Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales / La foresterie québécoise a entraîné diverses problématiques de partage du territoire et des ressources, notamment pour ce qui est de l’occupation et de l’utilisation du territoire forestier par les Autochtones. Dans ce contexte, la communauté innue de Pessamit a entrepris, depuis quelques années, un processus pour établir sa vision de l’aménagement intégré des forêts sur son Nitassinan, le territoire ancestral. Pessamit veut ainsi développer des moyens culturellement appropriés qui répondraient aux exigences de l'Innu aitun, le mode de vie et la culture des Innus. En ce sens, les Innus de Pessamit se réfèrent souvent à la notion de E nutshemiu itenitakuat, l’ambiance du territoire forestier, pour exprimer une forêt de qualité permettant le maintien de l’Innu aitun sur le Nitassinan. L'objectif de ce projet vise à documenter cette notion et le lien qui existe avec Innu aitun pour explorer comment elle peut être un moyen culturellement approprié pour Pessamit. Ce projet se base sur une étude de cas spécifique à un Natau-assi, le territoire de piégeage et de chasse familial, du Nitassinan de Pessamit. L'étude a été réalisée en collaboration avec la famille associée à un Natau-assi par des entretiens de groupes et des visites terrain. Dans une démarche de réflexion collaborative avec les membres de la famille, les résultats démontrent que E nutshemiu itenitakuat représente un cadre de référence conceptuel impliquant une interaction entre des éléments socio-culturels de l’Innu aitun et écologiques du Natauassi. Il existe en effet des zones et des sites sur le Natau-assi où s’exercent les activités et les pratiques d’Innu aitun, soit 1) la zone de Kauitshinanut 2) la zone de Nutshemiu-aueshish, 3) la zone de Nashipetimit mak Massekuat, 4) le réseau Natau-kapatakan, 5) les sites de Kanametat. Les valeurs socio-culturelles, les intérêts écologiques et les besoins liés à ces zones et ces sites ont été identifiés et décrits. E nutshemiu itenitakuat apparaît alors comme une solution culturellement appropriée pour atteindre un aménagement intégré des forêts du Nitassinan. Enfin, les résultats de cette étude démontrent que E nutshemiu itenitakuat pourrait s’inscrire comme un système socio-écologique.

Des études récentes ont montré qu'avec l'aide des scènes créées à partir d'environnements naturels tels que les forêts, nous pouvons avoir un impact significatif sur la réduction voire l'amélioration des symptômes de diverses maladies, dont la plus importante est la maladie d'Alzheimer. Les effets de ces études ont été recherchés au fil des ans et des résultats très prometteurs ont été obtenus. De nos jours, l'une des choses qui peut être très étonnante et intéressante est l'expérience de ces environnements naturels par la synthèse des scènes informatiques, notamment via les environnements de réalité virtuelle. Plus le niveau d'immersion de ces environnements naturels conçus en réalité virtuelle est élevé et meilleur, plus il peut contribuer à améliorer les symptômes du patient. L'une des méthodes nouvelles et innovantes pour concevoir et construire des environnements naturels tels que les forêts est l'utilisation de données des scanners laser, qui nous fournissent des résultats très réalistes. Pour cette raison, dans cette étude, nous présentons une forêt virtuelle dérivée de données LiDAR terrestre et améliorée grâce à des techniques d'effets spéciaux.

La planification collaborative est perçue comme une composante fondamentale à la gestion de chaînes d’approvisionnement. Toutefois, l’hétérogénéité des peuplements forestiers et l’environnement distribué du secteur industriel forestier québécois complexifient la mise en oeuvre d’une planification collaborative performante. Dans ce contexte, les planificateurs forestiers ont à réaliser un double défi. D’une part, ils doivent mettre en oeuvre les orientations stratégiques et respecter les contraintes financières propres à leurs organisations. D’autre part, ils doivent se concerter afin de coordonner leurs approvisionnements avec les autres usines qui partagent un même territoire. La conciliation de ces deux éléments propres à la planification forestière rend cet exercice ardu. En effet, il s’avère complexe de concilier le désir d’autonomie propre à chaque organisation et la nécessité de coordonner de manière commune l’approvisionnement des usines. Pour répondre à cette problématique, nous avons exploré les bénéfices potentiels de l’intégration de systèmes pour le secteur forestier. La littérature qui porte sur ce concept d’organisation et de gestion de chaînes d’approvisionnement témoigne de bénéfices importants pour d’autres secteurs manufacturiers. Cependant, il y a peu d’indications dans la littérature sur les apports de l’intégration de systèmes pour le contexte particulier des chaînes d’approvisionnement forestier. Nous avons également mobilisé certains concepts provenant de la collaboration dans les chaînes d’approvisionnement. Ce domaine de recherche offre des pistes pertinentes afin de réfléchir sur un modèle de gouvernance multiorganisationnelle approprié qui permettrait de concilier la dichotomie entre « autonomie » et « interdépendance ». Pour y parvenir, nous avons réalisé une étude de cas multiple au moyen d’une méthode de recherche qualitative. Cinq cas d’étude ont été sélectionnés en se basant entre autres sur le niveau d’intégration de systèmes employé. Nous avons ainsi été en mesure de mieux comprendre de quelle manière une tierce partie de type intégrateur-système interagit avec les organisations d’une chaîne d’approvisionnement afin de faciliter la planification forestière collaborative. Parmi nos résultats, nous avons d’abord observé qu’une tierce partie de type intégrateur-système contribue à rendre le processus de la planification forestière opérationnelle plus performant lorsqu’il y a une bonne adéquation entre le niveau de complexité du contexte de coordination et le niveau observé d’intégration de systèmes. Nous avons ensuite constaté qu’une tierce partie de type intégrateursystème contribue à assurer et à maintenir une culture collaborative ainsi qu’à favoriser la confiance dans l’exercice de planification collaborative étudié. Finalement, une tierce partie de type intégrateursystème permet pour les chaînes d’approvisionnement forestier à l’étude d’améliorer la gestion du partage d’information en renforçant l’interopérabilité entre les organisations ministérielles et industrielles. Mots-clés : Planification collaborative, planification forestière, intégration de systèmes, collaboration dans les chaînes d’approvisionnement, chaîne d’approvisionnement forestier, étude de cas, recherche qualitative. / Collaborative planning is seen as a fundamental component of supply chain management. However, forest stands heterogeneity and the distributed environment of Québec’s forestry industry make it difficult to implement effective collaborative planning. In this context, forest planners have to face a double challenge. On the one hand, they must implement strategic orientations and respect the financial constraints specific to their organizations. On the other hand, they must work together to coordinate their supplies with the other factories that share the same territory. Reconciling these two elements of forest planning makes this exercise difficult. It is complex to reconcile the desire for autonomy of each organization and the need to co-ordinate factories’ supply. To address this issue, we explored the potential benefits of systems integration for the forest sector. The literature on this concept of organization and management of supply chains shows significant benefits for other manufacturing sectors. However, there is little evidence in the literature of the contributions of systems integration to the particular context of forest supply chains. We also mobilized some concepts from the field of supply chain collaboration. This field of research offers relevant insights to reflect on an appropriate multi-organizational governance model that reconciles the dichotomy between "autonomy" and "interdependence". To achieve our goals, we conducted a multiple case study using a qualitative research method. Five case studies were selected based, among other things, on the level of systems integration employed. As a result, we have been able to better understand how a system-integrator third party interacts with supply chain organizations to facilitate collaborative forest planning. From our results, we first observed that a system-integrator third party helps to make the forest planning process more efficient when there is a good fit between the level of complexity in the coordination context and the observed level of systems integration. We then found that a system-integrator third party helps to ensure and maintain a collaborative culture and build trust in the collaborative planning exercise being studied. Finally, a system-integrator third party allows forest supply chains under study to improve the management of information sharing by enhancing interoperability between ministry and industry organizations. Key words: Collaborative planning, forest planning, systems integration, supply chain collaboration, forest supply chain, case study, qualitative research.

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.

Cette étude vise à décrire l’état naturel des communautés de huit familles de coléoptères saproxyliques, reconnues pour être associées aux brûlis, à partir d’un échantillonnage fait au niveau des souches et à l’intérieur de peuplements commerciaux d’épinettes noires (Picea mariana (Mill)) résiduels à la coupe de récupération (état naturel) provenant de brûlis de 1995, 2003, 2005, 2007, 2009 et 2010. L’étude vise également à comparer ces communautés à celles retrouvées dans des peuplements d’épinettes noires récupérés et répartis dans les brûlis de 1995, 2003, 2005 et 2007. Les coléoptères ont été inventoriés durant l’été 2010 et plus de 6 000 spécimens répartis dans les huit familles étudiées ont été capturés. À l’état naturel, quatre phases de colonisation se sont succédées pendant les cinq premières années après feu. Les assemblages des communautés de coléoptères saproxyliques sont quant à eux altérés par la récupération et ce, pour une période d’au moins sept ans. / This study aims to describe the natural state of communities of eight saproxylic beetle families known to be associated with burned forest from a sample done at stump level and in commercial black spruce (Picea mariana (Mill)) stands residual to salvage logging (natural state) from burns of 1995, 2003, 2005, 2007, 2009 and 2010. The study also aims to compare these communities to those found in salvaged black spruce stands distributed in burns of 1995, 2003, 2005 and 2007. Beetles were sampled during summer 2010 and over 6 000 specimens among the eight studied families were captured. In its natural state, four colonization phases have succeeded along the first five postfire years. Saproxylic beetle assemblages were affected by salvage logging for a period of seven years.

Le feu de forêt est une perturbation naturelle extrêmement répandue sur la planète. Au Québec, les incendies de forêt ont affecté entre 1990 et 2013 une moyenne de 330 000 hectares par année contre une moyenne de 2,3 millions d’hectares pour le Canada. À l’heure des changements climatiques, dont les conséquences sont annoncées comme très coûteuses pour les sociétés humaines, il est important de développer des stratégies d’adaptations aux changements climatiques le plus tôt possible afin de minimiser les coûts, les impacts environnementaux et les impacts sur nos sociétés. Le climat et la météo influencent fortement les patrons spatiaux et temporels de l’activité des incendies de forêt. La couverture terrestre joue également un rôle important à court terme en modulant l’influence des conditions climatiques sur l’activité des feux et à plus long terme par des changements de composition dans la matrice forestière, graduels (succession forestière, changements climatiques) ou rapides (perturbations). Ainsi, il devient urgent de développer des projections fiables de l’activité future des incendies de forêt tout en réduisant l’incertitude autour de ces projections. Malgré le fait que ces besoins ont été identifiés depuis plus d’une décennie, les méthodes nécessaires à l’élaboration de ces projections restaient à être développées. La capacité de prédire ou de prévoir comment un système peut se comporter à l'avenir a toujours représenté un formidable défi pour la communauté scientifique. Dans mes deux premiers chapitres, j’ai modélisé l’influence des changements climatiques et de végétation sur la fréquence et la distribution des tailles des incendies de forêt à l’aide de modèles statistiques. Mon troisième et dernier chapitre utilise les modèles développés dans les deux premiers pour projeter de quelle manière l’activité des incendies de forêt évoluera dans un contexte où le climat (ou la météo) et la végétation (ou la couverture terrestre) sont dynamiques. Grâce à ces travaux on peut aujourd’hui projeter quelle sera l’activité future des incendies de forêt dans un contexte de changements dans la matrice forestière et climatiques. / Abstract Wildfire is an extremely widespread natural disturbance on the planet. In Quebec, forest fires have affected between 1990 and 2013 an average of 330,000 hectares per year against an average of 2.3 million hectares for Canada. In these times of climate change, whose effects are reported as very costly to human societies, it is important to develop adaptation strategies to climate change as soon as possible to minimize costs, environmental impacts and impacts on our societies. Climate and weather strongly influence the spatial and temporal patterns of forest fires activity. Land-cover plays an important role in the short term by modulating the effect of weather on fire activity and longer-term changes in forest composition matrix, gradual (forest succession, climate change), or rapid (disturbances). Thus, it is urgent to develop reliable projections of future activity of forest fires while reducing the uncertainty surrounding these projections. Despite the fact that these requirements have been identified for more than a decade, the methods for the preparation of these projections remained to be developed. The ability to forecast or predict how a system might behave in the future has always been a formidable challenge for the scientific community. In my first two chapters, I modeled the influence of climate change and vegetation on the frequency and size distribution of forest fires using statistical models. My third and final chapter uses models developed in the first two to project how the activity of forest fires will evolve in a context where the climate (or weather) and vegetation (or land-cover) are dynamic. Thanks to this work, we can now project what will be the future activity of forest fires in the context of climate and forest changes.

Chez les Innus, le Nitassinan (territoire ancestral) représente encore aujourd'hui le lieu de transmission de l'Innu Aitun (mode de vie innu). Cette interrelation entre le territoire et la culture explique leur intérêt à participer à la gestion territoriale, notamment en foresterie. Comme mentionné par la Cour Suprême, l'établissement d'ententes entre les gouvernements et les communautés autochtones sera nécessaire pour la foresterie canadienne. L'expérience démontre, toutefois, que l'établissement d'ententes sur la gestion territoriale pose des défis. Dans cet esprit, la communauté des Innus de Pessamit a mis en place un processus dans le but de se préparer à faire valoir, auprès du gouvernement du Québec, leur vision d'une gestion intégrée des ressources et du territoire. Notre projet visait, plus spécifiquement, à explorer, avec certains acteurs clefs de la communauté, les convergences et les distinctions pouvant exister entre la vision innue de l'aménagement intégré et la vision de l'aménagement écosystémique du régime forestier du Québec. L'idée sous-jacente est d'explorer les avenues d'arrimages possibles entre ces deux visions. Le développement d'une vision régionale commune au territoire du Nitassinan concernant les enjeux socio-écologiques sensibles serait une étape utile pour l'établissement de futures ententes sur la gestion intégrée. Dans cette lignée, et en adoptant une démarche de cadrage des enjeux, un groupe de travail a été créé. Les discussions ont permis d'établir que plusieurs enjeux et valeurs s'arriment entre la vision innue de la gestion intégrée et les fondements de l'aménagement écosystémique. En effet, selon ces résultats, la notion de la protection du «tout» qui est exprimé par le discours innu trouve son équivalent dans la conservation de la biodiversité et la préservation des services écologiques du côté de l'aménagement écosystémique. De plus, les enjeux du changement de la composition végétale et de la destruction des habitats fauniques sont similaires.

La confidentialité des données est devenue primordiale en statistique. Une méthode souvent utilisée pour diminuer le risque de réidentification est la génération de jeux de données partiellement synthétiques. On explique le concept de jeux de données synthétiques, et on décrit une méthode basée sur les forêts aléatoires pour traiter les variables catégoriques. On s’intéresse à la formule qui permet de faire de l’inférence avec plusieurs jeux synthétiques. On montre que l’ordre des variables à synthétiser a un impact sur l’estimation de la variance des estimateurs. On propose une variante de l’algorithme inspirée du concept de confidentialité différentielle. On montre que dans ce cas, on ne peut estimer adéquatement ni un coefficient de régression, ni sa variance. On montre l’impact de l’utilisation de jeux synthétiques sur des modèles d’équations structurelles. On conclut que les jeux synthétiques ne changent pratiquement pas les coefficients entre les variables latentes et les variables mesurées. / Confidential data are very common in statistics nowadays. One way to treat them is to create partially synthetic datasets for data sharing. We will present an algorithm based on random forest to generate such datasets for categorical variables. We are interested by the formula used to make inference from multiple synthetic dataset. We show that the order of the synthesis has an impact on the estimation of the variance with the formula. We propose a variant of the algorithm inspired by differential privacy, and show that we are then not able to estimate a regression coefficient nor its variance. We show the impact of synthetic datasets on structural equations modeling. One conclusion is that the synthetic dataset does not really affect the coefficients between latent variables and measured variables.

La forêt boréale recouvre 30% de la surface du Canada et 14% de la surface émergée de la terre. Les changements climatiques vont fortement l’affecter, et ces écosystèmes vont significativement impacter la climatologie et l’hydrologie mondiale avec des échanges importants d’eau, d’énergie et de carbone entre le sol et l’atmosphère. Il est maintenant crucial de bien comprendre le bilan d’énergie de surface sur ce biome pour efficacement prévoir son comportement et son évolution dans un climat changeant. Beaucoup d’études ont analysé le bilan d’énergie de la forêt boréale, mais des lacunes importantes subsistent : il y a peu d’études en terrain non plat, ou dans des zones recevant d’importantes précipitations, ou encore avec des mesures à des échelles spatiales variées, et encore moins des combinaisons de ces trois possibilités. Le principal but de cette thèse est d’attaquer ces lacunes de front en offrant l’analyse du bilan d’énergie et de l’évapotranspiration d’une forêt boréale humide couvrant une topographie prononcée, et ce à plusieurs échelles spatiales (point : ~m²; locale : ~ha; régionale : ~km²). Les résultats sont principalement basés sur une campagne de mesures ayant cours à la forêt Montmorency de l’Université Laval, à 80 km au nord de Québec, Canada. La forêt est une sapinière à bouleau blanc avec des arbres à divers degrés de maturité. Là, deux tours à flux mesurant tous les termes du bilan d’énergie sont installés depuis l’automne 2015. Trois objectifs spécifiques sont associés à trois échelles spatiales de mesure ou de modélisation dans un gradient allant de l’échelle ponctuelle vers l’échelle régionale. Dans un premier objectif, l’hétérogénéité spatiale du couvert forestier est caractérisée par des mesures de rayonnement solaire sous-canopée. Ensuite, l’évaluation de la densité de végétation permet de paramétrer un schéma de surface pour obtenir la variabilité de l’évapotranspiration et de ses composantes. Les résultats montrent que même si la transmission du rayonnement est très variable de point en point (entre 7% et 69% sur toute la saison), une moyenne spatiale à l’échelle locale représente bien la zone. Les résultats de modélisation indiquent qu’une forêt plus dense cause légèrement plus d’évapotranspiration totale, car elle évapore plus de précipitations interceptées et transpire plus. Une forêt plus dense évapore toutefois moins d’eau au sol, ce qui peut mener à une humidité du sol accrue dans des conditions de sécheresse momentanée. / Dans le deuxième objectif, l’impact de fortes précipitations sur le bilan d’énergie à l’échelle locale et l’évapotranspiration en forêt boréale est évalué. Pour ce faire, le site principal de la forêt Montmorency est d’abord comparé avec 13 sites en forêt boréale dans le monde sur la base du bilan d’énergie et de l’évapotranspiration. La forêt Montmorency est le site qui reçoit le plus de précipitations avec ~1600 mm a⁻¹. Pour tous les sites, la précipitation reçue est liée à l’évapotranspiration annuelle, et c’est aussi le site principal qui a la plus forte évapotranspiration, avec ~550 mm a⁻¹. Grâce à des mesures précises des débits sortants du bassin versant de 3.5 km² contenant les sites de mesure, le bilan hydrique est clairement établi : l’eau excédentaire provenant des précipitations est principalement évacuée par des débits sortants dans les cours d’eau du bassin versant, à une hauteur de ~1050 mm a⁻¹. Pour le troisième objectif, la méthode de la scintillométrie à deux longueurs d’onde est testée sur le site d’étude et ses mesures du bilan d’énergie à l’échelle régionale sont comparées à celles à l’échelle locale. Les scintillomètres sont installés à travers une vallée où est également présente une des deux tours à flux. Les faisceaux électromagnétiques parcourent 1347 m à une hauteur variant entre 5 et 100 m et une hauteur efficace de 88 m. Les résultats montrent que les deux montages expérimentaux ont une faible concordance au niveau des paramètres de structure météorologiques, mais une concordance plus qu’acceptable au niveau des flux turbulents. Pour ces derniers, la corrélation entre les scintillomètres et la tour à flux est optimale lorsque les faisceaux électromagnétiques sont entièrement inclus dans la couche de surface atmosphérique. Cependant, comme la hauteur des faisceaux est hautement variable, ceux-ci se retrouvent la plupart du temps en partie dans la couche de surface atmosphérique, ce qui mène à une corrélation tout de même acceptable dans ces circonstances. Néanmoins, les mesures des scintillomètres sont souvent de qualité douteuse lors des périodes nocturnes et lorsque l’atmosphère est stable. En bref, la forêt boréale étudiée exhibe un bilan d’énergie et une évapotranspiration significativement différents d’autres sites dans des biomes semblables recensés dans la littérature. Cette thèse apporte des précisions importantes sur ce type d’environnement. De plus, la thèse offre des outils méthodologiques rigoureux pour évaluer le bilan d’énergie à diverses échelles spatiales et élabore sur le passage entre ces échelles, une contribution à ne pas négliger pour les modélisateurs hydrologiques et du climat au Canada et dans le monde. / For the third objective, the two-wavelength scintillometry method is evaluated at the study site and its regional energy balance measurements are compared to those at the local scale. The scintillometers are installed across a valley where one of the two flux towers is localized. The scintillometers’ electromagnetic beams travel 1347 m at a height varying between 5 and 100 m and an effective height of 88 m. The results show that the two experimental systems have a low agreement in terms of the meteorological structure parameters, but a more than acceptable agreement for the turbulent fluxes. For the latter, the correlation between scintillometers and flux tower is optimal when the electromagnetic beams are entirely included in the atmospheric surface layer. However, since the beam height is highly variable, they are more often than not partially present in the atmospheric surface layer anyway, which leads to a correlation that is still acceptable in these circumstances. However, measurements of scintillometers are often unrealistic during nocturnal periods and when the atmosphere is stable. In short, the studied boreal forest exhibits an energy balance and evapotranspiration significantly different from other sites in similar biomes referenced in the literature. This thesis provides important details on this type of environment. In addition, the thesis offers rigorous methodological tools to assess the energy balance at various spatial scales and elaborates on the possibility of upscaling and/or downscaling results, a contribution not to be overlooked for hydrological and climate modelers in Canada and around the world. / The boreal forest covers 30% of Canada's surface and 14% of the earth's land surface. Climate change will severely affect it, and these ecosystems will in turn impact climate and global hydrology with significant exchanges of water, energy and carbon between the soil and the atmosphere. It is now crucial to understand the surface energy balance of this biome to effectively predict its behavior and evolution in a changing climate. Many studies have analyzed the energy balance of the boreal forest, but significant gaps remain: there are little studies in non-flat terrain, or in areas receiving significant rainfall, or with measurements at various spatial scales, let alone combinations of these three possibilities. The main aim of this thesis is to fill these gaps with a rigorous analysis of the energy balance and evapotranspiration of a boreal forest covering a pronounced topography, and this at several spatial scales (point: ~m², local: ~ha, regional: ~km²). The results are mainly based on a measurement campaign taking place at the Montmorency Forest of Université Laval, 80 km north of Québec, Canada. The forest is a balsam fir – white birch forest with trees of varying degrees of maturity. There, two flux towers are measuring all the energy balance terms since autumn 2015. Three specific objectives are associated with three spatial scales of measurement or modeling in a gradient from the point scale to the regional scale. In a first objective, the spatial heterogeneity of the forest cover is characterized by sub-canopy solar radiation measurements. Then, the vegetation density evaluation makes it possible to parameterize a land-surface scheme to obtain the variability of the evapotranspiration and its components. The results show that even though the transmission of radiation is highly variable from point to point (seasonal average between 7% and 69%), a spatial average at the local scale represents the area quite well. Modeling results indicate that a denser forest causes slightly more total evapotranspiration because it evaporates more intercepted precipitation and generates more transpiration. A denser forest, however, evaporates less water on the ground, which can lead to increased soil moisture under conditions of momentary drought. In the second objective, the impact of heavy rainfall on the local energy balance and evapotranspiration in the boreal forest is evaluated. To do this, the main site of Montmorency Forest is first compared with 13 boreal forest sites around the world on the basis of energy balance and evapotranspiration. The Montmorency Forest is the site receiving the most rainfall with ~1600 mm y⁻¹. For all sites, the precipitation received is positively related to annual evapotranspiration, which means the main site has the highest evapotranspiration rates, with ~550 mm y⁻¹. With accurate measurements of the outflow from the 3.5 km² watershed containing the Montmorency Forest measurement sites, the water balance is clearly established: excess water from precipitation is mainly discharged through outflows of the watershed, to an extent of ~1050 mm y⁻¹.

L'objectif de cette thèse a été d'établir l'effet, sur le temps de réaction du chronométreur étudiant un travail forestier, de l'addition au chronomètre d'une période préparatoire à la présentation du stimulus. Un chronomètre, le SONOCHRON, pourvu d'un signal auditif déclenchant une période préparatoire de une seconde avant le stimulus auquel devait répondre le chronomètreur, a été développé pour les fins de l'experience. À l'interieur d'un dispositif par blocs à effets fixes et interaction des facteurs, six séries de chronomètrage d'une opération de débroussaillage de semis ont été réalisées. Les intervalles de chronomètrage étaient fixés à 15, 30 et 60 secondes. Deux chronomètreurs et deux types de chronomètre, le SONOCHRON et un autre à affichage numérique du temps, ont été utilisés pour une première série et après permutation des chronomètres entre les chronomètreurs, pour une deuxième série, en répétant ce processus à chaque intervalle. Les temps de réaction ont été receuillis et traités au moyen de l'analyse de variance. Les résultats montrent qu'une diminution significative de la longueur des temps de réaction de l'ordre de 25 et 40%, aux intervalles de chronomètrage de 15 et 30 secondes respectivement est observable quand un chronomètreur travaille avec le SONOCHRON, plutôt qu'avec un chronomètre à affichage numérique du temps. A l'intervalle de 60 secondes, l'effet global des chronomètres est masqué à cause d'un phénomène d'anticipation de l'un des deux chronomètreurs, lorsqu'il utilisait le chronomètre à affichage. Toutefois, l'effet du SONOCHRON est significatif. Les qualités ergonomiques du SONOCHRON en font un chronomètre très efficace à utiliser dans les situations difficiles de terrain.