Perturbations naturelles

État et tendances
changement évident, mais l'orientation, l'interprétation et les conséquences sur la biodiversité sont mal comprises

Préoccupant, vitesse de changement inconnue
données incomplètes, mais données fiables sur les feux et certains insectes
Fiabilité de la constatation moyenne

CONSTATATION CLÉ 19. La dynamique des régimes de perturbations naturelles, notamment les incendies et les vagues d'insectes indigènes, est en train de modifier et de refaçonner le paysage. La nature et le degré du changement varient d'un endroit à l'autre.

Cette constatation clé est divisée en trois parties :

Les perturbations naturelles sont des phénomènes isolés, parfois cycliques, qui modifient de façon importante la structure ou la composition d'un écosystème. L'envergure, la fréquence, la gravité, le cycle saisonnier et la durée de la perturbation déterminent les répercussions sur la biodiversité. Les régimes deperturbation de grande envergure sont importants, car ils ont façonné les écosystèmes. Même si d'autres agents de perturbation sont importants, cette constatation clé porte principalement sur les incendies et les infestations d'insectes indigènes, qui sont très répandus et qui sont des catalyseurs écologiques d'une importance particulière dans les forêts et les prairies. Les incendies et les infestations d'insectes ont une incidence les uns sur les autres, et tous deux sont influencés par les conditions météorologiques, le climat, la dynamique de la végétation et la gestion par les humains.

Retournez à la table des matières

Photo : Feu © iStock.com/cfarish
Feux de forêt

Incendies

Les incendies jouent un rôle essentiel au sein des écosystèmes et dans le cycle nutritif, car ils influencent la composition des espèces et la structure par âge, ils maintiennent la productivité et la diversité des habitats, et ils ont une incidence sur les insectes, les maladies et le cycle du carbone. En raison de l'influence écologique des incendies, les caractéristiques des incendies du passé ont façonné les forêts d'aujourd'hui. Les changements dans la dynamique des incendies influencent les caractéristiques des incendies (l'envergure, la fréquence, le cycle saisonnier, la gravité et le type) et peuvent entraîner des changements importants au sein des écosystèmes.

Superficie brûlée par des incendies de grande envergure (> 2 km2)
Carte et graph : Superficie brûlée par des incendies de grande envergure. Cliquez pour obtenir une description du graphique (nouvelle fenêtre).
Sources : Adapté de Krezek-Hanes et al., 20102. Les données de 1959 à 1994 sont tirées d'une importante base de données sur les incendies de Stokes et al., 20031, et celles de 1995 à 2009 ont été obtenues auprès du Centre canadien de télédétection.

Les incendies de grande envergure (ceux qui s'étendent sur plus de 2 km2) représentent environ seulement 3 % de tous les incendies, mais sont à l'origine de 97 % de la superficie totale brûlée1. Plus de 90 % des incendies de grande envergure se produisent dans la forêt boréale2, où les conditions climatiques extrêmes favorables aux incendies sont fréquentes, et les mesures de suppression des incendies sont plus rares1, 3, 4. La fréquence des incendies varie d'une année et d'une région à l'autre. Elle est influencée par les conditions météorologiques, le climat, les matières combustibles, la topographie et les humains4-6. La superficie totale brûlée annuelle a varié entre 500 km2 et 75 000 km2 entre 1959 et 20092.

Depuis les années 1850, la fréquence et la superficie brûlée par les incendies de grande envergure connaissaient de façon manifeste un déclin à long terme, particulièrement dans l'est du Canada7-10, Or, dans les années 1960 à 1980-1990, la superficie brûlée annuellement était à la hausse. Cette augmentation a été attribuée à une utilisation accrue de la forêt par les humains, à une meilleure détection des incendies et à l'augmentation des températures au cours des 40 dernières années1, 3, 11, 12. Le déclin à court terme observé de 2000 à 2009 s'explique peut-être par d'autres facteurs climatiques, tels que les modes de circulation à grande échelle des eaux de l'océan du Pacifique Nord, qui ont commencé à se refroidir au milieu des années 19905, 8, 13, 14, L'activité des incendies est fortement liée à la température3, 6, 15 et cette activité augmente avec l'augmentation de la température.

Cycle saisonnier

La saison des incendies s'échelonne du mois d'avril à la mi-octobre2. Le temps de l'année durant lequel se produisent les incendies peut avoir une incidence sur la capacité de régénération des forêts et l'intensité16. Bien que les humains soient responsables d'environ 65 % des incendies (de petite ou grande envergure) au Canada, la plupart s'étendent sur moins de 2 km2. Ainsi, entre 1959 et 1997, ils représentaient seulement 15 % de la superficie totale brûlée1, 17. Ces incendies se produisent principalement au printemps et à proximité des établissements humains. La majorité des incendies de la forêt boréale (taïga) sont causés par la foudre et ont tendance à se produire tard dans la saison des incendies.1, 5, 18. Ils sont souvent plus graves, parce que la matière combustible est sèche, ce qui provoque de graves incendies de forte intensité, et parce qu'ils sont moins susceptibles d'être éteints19. Dans d'autres pays, comme c'est le cas dans l'ouest des États-Unis, tout semble indiquer que la saison des incendies s'est allongée, comme le témoignent les incendies de forêt qui prennent naissance plus tôt au printemps20. Ce phénomène semble également se produire au Canada.

 

Diminution des incendies considérés comme un agent de perturbation

Au cours du siècle dernier, les humains ont eu une importante influence sur les incendies. La transformation des terres et la suppression des incendies ont entraîné une situation où les incendies de grande envergure ne sont presque plus considérés comme des agents de perturbation importants dans les plaines à forêts mixtes, les Prairies et l'écozone+ maritime de l'Atlantique2. La suppression des incendies s'est avérée un succès depuis les années 197021, 22, et ce succès a également touché d'autres secteurs. Par exemple, dans l'intérieur de la Colombie-Britannique, ce phénomène a favorisé le peuplement de prairies et de forêts de pins ponderosa par des douglas de Menzies et d'autres arbres et arbustes, et a fait augmenter la quantité de matières combustibles, rendant ainsi les forêts plus susceptibles aux incendies de plus grande intensité23, 24 et augmentant leur vulnérabilité aux infestations d'insectes25. Les mesures de suppression actives couvrent maintenant 90 % des plaines boréales, 64 % du Bouclier boréal, 41 % de la Cordillère boréale, 20 % de la taïga des plaines et 2 % de la taïga du Bouclier4. Les conséquences écologiques néfastes de la suppression des incendies ont été reconnues, et les responsables de la gestion ont commencé à réintroduire les brûlages dirigés sur une base restreinte dans certaines parties du Canada. La suppression des incendies est un juste équilibre entre le maintien de la fonction écologique et la protection de la vie humaine et des propriétés26.

Changement dans le risque d’incendie de forêt

Indice de sécheresse en juillet, de 1901 à 2001
Carte : Changement dans le risque d’incendie de forêt. Cliquez pour obtenir une description du graphique (nouvelle fenêtre).
Source : Carte adaptée de Girardin et Wotton, 200927.

Il existe une corrélation entre les variables de sécheresse et l'activité des incendies, et les variables peuvent servir à reconstituer l'historique des feux ou à prédire les risques futurs d'incendie de forêt28-30. Le changement dans les risques d'incendie de forêt observé entre 1901 et 2002 a été déduit au moyen de l'indice de sécheresse, qui est un indice de la teneur en eau du sol. Il est l'une des mesures utilisées par les agences chargées de la gestion des feux pour surveiller les risques27, 31. D'après les résultats basés sur les changements dans l'humidité du sol, les risques d'incendie de forêt ont été à la baisse dans les régions au sud de la baie d'Hudson, dans l'est des provinces maritimes et dans l'ouest du Canada. Ce phénomène est attribuable en grande partie à une augmentation marquée des précipitations, ce qui a entraîné une réduction considérable de la sécheresse. Par contre, les risques ont augmenté dans les régions de la taïga du Bouclier, en Arctique et dans le nord de la taïga des plaines27, 31. La présente analyse tient compte uniquement des variables climatiques et non des autres facteurs comme la gestion et l'allumage des incendies par les humains, les infestations d'insectes et les changements dans la végétation31.

Monde

Tendances mondiales

À l'échelle mondiale, la superficie totale brûlée annuellement est en hausse depuis les années 195032. On s'attend à ce que les conditions météorologiques propices aux incendies forestiers continuent de s'aggraver et à ce que la superficie brûlée continue d'augmenter en Europe33, en Russie34, au Canada et aux États-Unis6, 15, 35, en Amérique du Sud, en Asie centrale, en Afrique du Sud et en Australie36, et ce, en raison de l'augmentation des températures3, 37.

Retournez à la table des matières

Photo : Dommages causés par le dendroctone du pin ponderosa © dreamstime.com/Timothy Epp
Dommages causés par le dendroctone du pin ponderosa

Insectes

Les infestations d'insectes à grande échelle représentent un régime de perturbations naturelles important au Canada. Les changements des caractéristiques des infestations de certains insectes sont manifestes, mais ne sont pas uniformes : certaines augmentent en gravité, d'autres diminuent en gravité et d'autres demeurent inchangées; les données à long terme font défaut pour de nombreuses infestations. Les incendies et les infestations d'insectes ont une incidence les uns sur les autres, et tous deux sont influencés par le climat. Par exemple, les changements dans la structure du paysage forestier à certains endroits en raison de la suppression des incendies ont rendu les forêts plus vulnérables aux infestations de certains insectes. Parallèlement, les infestations d'insectes peuvent influencer la dynamique des incendies, notamment en intensifiant les incendies de forêt dans les peuplements ayant déjà subi une infestation.

 

Tordeuse de l’épinette

Carte : Changement dans le risque d’incendie de forêt. Cliquez pour obtenir une description du graphique (nouvelle fenêtre).
Source : Carte adaptée du Service canadien des forêts, 200738.
Photo : Tordeuse de l’épinette © Thérése Arcand, RNCan, SCF

La tordeuse de l'épinette, un insecte indigène des forêts boréales et mixtes du Canada, est l'un des insectes phyllophages les plus répandus et ayant le plus d'influence au Canada. Parmi les quatre sous-espèces présentes au Canada, la plus répandue est la tordeuse des bourgeons de l'épinette (Choristoneura fumirana). Ses hôtes préférés sont le sapin baumier, l'épinette blanche et l'épinette rouge, mais elle peut également provoquer la défoliation de l'épinette noire39. Elle cause des dommages surtout aux peuplements forestiers plus anciens et plus denses, quoique lors d'infestations graves, tous les peuplements hôtes sont vulnérables40. Combinée aux incendies, la tordeuse des bourgeons de l'épinette est la perturbation naturelle prédominante dans la forêt boréale41. Les cycles périodiques d'infestations de la tordeuse de l'épni ette, qui reviennent tous les 30 à 55 ans42, jouent un rôle important dans la transformation des écosystèmes forestiers, car ils influencent la composition des espèces, la répartition des classes d'âge, la dynamique de la succession et les conditions de la forêt43, 44. Les infestations se produisent plus ou moins de manière synchrone sur de vastes étendues, mais la durée de l'infestation varie d'une région à l'autre45. La dernière infestation ayant atteint un sommet s'est produite en 1975, alors qu'une superficie de plus de 510 000 km2 avait été défoliée à l'échelle nationale46.

La tordeuse occidentale de l'épinette touche une superficie beaucoup plus petite. La dernière défoliation ayant atteint un sommet s'est produite en 2007, alors qu'environ 8600 km2 avaient été défoliés à l'échelle nationale46. La gravité de l'attaque est faible. Par exemple, 95 % de la superficie atteinte en Colombie-Britannique en 2008 a été classée comme ayant été faiblement atteinte47. Dans le cadre d'une étude, les attaques historiques dans la région forestière de Kamloops ont été cartographiées. Cette étude a révélé une augmentation des attaques au cours des quatre infestations survenues entre 1916 et 2003, particulièrement après 198048.

Superficie défoliée par la tordeuse des bourgeons de l’épinette à l’est de la frontière du manitoba et dans le maine, aux États-Unis

Milliers de km2 touchés par une défoliation modérée à grave, de 1909 à 2007
Graphe : Superficie défoliée par la tordeuse des borgeons de l’épinette. Cliquez pour obtenir une description du graphique (nouvelle fenêtre).
Sources : Les données antérieures à 1909 jusqu'à 1980 (ligne bleue) ont été adaptées de Kettela, 198349; les données de 1974 à 2008 (ligne mauve) ont été adaptées de la Base de données nationale sur les forêts, 201046 et de Strubble, 200850.

Aucun consensus n'a été établi à savoir si la fréquence des infestations de la tordeuse des bourgeons de l'épinette a changé44, 45, 51, 52. On a cependant observé une augmentation générale de la superficie ayant subi une défoliation en Ontario et au Québec, représentant 98 % de la superficie atteinte durant le dernier sommet de l'infestation46, 49. Il n'existe aucun consensus à savoir si ce phénomène constitue une tendance. Parallèlement, la gravité des infestations au Nouveau-Brunswick s'est atténuée entre 1949 et 200753. Les conclusions d'études voulant que les caractéristiques des attaques aient changé l'expliquaient par la suppression des incendies, les pratiques d'exploitation forestière, les hausses de température au printemps, l'épandage d'insecticides et les reconstitutions moins fiables des infestations historiques44, 54, 55.

 

Dendroctone du pin ponderosa

Photo : Dendroctone du pin ponderosa © Leslie Manning, SCF

Le dendroctone du pin ponderosa est une espèce indigène de l'ouest de l'Amérique du Nord. Au moins quatre infestations de grande envergure sont survenues en Colombie-Britannique au cours des 120 dernières années25. Toutefois, le cycle de perturbation a changé au cours des dix dernières années, comme en fait foi une infestation d'une intensité inégalée en Colombie-Britannique58, 59. En 2005, il s'est propagé en Alberta60, et la propagation a été rapide, touchant notamment des hybrides du pin gris et du pin lodgepole61, 62. Non seulement les attaques provoquent des changements dans la forêt, mais elles peuvent également entraîner des changements de la température de l'eau et des régimes d'écoulement de l'eau, en plus d'augmenter l'érosion du sol et des rives des cours d'eau63. Les peuplements tués par ce dendroctone sont plus vulnérables aux incendies64-67, et l'augmentation des attaques des insectes combinée à la suppression des incendies historiques pourrait entraîner une augmentation d'incendies de forêt intenses qui remplaceront les peuplements68. L'infestation semble avoir atteint un sommet en Colombie-Britannique, probablement en raison du fait que les principales essences hôtes dans le plateau central avaient déjà été attaquées, tandis que le terrain variable et la plus grande diversité des arbres ont ralenti la propagation dans d'autres régions58.

Superficie cumulative touchée
En 1999 et 2009
Deux cartes montrant la superficie cumulative touchée par le dendroctone du pin jusqu'en 2009. Cliquez pour obtenir une description du graphique (nouvelle fenêtre).
Sources : Cartes adaptées de B.C. Ministry of Forests and Range, 201056. Alberta Sustainable Resource Development, 201057.
Secteurs touchés annuellement par le dendroctone du pin ponderosa en Colombie-Britannique
Superficie en millers de km2, de 1928 à 2009
Graphe : Secteurs touchés annuellement par le dendroctone du pin poderosa en Colombie-Britannique. Cliquez pour obtenir une description du graphique (nouvelle fenêtre).
Sources : Adapté de la Base de données nationale sur les forêts, 201056; B.C. Ministry of Forests and Range, 201069;Taylor et al., 200657.

La présence des hôtes, le climat et les pratiques de gestion forestière ont tous une influence sur la dynamique entourant le dendroctone du pin ponderosa25. Les changements ayant contribué à l'infestation actuelle comprennent notamment les facteurs qui suivent :

  • Le pin lodgepole devient plus susceptible aux attaques avec l'âge, et la proportion de peuplements plus vieux de pins lodgepoles s'est accrue de 17 % au début du 20e siècle à 55 % en 200264, ce qui est surtout attribuable à la suppression des incendies25, 64, 67, 70 et aux pratiques d'exploitation qui changent la structure des forêts64, 67, 71.
  • Le climat s'est modifié depuis 1920, au point de devenir favorable au dendroctone72. Des hivers plus chauds73 ont favorisé la survie des dendroctones. La température au printemps et à la fin de l'automne a également une incidence sur la mortalité71. Par exemple, un printemps hâtif favorise la survie au printemps58, 72, 74.

Retournez à la table des matières