Les populations de Cormorans à aigrettes {Phalacrocorax auritus (Lesson)) de l'Amérique du Nord ont subi une hausse importante à partir de 1972 (Nisbet 1995). Les causes de cette augmentation ne sont pas bien connues et demeurent hypothétiques. L'acquisition de nouvelles connaissances permettrait une gestion plus efficace de cette ressource faunique qui détruit progressivement les écosystèmes forestiers de certaines îles de la réserve de parc national de l'Archipel-de-Mingan. Cette recherche consiste à localiser d'anciennes cormorandières afin de déterminer si la présence de Cormorans à aigrettes en si grand nombre dans l'archipel est un phénomène récent (XXe siècle) ou ancien. Afin de localiser les anciennes cormorandières, deux techniques ont été employées. D'une part, des structures d'âge ont été réalisées afin de déterminer l'origine des populations de sapins baumiers {Abies balsamea (L.) Mill.) présentes sur les îles. Ces structures d'âge uni modales ou bimodales révèlent que ces populations d'arbres ne sont pas issues du passage destructeur des Cormorans à aigrettes. En fait, il semble que la tordeuse des bourgeons de l'épinette {Choristoneura fumiferana (Clem.)) soit à l'origine de ces peuplements. Les courbes de croissance révèlent d'ailleurs que les trois épidémies du siècle dernier ainsi que celle ayant sévi vers 1878 ont affecté les peuplements de l'archipel de Mingan. Cette technique de localisation est limitée par l'âge des arbres. D'autre part, des sondages pédologiques distribués sur des transects traversant les îles à Bouleaux du Large, Sainte-Geneviève et du Fantôme ont été réalisés afin de détecter la présence de cailloux au sein des profils de sol. Ces cailloux sont rejetés par les cormorans et s'accumulent aux pieds des arbres où ils nichent. Ces macrorestes ne sont habituellement pas présents dans les sols forestiers et représentent un signe privilégié de leur passage. Les cailloux retrouvés ont été localisés en surface des profils et étaient associés à des cormorandières actives, visibles sur les photographies aériennes ou citées dans la littérature. La recherche s'effectuait sur une longue période de temps, soit sur quelques milliers d'années selon les datations 14C. Grâce à cette technique, on peut constater qu'aucune colonie n'aurait donc existé sur ces îles avant le XXe siècle. En bref, la présence en si grand nombre des Cormorans à aigrettes dans la réserve de parc national de l'Archipel-de-Mingan est un phénomène récent possiblement d'origine anthropique.

Les changements environnementaux, en particulier les fluctuations climatiques, actuels et futurs, peuvent avoir des conséquences importantes sur la croissance des arbres et des peuplements forestiers. Plusieurs résultats en Europe, en Amérique du Nord et ailleurs dans le monde montrent une tendance à l'augmentation de la productivité des forêts à long terme en milieu tempéré, montagnard et subarctique. Cependant, aucune recherche de ce type n'a été effectuée en forêt boréale naturelle productive au Québec. Cette recherche a pour but d'étudier l'évolution de la productivité en forêt boréale naturelle au cours du siècle dernier, en comparant la croissance radiale, en hauteur et en volume d'épinettes noires âgées (âge moyen de 175 ans) avec celle de jeunes épinettes noires (âge moyen de 65 ans). Des échantillons ont été prélevés dans 20 placettes, regroupées dans 10 paires (un peuplement jeune et un peuplement âgé). Cinq arbres dominants dans chaque placette ont été abattus et leur croissance reconstruite par analyse de tige. Les peuplements de chaque paire sont situés sur un type de station similaire et à peu de distance l'un de l'autre. Les résultats montrent une tendance positive quant à l'augmentation de la croissance radiale, en hauteur et en volume de l'épinette noire depuis le siècle dernier pour 8 paires sur 10 pour tous les paramètres étudiés, sauf pour la largeur de cerne (7 paires sur 10). La différence de croissance se manifeste surtout pour les âges jeunes. Des causes multiples et indissociables dans le cadre de cette recherche ont pu provoquer une telle différence de croissance. La croissance juvénile des vieux peuplements aurait été fortement ralentie par des événements épisodiques, contrairement aux jeunes peuplements. L'établissement des vieux peuplements au moment d'une période climatique défavorable (Petit âge glaciaire) ou d'une épidémie de la tordeuse des bourgeons de l'épinette sont considérés comme des hypothèses principales pouvant expliquer une différence de croissance. Une augmentation du CO2 atmosphérique et de la température sont également des hypothèses pouvant expliquer une augmentation de la croissance. D'autres études sont nécessaires afin de confirmer ou infirmer une telle tendance à l'augmentation de la productivité, notamment sur d'autres espèces de la forêt boréale québécoise, et en utilisant également d'autres méthodes déjà établies en Europe.

Effet d'une épidémie de la tordeuse des bourgeons de l'épinette sur la croissance de la tige et le développement racinaire des semis de sapin dans des sapinières boréales Dans la forêt boréale du nord du Saguenay-Lac-St-Jean, la dynamique des sapinières boréales est contrôlée, entre deux feux destructeurs, par les ouvertures du milieu causées par la mortalité des sapins défoliés par la tordeuse des bourgeons de l'épinette (TBE). Ce sont les banques de semis de Sapin baumier présents en sous-bois au moment de l'épidémie qui assurent la régénération de ces peuplements. L'hypothèse posée dans le cadre de cette étude est que l'ouverture du milieu causée par la défoliation provoque une reprise de croissance des semis préétablis et l'initiation d'un nouveau réseau de racines adventives. Afin de décrire l'effet des plus récentes épidémies de la TBE, plus particulièrement de la dernière (1974-1988), sur la croissance caulinaire et la formation des racines adventives des semis de Sapin baumier, des analyses dendrochronologiques ont été effectuées sur 24 sapins adultes et 62 semis. Les échantillons ont été récoltés dans deux sapinières vierges de la forêt boréale (au nord de la rivière Saguenay (ValO4) et au nord du Lac-St-Jean (Lib24)). Les structures d'âge des semis et de leurs racines ont été caractérisées. Des courbes de croissance en hauteur de la tige ont été réalisées pour les semis, et des courbes de croissance radiale caulinaire ont été effectuées tant pour les adultes que pour la régénération. Trois années repères ont été retenues pour caractériser les périodes épidémiques, soit le début du ralentissement de croissance, la plus faible croissance et la reprise de la croissance, et ont été comparées entre les cohortes et les sites. Les sapins adultes sont apparus en moyenne au milieu du XIXe siècle (Lib24: 1851; ValO4: 1846), et étaient tous présents avant l'épidémie du début du siècle (1909-1923). La régénération de sapin est apparue entre 1916 et 1972. Les semis ont été divisés en deux cohortes, soit celle des vieux semis, apparus avant l'épidémie du milieu du siècle (1944-1953), et celle des jeunes semis. Les courbes de croissance radiale montrent trois périodes de croissance défavorables directement reliées aux trois épidémies du XXe siècle. Lors de ces épidémies, les trois phénomènes marquant la croissance des sapins se sont généralement produits, chez les semis, simultanément, ou au maximum deux ans avant ceux des adultes. Lors de la dernière épidémie, les jeunes semis enregistraient généralement leur plus faible croissance radiale et leur reprise un an avant celle des adultes. Les événements marquant la croissance en hauteur semblent s'être produits un à trois ans avant ceux qui ont marqué la croissance radiale. Cependant, ce délai pourrait être plus court, car la méthode utilisée pour évaluer l'accroissement en hauteur est moins précise que celle utilisée pour mesurer l'accroissement radial. Les résultats de la présente étude suggèrent une relation entre la survie des semis et la formation de racines adventives lors d'une épidémie de la TBE. La majorité des racines adventives de 5 mm de diamètre et plus ont été produites pendant la dernière épidémie, et la formation de la proportion restante est reliée à l'épidémie de 1944-1953. Le début des défoliations sévères, estimé à 1973 au plus tard, coïncide avec l'augmentation marquée de la production des racines adventives au ValO4. L'augmentation soudaine de la production de racines adventives précède la reprise de croissance radiale caulinaire chez les semis. Les processus qui permettent le développement des racines adventives chez les semis de sapins alors même que la tige est le plus affectée par l'épidémie restent à être élucidés.

Les arbres se développent généralement selon des patrons architecturaux plus ou moins spécifiques pour chaque espèce. Il arrive que des défauts architecturaux soient observés sur les tiges. Ces formes influencent le développement structural des arbres et elles peuvent avoir un impact économique selon l'espèce touchée. L'objectif principal de cette étude est de déterminer les caractéristiques temporelles et spatiales de la croissance chez des Thuja occidentalis L. ayant la forme architecturale « couchée au sol ». Les arbres échantillonnés devaient avoir deux caractéristiques pour être sélectionnés : 1) le tronc devait être couché au sol sur une distance d'au moins un mètre ; 2) la cime devait être redressée. Les arbres étudiés présentaient une courbure au niveau du tronc. Le site d'étude se trouvait à proximité de l'anse au Gros ruisseau, sur la rive sud du fjord du Saguenay, au Québec. La méthode utilisée est une analyse de tige détaillée, basée sur la méthode dendrochronologique et sur une observation des caractéristiques structurales des cernes de croissance. Les caractéristiques étudiées étaient : la croissance apicale, les cernes absents, le bois de réaction, l'excentricité et la forme de la tige en relation avec les caractéristiques des microsites. Les résultats obtenus ont permis d'émettre une hypothèse afin d'expliquer la formation de la forme architecturale rampante, chez les arbres étudiés. Cette forme serait causée par un rabattement de la cime jusqu'au sol, à intervalles réguliers, par une accumulation trop importante de neige dans la cime. Les échantillons seraient en mesure de se redresser lorsqu'un obstacle physique élimine l'effet du poids de la neige. La forme des tiges, le bois de réaction et les caractéristiques des microsites des cinq arbres étudiés ont le plus contribué à émettre cette hypothèse. Les autres variables étudiées ont surtout fourni des indices permettant de confirmer l'hypothèse proposée.

Les épidémies de la tordeuse des bourgeons de l'épinette ou TBE (Choristoneura fumiferana Clem.) des deux derniers siècles sont bien connues grâce à la dendrochronologie. L'analyse macrofossile d'humus forestier fournit l'opportunité de remonter plus loin dans le temps et ainsi de retracer une partie de l'histoire des épidémies de la TBE jusqu'à présent méconnue. En période épidémique, le nombre élevé de larves de TBE se nourrissant du feuillage de sapins ou d'épinettes produit une fine pluie de déjections qui s'accumulent dans les sols forestiers. L'étude de la distribution verticale des déjections de la tordeuse a été réalisée sur trois profils d'humus de 47 à 65 cm d'épaisseur, prélevés jusqu'à l'horizon minéral sur deux îles de l'Archipel-de-Mingan. Les analyses macrofossiles détaillées effectuées ont permis d'affirmer que le sapin baumier et l'épinette blanche dominent la végétation des îles depuis leur émergence et que la TBE aurait été présente dans l'archipel depuis plus de 1200 ans B.P. Des pics d'abondance de déjections de la TBE ont été observés pour les trois profils. Les pics observés près de la surface des profils, correspondant à des âges modernes, ont pu être associés aux épidémies ayant eu lieu lors du 20e siècle. Les données obtenues par analyses macrofossiles sont toutefois fragmentaires. L'étude des déjections de la TBE a permis d'identifier de façon certaine les épidémies survenues à la fin du 20e siècle. La courbe de croissance des épinettes blanches de la région de Mingan a quant à elle permis de retracer trois siècles d'épidémies (1758, 1819, 1878, 1909 et 1978). La comparaison des données macrofossiles et dendrochronologiques a été faite pour le dernier siècle.

Les peuplements forestiers du bassin de la rivière York constituent une mosaïque forestière où se juxtaposent tremblaies {Populus tremuloides Michx.) et pessières {Picea mariana (WillJ B.S.P.). Les connaissances liées à l'autécologie de ces espèces de même que les études de la dynamique des feuillus intolérants dans la région des Grands lacs nous ont amenés, à poser l'hypothèse suivante: dans le bassin de la rivière York, le tremble a pris de l'expansion au détriment de l'épinette au cours du XXlème siècle. Les objectifs poursuivis sont de démontrer que le tremble a remplacé l'épinette noire sur certains sites et, deuxièmement de décrire les mécanismes de remplacement. On a procédé à l'étude de 3 tremblaies afin de vérifier notre hypothèse. Les trois tremblaies sont, aujourd'hui, constituées d'un couvert de tremble avec sapin en sous étage. L'identification de charbons de bois provenant de la première tremblaie révèle la présence antérieure d'un peuplement mélangé où dominait le sapin baumier (Abies balsamea (L.) Mill.) accompagné de bouleau à papier (Betula papyrifera Marsh.) et de tremble. Le passage d'un feu au début des années 1930 aura permis au tremble de s'étendre et de dominer le site. Dans la deuxième tremblaie, la présence de nombreuses souches d'exploitation confirme une coupe forestière datée du début des années 1960. L'identification du bois de ces souches a permis de les rattacher toutes à de l'épinette. L'épinette est aujourd'hui absente de la tremblaie. La coupe a permis aux quelques trembles présents de s'étendre. Le troisième site est parsemé de souches dont certaines sont calcinées. Toutes les souches sont des épinettes. Une coupe dans les années 1920 suivie d'un feu au début des années 1930, avant que l'épinette ne dispose de graines viables, auront entraîné son élimination et favorisé le développement du tremble. L'identification de macrorestes (souches ou charbons) récupérés sur les sites a permis de démontrer la présence antérieure d'épinette (noire) là où elle n'est plus présente aujourd'hui. Les résultats tendent à confirmer l'hypothèse de départ. En effet, à la faveur de perturbations naturelles ou anthropiques, le tremble a effectivement remplacé l'épinette (noire). Compte tenu des mécanismes de régénération de l'épinette noire, il apparaît difficile de prévoir, qu'à court ou moyen terme, elle puisse, de manière naturelle, recoloniser les sites.

L'étude porte sur les effets de la dernière épidémie de la tordeuse des bourgeons de i'épinette sur la croissance du sapin baumier. L'objectif principal est de comparer des données de défoliation précises avec la croissance du sapin baumier. Les trois objectifs spécifiques de cette étude sont de déceler la présence de réductions de l'accroissement radial tout au long de la tige, d'établir le lien entre les données de défoliation, l'accroissement radial et la formation des trachéides de bois final et de comparer la croissance de la cime avec les données de défoliation. Les données de défoliation annuelles appartenant au Service canadien des forêts ont été utilisées à cet égard. Vingt sapins ont été échantillonnés dans quatre stations d'échantillons permanentes localisées dans la province du Nouveau-Brunswick, incluant deux peuplements matures et deux peuplement immatures. Des sections ont été prélevées à tous les mètres sur la tige et cinq cimes ont été conservées parmi les vingt arbres. - Les cernes de croissance ont été mesurés et les trachéides du bois final ont été dénombrées sur chacune des sections. De plus, l'accroissement radial, le nombre de pousses par branches, la longueur des pousses et la croissance en hauteur ont été évalués sur les cimes conservées. Les résultats indiquent qu'il y a un délai entre la première réduction de l'accroissement radial à la cime et la première réduction dans la partie inférieure du tronc, pour la dernière épidémie de la tordeuse des bourgeons de I'épinette. Le délai est variable selon le degré de maturité des peuplements étudiés. Chez les arbres immatures, il est très faible ou absent, alors qu'il est de une ou deux années chez les arbres plus âgés. Le délai atteint sa valeur maximale aux hauteurs relatives de 5 à 30 % chez les immatures et 5 à 65 % chez les matures. L'étude de la formation des trachéides du bois final indique qu'il y a une réduction perceptible une année avant la première réduction de la largeur des cernes de croissance. Les données de défoliation par secteur ont permis de vérifier que la croissance des peuplements matures est affectée dès le début de l'épidémie alors que celle des immatures est affectée une à deux années plus tard. Ce projet de recherche permet une meilleure compréhension des effets de la défoliation par la tordeuse des bourgeons de I'épinette sur la croissance du sapin baumier.

Le nodulier du pin gris (Petrova albicapitana Busck.) est connu comme étant un insecte ayant peu d'impact sur ses arbres hôtes. Cette croyance vient en partie du fait que cet insecte cause très rarement la mort des arbres. Toutefois, le nodulier peut réduire la croissance du pin en se nourrissant du phloème, du cambium et du xylème externe sur l'extrémité de la tige et des rameaux et provoquer une cicatrice permanente. L'objectif principal de cette étude est d'élaborer une méthode basée sur la dendrochronologie permettant de retracer et de dater les cicatrices présentes à l'intérieur de la tige principale des pins gris et ainsi établir une relation avec les ralentissements de croissance des pins. Cette étude se veut d'abord et avant tout une approche descriptive de l'historique et de l'impact du nodulier sur le pin gris (Pinus banksiana Lamb.). Le site étudié est situé près de Mistassini, au Lac Saint-Jean, dans le secteur Vauvert sur la pointe Racine. L'échantillonnage s'est fait dans une portion homogène d'un peuplement de pin gris âgé de 76 ans de densité moyenne. En premier lieu, 20 pins gris et 10 épinettes noires ont été abattus et les tiges entières ont été ramenées au laboratoire. Par la suite, une analyse de tiges a été réalisée en utilisant un section à chaque mètre. Pour déterminer l'historique du nodulier, 17 pins gris ne présentant pas de problèmes d'interdatation ont été sciés systématiquement en section de 2 cm afin de retracer les cicatrices de nodulier. Les sections retenues ont été sablées et les cicatrices ont été datées. Au total, 631 sections sur plus de 15 000 observées présentaient des cicatrices de nodulier. Sur ces sections 1447 cicatrices ont été identifiées et datées. En utilisant le nombre de cicatrices comme indice d'abondance du nodulier, il devient possible de déterminer s'il y a un synchronisme entre les périodes d'augmentation du nodulier et les réductions de la croissance du pin gris. L'abondance du nodulier dans le peuplement fluctue selon un cycle d'environ 14 ans avec une variation annuelle importante entre les deux sous-populations de nodulier. Les diminutions des paramètres de la croissance et de l'augmentation de la fréquence des cicatrices de nodulier montre un synchronisme suggérant un interrelation entre les deux observations. C'est le cas particulièrement durant les années 40 et 60 où des réductions importantes de la croissance en hauteur et une augmentation du nombre de cicatrices de nodulier ont été observées. À titre indicatif, une estimation graphique des pertes en hauteur reliées aux ralentissements observés montre une diminution de plus de deux mètres de la hauteur finale des pins gris.

Dans l'est du Canada les forêts d'épinettes noires se régénèrent naturellement par graines après un feu de forêt. Avec la mise en place de la Stratégie de protection des forêts, en 1986, les compagnies forestières ont dû remplacer la coupe à blanc conventionnelle par la coupe avec protection de la régénération et des sols (CPRS) afin de favoriser le renouvellement naturel des forêts québécoises. Ceci soulève beaucoup de questions quant à la structure et à la croissance de jeunes peuplements d'épinettes noires issus de coupe. La grande amplitude de la structure de hauteur des épinettes suite à la coupe du peuplement principal, peut créer des conditions favorables à la compétition intraspécifique, et cette compétition peut être suffisante pour limiter l'établissement de nouvelles tiges ou la croissance des tiges déjà installées. Les objectifs de cette étude sont de premièrement, reconstituer le patron de croissance en hauteur, en diamètre et en volume d'un peuplement issu d'une coupe de 25 ans et deuxièmement, d'établir des indices biologiques de compétition entre les tiges de hauteurs différentes. Lors d'une étude exhaustive, toutes les tiges d'un quadrat de 100 m2 ont été cartographiées et plusieurs paramètres, tels la hauteur, le diamètre (hauteur de souche et de poitrine), l'abondance et la qualité de la cime, ont été mesurés. L'approche dendrochronologique a permis de constater que les tiges dominantes (>6 m) ont une croissance en hauteur, en diamètre et en volume significativement supérieure à celle des petites tiges. La quasi totalité du volume du peuplement est faite par les tiges de plus grande taille au moment de la coupe, mais certaines tiges de moins d'un mètre au moment de la coupe contribuent de façon importante au volume total du peuplement. Le délai de la reprise de croissance en hauteur des épinettes noires suite à l'élimination du couvert principal est causé par la dernière épidémie de la tordeuse des bourgeons de l'épinette (TBE). Cette épidémie, qui a sévi quelques années suivant la coupe dans la région étudiée, est également responsable des importantes baisses de croissance en hauteur, en diamètre et en volume des épinettes. Les épinettes de très petites tailles (<1 m au moment de l'épidémie) ont également subi d'importantes réduction de croissance. La compétition intraspécifique en hauteur n'influence pas la croissance des tiges. Cependant, la TBE a probablement masqué les effets véritables de la compétition intraspécifique en hauteur entre les épinettes. Donc, l'effet de la TBE peut avoir des implications lors de la gestion des jeunes forêts d'épinette noire.

Suite à la forte année semencière de 1995, le suivi démographique d'une cohorte de semis de sapin baumier {Abies balsamea (L.) Mill) a été effectué afin de caractériser et quantifier les processus qui contrôlent le recrutement dans quatre banques de semis des sapinières naturelles situées près du 50e parallèle dans la zone boréale du nord du Québec. De façon générale, la distribution des graines correspondait aux patrons spatiaux d'abondance des nouveaux émergents. Toutefois, les patrons spatiaux d'abondance des individus ayant survécu après les deux premières saisons estivales ne correspondaient plus à ceux des graines. La nature des lits de germination s'est avérée le critère principal selon lequel on pouvait expliquer le succès de l'établissement initial. Le groupe de lits de germination classé comme étant le plus favorable pour la survie comportait la sphaigne associée ou non au bois en décomposition et le bois en décomposition. Jusqu'à 37,5% des semis ayant germé sur ces lits ont survécu jusqu'à la fin de la période d'échantillonnage. Parmi les quatre sites étudiés, la banque de semis ayant l'environnement lumineux le plus éclairé possédait le meilleur taux de survie final, ainsi qu'une plus grande surface totale de microsites favorables. De plus, si dans les années à venir le taux de mortalité des nouvelles recrues se comporte de façon similaire à celui des individus déjà installés depuis un certain temps, les résultats de cette étude suggèrent que les fortes années semencières sont responsables d'un certain renouvellement des banques de semis du sapin baumier.