particularly depend on the importance of acts of language. Finally, the third chapter attempts to link the cathartic to Jan Patočka's concept of the solidarity of the shaken, before it proceeds to analyze the critical reception of Mouawad's plays in order to underline their specific cathartic effect.