LE POINT SUR LE DÉPÉRISSEMENT '41 DES FORÊTS DU QUÉBEC

LE POINT SUR LE DÉPÉRISSEMENT '41 DES FORÊTS DU QUÉBEC

Léon Carrier

LE POINT SUR LE DÉPÉRISSEMENT DES FORETS DU QUÉBEC

par

LÉON CARRIER, ing.f., M.Sc.

Responsable de la

Division en écologie et rendement des forêts

SERVICE DE LA RECHERCHE APPLIQUÉE

DIRECTION DE LA RECHERCHE ET DU DÉVELOPPELEMENT MINISTÈRE DE L'ÉNERGIE ET DES RESSOURCES

10 OCTOBRE 1986

ISBN 2-550-16815-1 Dépôt légal

Bibliothèque nationale du Québec

AVANT-PROPOS

Chez les arbres forestiers, le dépérissement n'est pas un phéno- mène nouveau. Pour n'en donner qu'un exemple, il suffit de se rappeler le cas du bouleau à papier qui s'est produit durant les années 1950. Cependant, depuis quelques années ce sont de grandes superficies de forêt qui sont frap- pées, en Europe et en Amérique du Nord, par ce phénomène insidieux mais bien réel qui affecte autant les résineux que les feuillus.

Au Québec, le constat de l'évolution rapide des dommages causés aux érables et aux autres espèces feuillues qui les accompagnent ainsi que l'apparition de symptômes jusqu'ici inconnus et inexplicables chez quelques espèces résineuses ont conduit le ministère de l'Énergie et des Ressources à faire le point sur le dépérissement des forêts québécoises compte tenu des conséquences qui pourraient en résulter pour l'industrie forestière et le sec- teur acéricole.

Le présent document constitue une synthèse des actions entreprises par le ministère de l'Énergie et des Ressources pour mieux comprendre le pro- blème et identifier des solutions. Même si on a pu, par élimination, identi- fier une cause principale au déclenchement de ce phénomène, soit la pollution atmosphérique, le problème du dépérissement des forêts est néanmoins com- plexe. C'est pourquoi il a été abordé selon une approche écologique où l'on considère qu'un ensemble de facteurs y contribue en agissant sur les écosystè- mes.

Je voudrais souligner en terminant que la bonne marche de ce pro- gramme de recherche multidisciplinaire est assurée par la collaboration de plusieurs services de mon ministère et de l'Université Laval. De plus, nous prenons une part active à différents comités d'envergure québécoise, cana- dienne et internationale afin d'être à la fine pointe des développements scientifiques dans ce domaine.

Albert Côté, ingénieur forestier Ministre délégué aux Forêts

-iv-

RÉSUMÉ

Le présent rapport constitue une vue d'ensemble sur l'état actuel du dépérissement des forêts au Québec ainsi que sur les actions entreprises ou à envisager pour comprendre le problème et identifier les solutions. Il s'adresse à tous ceux qui sont concernés par ce phénomène: dirigeants politi- ques, aménagistes forestiers, producteurs de sirop d'érable, spécialistes du dépérissement des forêts, gestionnaires forestiers, etc.

Une brève analyse de la littérature démontre que le dépérissement des forêts est un sujet de préoccupation internationale. On y découvre que les cas récents sont très différents des anciens, puisqu'ils se sont développés plus rapidement, qu'ils touchent un grand nombre d'espèces à la fois et qu'ils couvrent de grandes étendues.

Au Québec, les enquêtes postales de même que les inventaires ter- restres et aériens indiquent que la maladie s'est d'abord manifestée en 1982 dans les érablières de l'Unité de gestion de Beauce (34). Depuis, elle s'est étendue graduellement à toute l'aire de distribution de l'érablière et touche la plupart des essences feuillues compagnes.

Les différents projets de recherche entrepris des 1983 sur dépérissement ont permis de:

décrire les principaux symptômes liés au dépérissement;

déterminer les types d'érablières les plus sensibles maladie;

démontrer une diminution des éléments nutritifs dans le sol et une faible concentration de l'azote, du phosphore, du potassium et du calcium dans le feuillage;

mettre en évidence l'existence d'une relation entre la sévérité du dépérissement et la densité du peuplement;

constater que les taux d'incidence et de sévérité dans tous les types d'érablières sont en progression constante depuis 1983.

L'impact du dépérissement des érablières sur la production de sirop d'érable et la perte de volume ligneux est difficilement quantifiable pour l'instant. Quelques propriétaires de sucreries ont dû fermer leurs portes et la plupart des données dendrométriques disponibles indiquent une baisse de l'accroissement en diamètre.

Quant aux causes, toutes les variables écologiques et anthropiques retenues au départ comme hypothèses et vérifiées par la suite se sont avérées incapables d'expliquer, elles seules, le dépérissement. En effet, même si ces causes, telles les variations climatiques, les épidémies d'insectes, le champignon pourridié-agaric, le pâturage, les méthodes d'entaillage et les méthodes d'aménagement peuvent contribuer au dépérissement, c'est cependant la pollution atmosphérique qui est fortement soupçonnée d'en être le principal agent.

Chez les résineux, un jaunissement et une perte des aiguilles âgées de plus de deux ans ont été signalés chez le pin blanc, la pruche, l'épinette rouge, l'épinette blanche et le sapin. Toutefois, la symptoWato- logie, l'ampleur et l'évolution du phénomène restent à préciser dans ce cas.

Enfin, le rapport se termine en proposant plusieurs modes d'inter- vention qui doivent être menés parallèlement pour mieux comprendre et résoudre ce problème très complexe qu'est le dépérissement des forêts.

-vi-

LE POINT LE DÉPÉRISSEMENT DES FORÉTS DU QUÉBEC

INTRODUCTION

Devant le développement rapide et l'ampleur sans précédent du phé- nomène de dépérissement des érablières depuis 1983, de nombreux articles ont été diffusés dans la presse écrite et parlée, concernant la pollution atmosphérique et son effet possible sur la forêt en général et non plus seule- ment sur les érablières. Les Québécois, principalement les propriétaires de boisés, sont donc très sensibilisés à cette menace et très inquiets de l'avenir de notre patrimoine forestier.

UN SUJET DE PRÉOCCUPATION INTERNATIONAL

Le dépérissement de la forêt n'est pas un phénomène nouveau tant au Québec qu'à l'échelle internationale. Des cas de dépérissement sont rap- portés un peu partout dans le monde depuis au moins deux cents ans. Cepen- dant, les cas récents sont peu comparables avec ceux du passé et sont devenus un sujet de préoccupation mondial.

1.1 Les cas passés

À titre d'exemples européens, notons le dépérissement du sapin en Allemagne depuis le milieu des années 1700; le dépérissement du chêne en France depuis le début des années 1900; le dépérissement du pin sylvestre en Allemagne de l'Est et dans l'ouest de la Russie au commencement des années 1970 (Dessureault, 1986).

En Amérique du Nord, depuis le début du siècle jusqu'aux années 1970, plusieurs essences ont été affectées par le dépérissement (Dessureault.

1986). Pour en nommer quelques-unes, mentionnons le chêne, l'érable à sucre, le frêne d'Amérique, le bouleau, le hêtre et le pin blanc dans le nord-est des États-Unis; les pins ponderosa et de Jeffrey en Californie; les pins du sud dans le sud-est des États-Unis. Des cas de dépérissement de l'érable à sucre ont également été signalés au Wisconsin et en Ontario dans les années 1950.

Le Québec n'a pas été épargné et des essences comme le frêne noir en 1927 (Pomerleau. 1944), l'érable à sucre dans le comté de Beauce en 1934 (Lachance, 1985), le bouleau et le hêtre dans les années 1940 et 1950, de même que la pruche depuis 1975 (Benoit et al., 1984) ont souffert de dépérissement.

Il est intéressant de signaler que la plupart des cas de dépéris- sement énumérés ci-dessus avaient un caractère régional et se limitaient à une seule essence à la fois. On peut donc penser qu'il s'agissait de réajuste- ments naturels d'écosystèmes qui tendaient vers un certain équilibre ou encore était-on en présence de verdicts écologiques reflétant un mauvaix choix d'amé- nagement.

1.2 Les cas actuels

Les forêts les plus affectées par le dépérissement se retrouvent en Europe centrale. Nous savons que des pays comme la Pologne, l'Allemagne de l'Est et la Tchécoslovaquie sont sévèrement touchés et que d'importantes superficies boisées situées en altitude et autour de complexes industriels ont été complètement ravagées par la pollution (Remrôd et al., 1985).

Malheureusement, les statistiques sur ces pays sont non disponibles ou peu fiables.

Contrairement aux pays de l'Est, l'Allemagne de l'Ouest est bien documentée sur l'état de sa forêt et un inventaire réalisé en 1983 révélait que 34 pour cent de la superficie boisée montrait des symptômes de dépérisse- ment à différents degrés de sévérité. Un an plus tard, ce chiffre était passé

50 pour cent (Krause et al., 1985). Les espèces les plus affectées sont le sapin pectiné, l'épinette de Norvège et le pin sylvestre. Plusieurs essences feuillues sont aussi atteintes mais à un degré moindre que les résineux.

En Suisse, on estime que 40 pour 100 de la forêt dépérit (Schmid-Haas, 1985) alors qu'en France, les dommages semblent limités aux régions des Vosges et de la Franche-Comté (Bazire, 1984). Dans ces deux pays, les sapins et les épinettes constituent les espèces les plus sensibles. Sur le territoire français, le dépérissement se manifeste également sur les frê- nes, les érables, les chênes et plus récemment (1985) sur les hêtres où la progression semble être plus rapide que chez les résineux (Groene, 1985).

Selon Rucher (1984), l'Autriche et l'Italie ne sont pas exemptes ce problème.

En Amérique du Nord, le Nord-Est des États-Unis est particulière- ment frappé par une baisse de croissance et un déclin de l'état sanitaire de l'épinette rouge et du sapin. Les endroits les plus affectés sont situés dans les Hautes Appalaches et s'étendent du Vermont jusqu'en Caroline du Nord (Bruck, 1985). Cette baisse de croissance en diamètre aurait débuté au com- mencement des années 1960. La littérature américaine est peu bavarde sur l'état des feuillus. Il semble cependant que l'érable à sucre dépérit dans le nord du Vermont depuis quelque temps.

À l'inverse de ce qu'on observe en Europe et aux États-Unis, le Canada se distingue, pour l'instant du moins, par un dépérissement qui affecte principalement les essences feuillues alors que les résineux sont ou semblent peu touchés. En effet, les érablières du nord-est de l'Ontario (McLaughlin, 1985) et surtout celles du Québec (Carrier et Gagnon, 1985) subissent pré- sentement une vague de dommages sans précédent.

Il est intéressant de noter que tous les cas récents de dépérisse- ment des forêts sont très différents des anciens, puisqu'ils se sont dévelop- pés rapidement, qu'ils touchent un grand nombre d'espèces à la fois et qu'ils couvrent de grandes étendues.

1E DÉPÉRISSEMENT DES ÉRABLIÈRES AU QUÉBEC

Au cours de l'été 1982, plusieurs cas de dépérissement dans les érablières furent signalés aux différents bureaux régionaux du ministère de l'Énergie et des Ressources et du ministère de l'Agriculture, des Pêcheries et de l'Alimentation IMAPAO). De nombreux articles de journaux alertèrent l'opi- nion publique et une vague de lettres, requêtes et pétitions pressa les deux ministères concernés d'intervenir.

A la demande de monsieur Jean-Claude Mercier, alors sous-ministre associé du M.E.R., un comité composé d'experts dans différentes disciplines fut réuni sous la présidence de madame Lise Robitaille pour étudier le problè- me, les causes probables et faire des recommandations aux produc- teurs, aux gestionnaires locaux, au M.E.R. et aux organismes de recherche.

À la suite des hypothèses émises et des recommandations formulées par ces spécialistes, des enquêtes postales, des inventaires terrestres et aériens et des projets de recherche ont été mis en branle.

2.1 Enquêtes oostales

Une première enquête postale, effectuée par le MAPAO en décembre 1982 auprès de 7 000 producteurs de sirop, a démontré que le phénomène se manifestait principalement dans les comtés de Beauce, Mégantic, Frontenac et Arthabaska.

Une deuxième enquête postale, tenue en décembre 1984 auprès de 3 500 membres de la Société coopérative des producteurs de sucre d'érable du Québec, révéla que le phénomène s'était propagé à l'est jusqu'à Rivière- du-Loup, au sud jusqu'à la rivière Richelieu de même que sur la rive nord du Saint-Laurent.

2.2 Inventaires terrestres

2.2.1 Insectes et maladies

Le relevé général réalisé par le Service de protection contre les insectes et maladies à l'été 1985 (8onneau et al., 1985) a permis d'obser- ver des symptômes de dépérissement non seulement au sud du Saint-Laurent, mais dans toutes la zone bioclimatique de l'érablière. Les secteurs les plus affectés par le phénomène sont la rive sud du Saint-Laurent dans les régions de Québec (03) et de Trois-Rivières (04) et la région de l'Estrie (05), là où les dommages ont été observés pour la première fois en 1982. Le relevé révèle également que le dépérissement s'est propagé à tout le sud du Plateau lauren- tien et qu'il frappe la plupart des essences feuillues sauf les peupliers et le bouleau blanc.

2.2.2 Placettes permanentes d'échantillonnage

A la demande du Service de la recherche appliquée, le Service de l'inventaire forestier à remesuré 403 placettes du sud du Québec, soit de Rivière-du-Loup jusqu'à Valleyfield. Les résultats obtenus indiquent que l'accroissement annuel courant net de l'érable à sucre qui était de 2,9 p. 100 en moyenne pour la période s'étendant de 1970 à 1978 est passé à 2,4 p. 100 au cours de la période comprise entre 1978 et 1985.

2.3 Relevés aériens

Au cours des étés 1983, 1984 et 1985, le Service de la protection contre les insectes et les maladies a effectué des relevés aériens par héli- coptère afin de déterminer l'ampleur et la sévérité du dépérissement des peu- plements d'érable.

En 1983 et 1984, les survols ont couvert une superficie totale de 19 400 km2 limitée au nord par le Saint-Laurent et au sud par la frontière américaine. À l'est, la superficie couverte s'arrêtait à Montmagny et à l'ouest, à Victoriaville (Paradis, 1985). En 1985, le territoire inventorié

s'étendait sur une superficie de 25 110 km' et était délimité à l'ouest par le lac Champlain, à l'est par Saint-Pascal-de-Kamouraska, au sud par la frontière américaine et au nord par la plaine du Saint-Laurent (Bordeleau, 1986). Les zones en érablière incluses dans le territoire inventorié occupent une super- ficie totale de 5336 km2, soit 21,2 p. 100 du territoire survolé.

Le relevé de 1985 indique que près de 60 p. 100 de la superficie couverte par les érablières se situe dans la classe de dépérissement "sain" ou

"peu affecté" (0 à 10 p. 100 du feuillage manquant). Cependant, il est impor- tant de signaler que les érablières exemptes de symptômes de dégâts quelcon- ques n'ont été que rarement observées. Les dommages se sont avérés légers (11 à 25 p. 100 de feuillage manquant) sur 35,4 p. 100 de la superficie en érablières inventoriée, modérés (26 à 50 p. 100 du feuillage manquant) sur 4,2 p. 100 et élevés (51 p. 100 et plus de feuillage manquant) sur 0,9 p. 100 de la superficie.

La grande majorité des peuplements affectés se situe dans les classes de dépérissement "peu affecté" et "léger". Cependant, il ne faut pas perdre de vue qu'il existe des érablières fortement dépéries sur tout le ter- ritoire inventorié et que l'on retrouve de la mortalité d'arbres dans les éra- blières de toutes les classes de dépérissement.

L'unité de gestion de Beauce (34), là où le problème a pris nais- sance en 1982, est caractérisée par des dégâts très importants. En effet, moins de 40 p. 100 du territoire occupé par les érablières est considéré comme sain ou peu affecté et plus de 10 p. 100 est classé de modéré à élevé.

L'analyse comparative entre les résultats obtenus des inventaires aériens de 1983 et 1984 et ceux obtenus en 1985, sur le même territoire, démontre que le dépérissement à évolué aux cours des deux dernières années et que cette progression a été généralement plus importante sur les superficies qui avaient été identifiées dès 1982 comme gravement affectées par le phéno- mène. On a constaté que le dépérissement a progressé sur environ 23 p. 100 de la superficie et que les peuplements sains ou peu affectés y occupaient 71 p. 100 de la superficie en érablières en 1983 et 1984 comparativement 48 p. 100 en 1985.

2.4

2.4.1 Description des projets

Les différents projets de recherche sur le dépérissement des érablières entrepris ou subventionnés par le ministère de l'Énergie et des Ressources visent à mieux connaître le phénomène, à en trouver les causes et à proposer des actions correctives. Le Service de la recher- che appliquée s'est penché sur l'influence des différentes variables écologiques qui étaient susceptibles de provoquer le dépérissement ou d'y contribuer, pendant que l'Université Laval se chargeait d'étudier le cycle nutritif des érablières perturbées. Par ailleurs, dans le but de connaître l'impact des précipitations acides sur la croissance de diffé- rentes espèces résineuses et sur l'érable à

nous avons entrepris un projet qui consiste à simuler des pluies acides et à en mesurer les effets sur des semis en pépinière.

L'étude du dépérissement et de la mortalité dans les érablières, conduite par la Division de l'écologie et du rendement des forêts du Service de la recherche appliquée du MER, visait à connaître les rôles qu'ont pu jouer les épidémies de livrée des forêts ( Malaco- soma disstria Hbn.), le dégel de 1981 et les faibles précipitations du printemps de 1982. Elle visait à connaitre également l'effet des différentes interventions qui se pratiquent dans les érablières, soit les méthodes d'entaillage, la coupe des essences compagnes, les éclaircies et le pâturage par les animaux domestiques. Pour mener à bien ce projet, il était important aussi de connaître l'influence des diverses variables du milieu, comme le régime d'humidité du soi, l'épaisseur des dépôts, la pente, l'exposition, le régime nutritif, etc., toujours en relation avec les différents degrés de dépérisse- ment et de son évolution.

Pour atteindre cet objectif, au cours des étés 1983, 1984 et 1985,

quelque 195 placettes d'échantillonnage ont fait l'objet d'une étude

écologique et dendrométrique. L'historique des érablières étudiées

a été reconstituée à l'aide d'un questionnaire détaillé et rempli en

présence du propriétaire.

Les recherches sur le dépérissement et l'état de nutrition de l'éra- blière des Appalaches menées par le Or. B. Bernier de l'université Laval visaient les objectifs suivants:

contribuer à élucider ou les causes du dépérissement de l'érable à sucre;

évaluer dans quelle mesure les caractéristiques des érablières interviennent comme facteurs de prédisposition au dépérissement, en attachant une attention particulière aux aspects liés directement ou indirectement à la nutrition;

contribuer à préciser les caractéristiques des érablières "sensi- bles" et "résistantes" aux perburbations;

aider à intégrer les informations existantes, et celles qui seront acquises, aux prescriptions d'aménagement de l'érablière.

Pour rencontrer ces objectifs généraux, le projet comportait trois phases:

Phase 1. Caractéristiques des érablières des Appalaches au plan mari- tionnel: inventorier le statut nutritif de l'érablière révélé par l'analyse du feuillage, de la litière et des sols.

Phase 2.. Étude fonctionnelle du cycle des éléments, restreinte à quel- ques stations, et portant sur la mesure des flux d'éléments dans les systèmes, en vue de situer le statut nutritif des érablières dans le cadre plus large du cycle des éléments.

Phase .1. Intégration des connaissances acquises, en vue de leur utili- sation pratique en aménagement.

Entrepris par le Service de la recherche appliquée, le projet con- cernant l'évaluation de l'impact des pluies acides simulées sur la germination et la croissance de semis en pépinière vise à déterminer le niveau de tolérance des semis d'épinette noire, d'épinette blan- che, d'épinette de Norvège et d'érable à sucre aux pluies acides et de décrire les effets observés.

2.4.2 Observations faites à ce jour

2.4.2.1 Symptômes (Gagnon 1986).

Les symptômes qui permettent de déterminer le dépérissement sont:

le déploiement de feuilles plus petites et plus pâles qui ont ten- dance à se colorer plus tôt à l'automne: ces feuilles sont souvent chlorosées et nécrosées;

la perte graduelle de feuillage à partir du pourtour de la cime qui se rétrécit graduellement jusqu'à la mort de l'arbre;

l'apparition fréquente de rameaux adventifs sur le tronc et les gros- ses branches;

l'invasion du pied de l'arbre par le champignon Armillaire;

le relentissement de la vitesse de cicatrisation des entailles taux de croissance radiale;

le décollement de l'écorce sur les branches maitresses et sur tronc.

Selon Bernier et erazeau (1986), ces symptômes grossiers de la "maladie" sont précédés de signes avant-coureurs beaucoup plus difficiles à observer, soit:

port anormalement dressé des feuilles de la partie supérieure cime;

couleur vert foncé, souvent très sombre, des feuilles dressées;

présence de lésions attribuées à l'ozone;

chez le hêtre, la tendance des feuilles à s'enrouler sur elles-mêmes, ce qui confère à la cime un caractère aéré;

le feuillage du faite de la cime de petite taille et d'éclat cireux.

2.4.2.2 Écologie

Tout le monde sait sans doute que les écosystèmes forestiers en général et, particulièrement, les érablières évoluent sur différents milieux. Ainsi, une première préoccupation a été de déterminer les caractéristiques des différentes érablières des Appalaches afin de con- naitre leur comportement face au dépérissement.

La classification écologique des places d'étude a permis de subdiviser la région des Appalaches en deux secteurs, soit les Hautes et les Basses Appalaches, et de distinguer huit groupements d'érablières.

Relations entre dépérissement et les types d'érablières

Les peuplements les plus sensibles au phénomène colonisent les sites les plus pauvres alors que les moins touchés se cantonnent sur les plus riches. En 1985, l'érablière à bouleau jaune et hêtre, généra- lement rencontrée sur les sommets secs à sols minces des collines, dépé- rissait en moyenne avec un taux de sévérité de 32 p. 100 alors que l'érablière à bouleau jaune et tilleul, croissant sur des sols profonds et modérément drainés, avait un taux de dépérissement de 15 p. 100.

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Ces résultats nous indiquent que la qualité du site, sans en être la cause principale, est un facteur qui joue un rôle important dans le développement et l'évolution du problème. Ils nous portent également à croire que des expériences sur la fertilisation tenues dans les milieux les plus favorables pourraient se révéler un moyen correctif temporaire mais adéquat pour retarder la progression de la "maladie" et garder les arbres vivants plus longtemps.

Statut nutritif des sols et son évolution

la suite de leur expérience du passé, Gagnon et al.

(1985) ont émis et vérifié l'hypothèse selon laquelle le régime nutritif des érablières récemment étudiées était faible. En effet, l'analyse comparative des résultats d'analyses chimiques de 53 profils de sols effectuées il y a une quinzaine d'années et des résultats obtenus récem- ment par un nouvel échantillonnage des mêmes stations indique clairement une baisse sensible des éléments nutritifs du sol des érablières dans 75 p. 100 des cas étudiés (Gagnon et al., 1986). Ces observations suggèrent un effet néfaste des précipitations acides car il est bien connu qu'une augmentation de l'acidité du sol favorise le lessivage des cations échangeables.

Statut nutritif du feuillage

la perturbation observée dans les sols semble se refléter dans l'analyse foliaire effectuée par Bernier et al., (1985) dans 69 érablières des Appalaches. En effet, la composition du feuillage nous indique que les concentrations moyennes en azote (1,76 p. 100) et phos- phore (0,13 p. 100) sont faibles et que celles du potassium (0,53 p.

100) et du calcium (1,04 p. 100) sont très faibles par comparaison avec les données publiées pour le nord-est américain.

les analyses de sols et les analyses foliaires démontrent que le cycle nutritif des érablières est perturbé et suggèrent l'exis- tence de stress nutritifs agissant depuis plusieurs années.

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Relation entre la densité du peuplement et le dépérissement

L'étude dendrométrique met en évidence l'existence d'une relation étroite entre la sévérité de la "maladie" et la densité du peu- plement car, d'une façon générale, plus la surface terrière est grande, moins le dépérissement est élevé. Ceci s'explique par une moins bonne circulation de l'air autour des cimes en peuplement dense. Également observée en Europe (Schmid-Haas 1985, 8onneau 1986), cette relation met en relief la nécessité d'éviter les coupes par bandes, les trop grandes trouées et les éclaircies trop fortes dans les érablières.

2.4.2.3 Évolution du dépérissement

la réévaluation annuelle de l'état de santé des placettes d'échantillonnage établies depuis 1983 révèle que les taux d'incidence et de sévérité de tous les types d'érablières sont en progresssion cons- tante.

En effet, on a constaté que pour toutes les érablières étu- diées depuis 1983, la valeur moyenne de l'incidence (pourcentage des arbres affectés), qui était de 61,8 p. 100 en 1983, est passée à 76,4 p. 100 en 1984, puis à 81,8 p. 100 en 1985. Quant à la sévérité (pourcentage de feuillage manquant), de 21 p. 100 en 1983, elle augmente à 28 p. 100 en 1984 et atteint 32 p. 100 en 1985.

Les perspectives d'évolution restent encore difficiles, sinon impossibles à préciser. Cependant, au rythme actuel, il est fort possible que tous les érables soient affectés d'ici six ou sept ans.

2.4.3 Impacts

2.4.3.1 Sirop d'érable

Un sondage, effectué en juillet 1985 par l'Union des produc- teurs agricoles auprès de 7 953 de ses membres (2 172 répondants), éva- luait le nombre d'entailles perdues à 2 millions. Théoriquement, ceci

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correspondrait à une perte de 1,3 millions de litres de sirop, soit une valeur d'environ 5,8 millions de dollars. Cependant, selon le Bureau de la statistique du Québec et 8outin (1986), il s'est effectué 13,4 mil- lions d'entailles en 1984 comparativement à 14,0 millions en 1985. Dans le même ordre chronologique, les revenus sont passés de 23,5 S millions à 38,0 millions.

Pour l'instant, il nous est donc impossible d'évaluer l'im- pact actuel sur la production de sirop d'érable. Rappelons cependant que des propriétaires de sucrerie ont dû fermer leurs portes et que quelques-uns ont déclaré faillite.

2.4.3.2 Volume ligneux

Une compilation récente des places permanentes d'échantil- lonnage indique que l'accroissement annuel courant net de l'érable à sucre des Appalaches est passé de 1,19 m3/ha pour la période s'écoulant de 1970 1978 à 1,08 m3/ha pour la période s'étendant de 1979 à 1985.

Quant à la mortalité, elle avait augmenté de 0,13 m3/ha à 0,31 m3/ha, soit une variation de 138 p. 100.

6agnon et al. (1986) ont comparé le volume moyen et le nom- bre d'arbres morts des érablières à bouleau jaune typiques situées dans la classe de dépérissement de 0 à 10 p. 100 à ceux des érablières appartenant à la classe de dépérissement de 50 p. 100 et plus. le volu- me passe respectivement de 201,3 m3/ha à 150,5 m3/ha (réduction de 25 p. 100) et le nombre d'arbres morts, de 1 à 13.

Les mêmes auteurs (1985) rapportent que dans les 130 places d'étude de 1983 et 1984, ils ont mesuré une diminution d'accroissement des arbres en diamètre de l'ordre de 35 p. 100 au cours des cinq derniè- res années par rapport à la période de croissance des 10 à 20 dernières années.

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Il est impossible pour le moment de quantifier exactement les pertes de volume ligneux attribuables au dépérissement, mais la plu- part des données disponibles soulignent une baisse de l'accroissement et, dans certains cas, une perte de volume.

2.4.4 Résultats obtenus quant aux causes

étude comparative des caractéristiques écologiques de 195 placettes d'échantillonnage, de leur gestion et de leur historique a permis d'identifier des causes accessoires et des causes principales au dépérissement.

2.4.4.1 Causes secondaires

Les variables écologiques et anthropiques telles l'entail- lage et les diverses méthodes d'entaillage, les épidémies de livrée des forêts, le dégel de 1981, les sécheresses et la coupe des essences com- pagnes ne peuvent être retenues comme des variables qui causent le dépé- rissement puisque le phénomène est présent dans des érablières non entaillées et non perturbées par les coupes et dans des régions où il n'y a pas eu d'épidémies d'insectes ou de perturbations climatiques. On ne peut également attribuer le problème au champignon armillaire (Armillaria selle' (Vahl ex Fr.) Kummer) puisque celui-ci n'entre en action que lorsque les arbres sont fortement dépéris.

Il est reconnu que ces facteurs secondaires de stress peu- vent intervenir en synergie entre eux ou avec d'autres et contribuer à exacerber le problème, mais ils sont cependant incapables d'expliquer, eux seuls, le dépérissement.

2.4.4.2 Cause principale

Les arguments en faveur d'une hypothèse de pollution atmos- phérique ne manquent pas.

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Considérant que les dommages subis par les forêts sont observés dans des régions si vastes, où les conditions écologiques sont si variées, l'on ne peut qu'attribuer un grand rôle à la pollution atmosphérique.

Des symptômes foliaires qui résultent de l'action de l'ozone ont été identifiés sur l'érable à sucre.

Les pertes d'éléments nutritifs dans le sol et l'ampleur des symptô- mes de carences minérales des feuilles observées suggèrent l'exis- tence de stress nutritifs agissant depuis plusieurs années. Or les précipitations acides ont un effet à long terme.

Les peuplements entrouverts sont souvent plus dépérissants (circula- tion de l'air autour des cimes).

Le dépérissement intervient à une époque où la pollution atmosphéri- que a augmenté dans les sites ruraux depuis le rehaussement des che- minées des usines et la forte croissance de la circulation automo- bile.

L'analyse de toutes les variables mesurées et observées n'a pas per- mis de dégager un ou des facteurs, autre que la pollution, pouvant être responsable du déclenchement du phénomène.

Le déclenchement du dépérissement des érablières dans une région où les retombées de sulfates humides sont évaluées à 40 kg par hectare et par an est-il le fait d'une coincidence?

2.4.5 Expérimentations de correctifs

Les tentatives de remèdes sur le terrain ne comportent pour l'instant que des essais de fertilisation et de chaulage.

Des expériences d'amendements menées par le Dr Bernier se sont avérées positives dans certains cas. Cette solution temporaire,

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qui ne peut être considérée que comme un palliatif, pourrait permettre néanmoins de maintenir les arbres vivants durant un certain temps.

Par ailleurs, il faudra envisager et prendre des mesures pour réduire la pollution à sa source.

2.5. Conclusion

Les différents travaux entrepris à ce jour démontrent que le dépérissement est un problème bien réel qui menace non seulement les érablières aménagées pour la production de sirop d'érable, mais l'ensem- ble de la forêt feuillue du Québec puisqu'il touche plusieurs espèces d'arbres et couvre maintenant toute la zone bioclimatique de l'éra- blière.

Les inventaires mettent en relief la progression rapide et constante du phénomène. Cependant, son évolution future est du domaine de l'hypothèse et reste à préciser.

Les observations sur les sols et sur le système foliaire nous indiquent que le cycle nutritif des érablières est perturbé dans plusieurs stations et que les symptômes de carence manifestés sont, pour la plupart, inédits en forêt naturelle.

Aussi, l'impact sur la production de sirop d'érable est-il difficilement évaluable à l'heure actuelle. Quant à la perte de crois- sance de la matière ligneuse, nous avons de bonnes indications quant à une réduction de cette croissance dans les récentes années mais il reste

à préciser l'impact au niveau des volumes marchands des massifs fores- tiers.

Les résultats des recherches en cours nous permettent d'éli- miner certaines hypothèses telles que les effets de l'entaillage, de la

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coupe des essences compagnes, de la défoliation par les insectes, du pâturage par les animaux et des variations climatiques comme causes principales du dépérissement. Ces facteurs peuvent cependant contribuer

à

perturber le statut nutritif des arbres et à accélérer le phénomène mais ils sont incapables d'expliquer, à eux seuls, un problème d'une telle dimension.

La participation des précipitations acides et des polluants atmosphériques est suffisamment vraisemblable pour que les mesures de réduction de leur émission soient renforcées, d'autant plus que leur effet sur la réduction de la pollution ne peut pas être rapide et que le rétablissement des forêts demandera lui-même un délai après cette réduc- tion.

LE DÉPÉRISSEMENT DE LA FORET DANS SON ENSEMBLE

Comme nous venons de le voir, il n'y plus de doute sur l'état des dommages subis par les érablières, mais q en est-il de l'en- semble de la forêt?

3.1 Symptômes observés

Comme on l'a dit précédemment, les symptômes ont été signa- lés sur la plupart des essences feuillues du sud du Québec mais jus- qu'ici, il n'y a pas eu de symptômes de dépérissement qui ont été signalés chez les peupliers et le bouleau blanc. Pour ce qui est des résineux cependant, au début de l'automne 1985, plusieurs plaintes sont parvenues au M.E.R. concernant un jaunissement généralisé du feuillage sur le sapin et l'épinette blanche, aussi bien en forêt naturelle qu'en plantation ou sur des arbres isolés. Les plaintes provenaient du sec- teur limité approximativement à l'est par les villes de Saint-Georges et Mégantic, au sud par la frontière américaine, à l'ouest par les villes d'East Angus et Plessisville et au nord, par Sainte-Marie.

Bernier et Brazeau (1986) rapportent avoir observé les mêmes symptômes, mais de façon plus développée, chez la pruche et le pin blanc

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dans la plaine du Saint-Laurent. Aussi, un jaunissement des aiguilles des pins de la Rivière-à-l'Aigle (Maniwaki) vient d'être observé pour la première fois dans un dispositif expérimental installé depuis quelques années par le Dr Jean-Louis Brown du Service de la recherche appliquée.

De plus, différentes espèces de semis d'épinettes traitées à l'eau aci- dulée (Laflamme 1986) ont commencé à montrer des signes de jaunissement.

Les symptômes les plus communs chez les résineux sont un jaunissement et une perte des aiguilles âgées de plus de deux ans. Ces symptômes ont été observés aussi bien en Europe (Schütt et al., 1984) que dans le nord-est de l'Amérique du Nord (Cawling 1984, McCreery 21 Al., 1986). Cependant, selon ces auteurs, une différence semble se

manifester dans la façon dont ils progressent dans l'arbre.

Sur le vieux continent, l'éclaircissement de la cime com- mence presque toujours à la base, d'où il gagne peu à peu les rameaux de faite, tout en progressant latéralement du tronc vers l'extrémité des branches.

Au Québec et chez nos voisins américains, on retrouve des cas similaires mais aussi des cas inverses. Chez l'épinette rouge, la pruche et le pin blanc, la mort des rameaux apparait d'abord à la tête de l'arbre et progresse vers le bas. Toutefois, ces observations res- tent à être précisées au Québec, notamment pour le sapin et l'épinette blanche.

3.2 Études des baisses de croissance

Plusieurs cas inexpliqués de diminution de croissance d'es- pèces résineuses ont été rapportés récemment.

Vogelman (1982) et Johnson et Seccamara (1983) ont été les premiers à constater de la mortalité anormale et une réduction substan- tielle de la surface terrière de l'épinette rouge et du sapin dans les États de New York, du Vermont et du New Hampshire.

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Blanchard et al. (1983) signalaient qu'une diminution de croissance affectait le sapin depuis les débuts des années 70 dans le Maine, le New Hampshire et le Vermont, quelques années avant le déclen- chement de l'épidémie de tordeuse des bourgeons de l'épinette en 1973.

Gagnon (1985) obtient des résultats comparables dans la forêt Montmorency et ajoute que l'épidémie de tordeuse de 1948 avait également été précédée par un phénomène semblable.

Dans son mémoire de fin d'étude, Martin (1986) constate lui aussi une période de diminution de croissance radiale chez le sapin de la forêt Montmorency mais en fixe le début à 15 ans avant l'infestation de 1973.

Dans un premier temps, le stress présent chez les arbres pourrait avoir rendu la forêt de sapin plus vulnérable aux insectes et ainsi avoir contribué au déclenchement des épidémies. Dans un deuxième temps, ce stress a pu être exacerbé et masqué par la tordeuse. Il devient donc pratiquemment impossible de départager la contribution de chacun de ces deux facteurs à la baisse de productivité du sapin.

3.3 Imoacts du dépérissement (de la pollution) chez les résine«

Ayant mis l'accent sur les cas de dépérissement les plus frappants, en l'occurrence chez les feuillus, nous connaissons peu de chose sur l'état des résineux, à l'exception du fait que des périodes de diminution de croissance du sapin ont eu lieu et que des symptômes res- semblants à ceux décrits en Europe ont été observés sur plusieurs espè- ces.

La symptomatologie, l'ampleur et l'évolution phénomène chez les résineux restent à préciser.

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PROJETS. ACTIVITÉS EFFECTIFS ET BUDGETS POUR 1986-1987

0E-84-1 Évaluation de l'impact des pluies acides simulées sur la germi- nation et la croissance de semis en pépinière. Service de la recherche appliquée.

Mu 83-1 Dépérissement et mortalité dans les érablières. Service recherche appliquée.

Mu 86-1 Impact de différents stress environnementaux sur la dynamique et la productivité des écosystèmes forestiers. Service de la recherche appliquée et Service des études environnementales.

Eci 83-3 Recherche sur le dépérissement et l'état de nutrition l'érablière des Appalaches. Université Laval.

Relevés aériens

Inventaire intensif effectué par hélicoptère. Service protection contre les insectes et les maladies.

Supervision et coordination

Participation à différents comités: Comité québécois sur les effets terrestres des précipitations acides, Comité directeur interministériel québécois sur les précipitations acides, Comité de coordination fédéral-provincial sur les effets terrestres des polluants à longue distance, Groupe de travail sur la productivité forestière des états de la Nouvelle-Angleterre et des provinces de l'Est du Canada.

Nombreuses visites sur le terrain: nous avons reçu et con- tinuons de recevoir de nombreux visiteurs venant de plusieurs pays (Suède, France, Suisse, Belgique, Allemagne, États- Unis), de plusieurs provinces comme l'Ontario et les provin- ces de l'Est du Canada. Ces personnes font partie d'organis- mes les plus divers (universités, comités scientifiques, gou- vernements, presse parlée et écrite, compagnies forestières, etc.).

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SUPERVISION DES PROJETS DE RECHERCHE EXÉCUTÉS OU SUBVENTIONNÉS PAR LE SERVICE DE LA RECHERCHE APPLIQUÉE

Projets Personnes- mois

Traitement Fonct.

autre

Capital Trans- fert

Total

DE 84-1

perm. occ. perm. occ.

4 32 14,0 65,0 25,0 17,0 121,0

Mu 83-1 52 40 147,0 70,0 44,0 262,0

Mu 86-1 20 59,0 29,0 200,0 288,0

Ecl 83-3 42 125,0 125,0

Relevés aériens

2 16 5,6 18,0 101,4 125,0

Super- vision et coor- dination

7 25,0 5,0 30,0

107 108 191,6 212,0 204,4 217,0 125,0 950,0

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RECOMMANDATIONS

Une étude scientifique du phénomène de dépérissement doit être la première action à mener mais elle ne doit pas être la seule.

Nous faisons face à un problème très complexe et plusieurs modes d'in- tervention doivent être menés parallèlement pour mieux le comprendre et le résoudre.

5.1 Inventaire des dégâts

5.1.1 Télédétection

L'utilisation de la télédétection (satellite et photographie aérienne infrarouge) devrait être encouragée afin de diminuer les coûts et la subjectivité de l'évaluation et de la cartographie des dommages attribués au dépérissement. Répétée périodiquement, cette mesure nous permettrait de connaître la sévérité et l'évolution spatio-temporelle de l'état sanitaire des forêts affectées par le problème.

Des études préliminaires sont cependant nécessaires pour s'assurer de la fiabilité de cette technique et des essais en ce sens ont été entrepris par le SPIN en collaboration avec le Centre forestier des Laurentides et le Centre québécois de coordination de la télédétec- tion.

5.1.2 Réseau de placettes permanentes du S.I.F.

En plus de permettre de suivre l'évolution du dépérissement dans le temps et l'espace, le réseau de parcelles permanentes permet- trait également d'évaluer les pertes de croissance.

Pour éviter toute confusion avec d'autres causes, l'évalua- tion des dommages devra se faire en tenant compte des critères caracté- ristiques au dépérissement. Une période d'entraînement du personnel affecté à ce travail sera nécessaire. La priorité du remesurage des parcelles permanentes devrait être accordée aux régions affectées.

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5.2 Recherche

Il subsiste encore de nombreuses incertitudes quant aux cau- ses et surtout aux mécanismes de dépérissement des forêts. Mais comme nous soupçonnons à priori la pollution atmosphérique de jouer un rôle important dans ce phénomène, il serait logique de proposer le programme d'action suivant:

5.2.1 Symptomatologie

La symptomatologie est de toute première importance pour évaluer objectivement les dégâts causés aux arbres. Or, il existe dans le syndrome du dépérissement des symptômes communs à d'autres maladies.

Il faut donc isoler et bien définir les symptômes caractéristiques à la pollution atmosphérique. La fiabilité des inventaires et de toute ana- lyse comparative avec ce qui se déroule ailleurs en dépend.

Un ouvrage sur la symptomatologie du dépérissement des feuillus au Québec est en préparation. Toutefois, le travail reste à faire pour les résineux.

5.2.2 Réseau de placettes d'étude

L'identification et l'analyse de l'effet des polluants sur les écosystèmes de même que la délimitation de leur rôle par rapport à d'autres causes possibles du dépérissement nécessitent l'établissement d'un réseau de placettes d'étude comprenant une vingtaine de parcelles permanentes dans lesquelles les principaux paramètres du sol et de la végétation seront observés.

Ce réseau, qui est en voie d'installation, comprendra une station principale IDuchesnay) pourvue d'instruments météorologiques et d'équipements assurant un échantillonnage complet des polluants secs et humides, de sorte qu'il sera possible d'établir des corrélations entre

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les dommages observés et la nature et la qualité des dépôts. Des études spécifiques comme, par exemple, sur les relations doses-effets en cham- bre d'expérimentation à ciel ouvert, sur la microbiologie des sols, la physiologie des essences, etc. pourront y être conduites.

5.2.3 Mesures correctives

Les résultats des expériences de fertilisation tenues par le professeur Bernier dans des érablières présentant divers niveaux de dépérissement nous indiquent qu'il est possible de corriger les pertur- bations du statut nutritif, avec une réaction à court terme. Cependant, il est encore trop tôt pour appliquer ces résultats à grande échelle, car les réactions aux traitements sont très variables. Il est donc tout indiqué de poursuivre l'étude afin d'améliorer la formule appropriée de traitement et de vérifier les effets à moyen et long terme.

Le Service de la recherche appliquée participe présentement avec le MAPAO à des expériences de chaulage et de fertilisation dans cinq érablières. Il est souhaitable que cette collaboration continue dans l'avenir.

D'autres techniques de correction méritent d'être examinées et le S.R.A. se propose d'essayer, dès cet été, des traitements de fer- tilisant par micro-injection.

5.2.4 Budgets pour la recherche

Le budget accordé cette année pour les projets de recherche conduits par le M.E.R. (en excluant les inventaires aériens, environ 700 000 $ aux 1.1, 2.1 et 3.2) est suffisant et devrait être sensible- ment le même au cours des cinq prochaines années en tenant compte de l'inflation. Nous prévoyons que les augmentations de dépenses de personnel et de fonctionnement au Service de recherche appliquée, pour l'étude des stress environnementaux par un réseau de placettes d'étude,

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seront compensées par une baisse graduelle des besoins en équipements.

Il va sans dire que nous comptons sur la collaboration du ministère de l'Environnement (MENVIO) pour acheter et installer les appareils de mesure des polluants.

5.3 Réseau de mesure des polluants et modélisation de leur distribution

Un réseau incomplet de stations de mesure des dépôts humides et l'absence de monitoring des dépôts secs en zone forestière est un handicap pour la recherche. Il est souhaitable que cette activité, dont la responsabilité revient au MENVIO, figure parmi les priorités de recherche à développer en regard du dépérissement de la forêt.

Le MENVIO a accepté de collaborer à la mise en place et l'opération de la station de Duchesnay. Toutefois, il semble peu proba- ble que de nouveaux équipements puissent être installés cette année en région forestière.

L'élaboration de modèles de transport à longue distance et de dépôt des polluants atmosphériques nous permettrait de connaître les zones les plus menacées.

Enfin, toutes ces données concernant les retombées atmosphé- riques sont essentielles pour établir des corrélations éventuelles entre le niveau de pollution et l'intensité du dépérissement.

5.4 Aménagement

Étant donné que les peuplements clairsemés semblent être plus affectés. il serait tout indiqué d'éviter de faire des éclaircies dans les érablières, du moins dans les plus sensibles au dépérissement.

Il serait également préférable d'éviter d'entailler les éra- bles trop petits et de diminuer le nombre d'entailles afin de ne pas causer de stress supplémentaire aux arbres.

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Compte tenu des résultats négatifs obtenus en Europe, le chaulage n'est pas recommandé pour l'instant. Il vaut mieux attendre les résultats des expériences en cours à ce sujet car ces essais parais- sent voués à l'échec dans la mesure où môme les forêts installées sur des sols calcaires sont également atteintes de dépérissement. La même recommandation s'applique pour la fertilisation.

Le cycle nutritif étant perturbé, il serait préférable de laisser le plus possible de déchets de coupe sur le terrain et d'éviter l'exploitation par arbres entiers.

5.5 Politique

Étudier les phénomènes et leur évolution ne suffira proba- blement pas.

Le chaulage et la fertilisation sont considérés comme des cataplasmes et ne peuvent servir qu'à prolonger la vie des arbres pour un certain temps. Parallèlement et puisqu'il est acquis que la pollu- tion atmosphérique joue un rôle important dans le processus de dépéris- sement des forêts, il est urgent de prendre des mesures pour réduire au maximum les rejets d'agents polluants.

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et du développement

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