Thèse soutenue

Régimes des feux holocène, contemporain et futur aux Territoires du Nord-Ouest, Canada
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Auteur / Autrice : Dorian Gaboriau
Direction : Ahmed Adam AliHugo Asselin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Ecologie et Biodiversité
Date : Soutenance le 09/06/2021
Etablissement(s) : Montpellier en cotutelle avec Université du Québec à Abitibi-Témiscamingue
Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de l'évolution (Montpellier)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ahmed Adam Ali, Hugo Asselin, Thomas Curt, Jeannine-Marie St Jacques, Olivier Blarquez, Martin Girardin, Christelle Hély-Alleaume
Rapporteurs / Rapporteuses : Thomas Curt, Jeannine-Marie St Jacques

Résumé

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Le changement climatique affecte les écosystèmes forestiers boréaux par des modifications de la structure, de la composition, de la répartition et de la productivité de la végétation. Ces changements altèrent le fonctionnement interne des forêts en modifiant la dynamique des perturbations naturelles comme les feux, notamment leur fréquence et leur taille. Les événements météorologiques extrêmes des dernières décennies ont donné lieu à de très grandes superficies brûlées lors de certaines années, altérant les paysages forestiers, notamment ceux des latitudes nordiques du Canada. Les grands feux à l’origine de la majorité des superficies brûlées libèrent d’importantes quantités de carbone vers l’atmosphère et ils ont des conséquences sanitaires majeures pour les populations des communautés exposées. Ils limitent également la capacité des peuples autochtones à maintenir leurs activités traditionnelles en réduisant les services écosystémiques auxquels ils accèdent traditionnellement. Les projections climatiques suggèrent une multiplication des grands feux au cours des prochaines décennies, ce qui pourrait affecter davantage la forêt, le climat et les sociétés humaines. Cependant, les modèles restent incertains et des interrogations persistent, notamment sur la fréquence et l’ampleur des événements météorologiques extrêmes qui facilitent le déclenchement des grands feux de forêt. Cette thèse contribue à l’amélioration de notre compréhension des facteurs environnementaux qui ont déterminé la dynamique du régime des feux récent et passé dans la forêt boréale du nord-ouest canadien, dans le but de modéliser les interactions entre le climat, la végétation et les feux de forêt futurs. Ces informations aideront les gestionnaires et les communautés locales à anticiper le risque de feu futur en réponse au changement climatique, afin d’adapter les pratiques et les usages du territoire en conséquence pour limiter les effets potentiellement négatifs des grands feux de forêt. Le chapitre II de cette thèse a visé à reconstituer le régime des feux depuis 1965 sur le territoire du Peuple Tłı̨chǫ;, situé aux Territoires du Nord-Ouest (TNO) au Canada. Ce territoire a subi l’un des principaux grands feux de forêts enregistrés à l’échelle du Canada en 2014. Nous déterminons quelles conditions climatiques et écologiques majeures ont contribué au développement des saisons de feu extrêmes (EWY) durant les dernières décennies sur le territoire Tłı̨chǫ;, et nous vérifions que l’année 2014 faisait bien partie de ces EWY. Nous avons mis en évidence des seuils climatiques propices à l’occurrence des EWY, en fonction des températures et des indices de sécheresse de l’horizon organique du sol mesurés au cours de la saison de feu. L’objectif du chapitre III a été de reconstituer le régime des feux et la végétation du territoire Tłı̨chǫ; au cours de l’Holocène (11 700 ans) et de mettre en perspective nos résultats avec des reconstitutions du climat passé à l’échelle régionale afin de déterminer les principaux facteurs qui ont contrôlé l’occurrence et la taille des feux au cours du temps. Les reconstitutions paléoécologiques ont montré que les conditions chaudes et sèches, ainsi que la disponibilité en combustible et la composition des forêts, ont été les principaux facteurs ayant mené à de grands feux sévères à court et à long terme. Dans le chapitre IV, nous avons modélisé le risque de EWY futurs en fonction des projections de différents modèles climatiques couplés à deux scénarios de forçage radiatif (RCP4.5 et RCP8.5). Nous avons utilisé le modèle LPJ-LMfire afin de simuler la dynamique de la biomasse arborescente et du taux de brûlage au cours du XXIe siècle aux TNO et sur le territoire Tłı̨chǫ;. Les simulations issues du modèle LPJ-LMfire ont montré que les taux de brûlage futurs seront principalement modulés par l’augmentation des températures et l’évolution de la dynamique de la végétation, notamment de l’épinette noire.