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Origine et écologie de la pessière à lichens dans le Parc des Grands-Jardins : un état alternatif stable par rapport aux pessières à mousses
Direction :
Serge Payette 

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La présence de pessières à lichens au Parc des Grands-Jardins (Québec, Canada) suscite un intérêt marqué puisqu'elles se trouvent à 500 km au sud de leur zone de répartition habituelle située entre la toundra forestière et la foret boréale fermée. La présence de pessières à lichens au sein de la pessière à mousses suggère l'existence possible d'états alternatifs stables. Deux hypothèses ont été proposées afin d'expliquer l'origine de ces forêts à structure ouverte. L'hypothèse de la forêt résiduelle considère que la pessière à lichens est un résidu de la taïga qui occupait la région il y a 8000 ans et qui a diminué en superficie suite à la densification du couvert forestier. Des données récentes suggèrent que les pessières à lichens résultent plutôt de la régression des pessières à mousses suite à l'action combinée de perturbations en rafale, soit le passage d'une épidemie de la tordeuse des bourgeons de l'épinette suivi d'un incendie.

La reconstitution à long terme de la végétation et des perturbations de la pessière à lichens et de la pessière à mousses a été effectuée le long d'un transect est-ouest, où s'exprime un gradient de précipitations et de fréquence de feux. Cette reconstitution a permis d'évaluer les facteurs responsables de la formation et de la répartition spatiale des pessières à lichens et de déterminer si elles sont des stades de succession végétale ou des états alternatifs stables. Les outils paléoécologiques, incluant l'analyse des macrorestes végétaux, des charbons de bois, des capsules céphaliques d'insectes défoliateurs et du pollen, ont été utilisés conjointement avec des relevés de la végétation afin de reconstituer la dynamique actuelle et passée des perturbations dans la région du Parc des Grands-Jardins.


Aucune donnée recueillie n'appuie l'hypothèse alternative, à savoir que la pessière à lichens constitue une forêt résiduelle d'une époque ancienne. En effet, les sites de pessière à lichens actuels étaient auparavant occupés par des pessières à mousses, les plus vieilles datant approximativement de 8300-9400 ans étal. BP. Le passage d'une pessière à mousses vers une pessière à lichens a été mis en évidence par la diminution du nombre de macrorestes d'épinette et l'apparition de macrorestes de bouleau glanduleux, une espèce trouvée presque uniquement dans les milieux ouverts. Dans chacun des sites d'étude, des capsules céphaliques de la tordeuse des bourgeons de l'épinette ont été trouvées juste au-dessous d'un horizon de charbons de bois délimitant le moment de la formation de la pessière à lichens, appuyant ainsi l'origine insectes-feux de la pessière à lichens. Des hiatus observés dans la stratigraphie de la tourbe au moment ou juste après des perturbations successives suggèrent que la transformation d'une pessière à mousses vers une pessière à lichens a affecté non seulement la végétation mais également les conditions hydrologiques des sites.


Une augmentation de la fréquence des feux a été observée aux alentours de 2500 ans étal. BP dans les parties centrales et est du Parc, là où se trouvent les pessières à lichens. La fréquence de feux moins élevée dans la portion ouest du secteur de la pessière à lichens résulterait du gradient de précipitation associé aux hautes terres situées à l'ouest du Parc. Par conséquent, alors que les épidémies d'insectes affectent la région entière, les pessières à lichens sont exclusivement concentrées dans la région où la fréquence des feux est plus élevée. Cette observation montre l'importance de l'effet combiné des deux types de perturbation dans la formation et la répartition spatiale de la pessière à lichens. Les changements du patron de circulation atmosphérique sont responsables de l'augmentation de la fréquence des feux vers la fin de l'Holocène, augmentant ainsi la probabilité de formation d'une pessière à lichens suite à l'action combinée des perturbations insectes-feux.


L'origine relativement ancienne des pessières à lichens étudiées, qui datent de 580 à 1440 ans étal. BP, indique que ces forêts n'ont pas été transformées en pessières à mousses fermées et qu'elles ont été capables de maintenir une structure ouverte depuis ce temps. La persistance des pessières à lichens adjacentes aux forêts fermées suggère qu'elles sont des états alternatifs stables des pessières à mousses et non un stade de succession végétale. Contrairement à d'autres exemples d'états alternatifs stables rapportés dans la littérature, celui-ci résulte de perturbations naturelles inhérentes au système plutôt que d'impacts anthropiques.



Publications


Jasinski, P., Payette, S., 2007. Holocene occurrence of Lophodermium piceae, a black spruce needle endophyte and possible paleoindicator of boreal forest health. Quaternary Research, 67:50-56.

Jasinski, J.P.P., Payette, S., 2005. The creation of alternative stable states in the southern boreal forest, Québec, Canada. Ecological Monographs, 75: 561-583.


Jasinski, J.P.P., Asselin, H. 2004. Alternative view on alternative stable states. Frontiers in Ecology and the Environment, 2: 10-11.


Payette, S., Eronen, M., Jasinski, P., 2002. The circumboreal tundra-taiga interface: Late Pleistocene and Holocene changes. Ambio, 12: 15-22.