Nous sommes ravis de vous annoncer la tenue du premier Congrès Bois, Forêt, Biodiversité en Contexte Minier en Abitibi-Témiscamingue et dans le Nord-du-Québec. Cet événement regroupera les colloques annuels de :
Salle C-200 du campus de Rouyn-Noranda









Salle Grande Rivière de l'hotel Albert

Osvaldo Valeria & Pierre Drapeau

Aziz Bentins

Jose Marcelo Faria de Queiroz Junior

Emma Ben Abda

Raghda Yahyaoui

Alejandro Vega Escobar

Nasolo Randriambeloson

Nataliia Kryvda

Guillaume Proulx

Marie-Ève Jarry

Maxime Perron

Aymen Lamloum
Analyse et modélisation de la croissance de la tordeuse des bourgeons de l’épinette (choristoneura fumiferana) selon sa nutrition
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FACTEURS INFLUENÇANT LA RICHESSE DES DENDROMICROHABITATS À PARTIR DES CARACTERISTIQUES DES ARBRES ET DU PEUPLEMENTS EN FORÊT BOREALE MIXTE DE L’EST DU CANADA.
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Valorisation des tanins à partir des écorces d’espèces forestières dominantes en Abitibi-Témiscamingue : extraction, caractérisation physicochimique et applications
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La ruée vers le sable et le gravier: utiliser la télédétection afin d'identifier les matériaux granulaires recherchés pour la voirie forestière
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Apprentissage automatique appliqué à la sélection de matériaux résiduels pour la dépollution environnementale
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3D-Printed Recycled PET and Biochar Composite for Circular Economy Integration and 2030 Agenda Goals.
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Développement de filtres d’air biosourcés à base de cellulose par la technique d’électrofilage pour la captation de contaminants particulaires
Plus de détailsSalle C-200 du campus de Rouyn-Noranda

Elsa Dejoie


Agathe Gonnet

Clarisse Fiset


Marie Ruel

Diary Orimbato Rabearimanana


Joel Masimo Kabuanga

Laima Liulevicius

Maxime Thomas

Auxiliaire de recherche (IRF-UQAT)
Titulaire Chaire BCM (IRF-UQAT)
UQAT
Webmestre & professionnel de recherche (CEF - UQAM)
technicienne Chaire AFD
Agente de liaison (IRF-UQAT)
Osvaldo Valeria & Pierre Drapeau
08:30 - Mot d'ouverture
La grimpe d’arbres pour révéler les relations verticales entre dendromicrohabitats, bryophytes et lichens épiphytes dans les vieilles forêts mixtes de l’ouest de Québec
Les dendromicrohabitats (cavités, fentes, polypores, branches mortes...) sont des indicateurs indirects de biodiversité. Ils constituent un outil multi-taxonomique pertinent pour évaluer la biodiversité et les impacts des pratiques forestières, mais sont peu étudiés en contexte boréal. Par ailleurs, les dendromicrohabitats et les relations qu’ils entretiennent avec les épiphytes sont rarement étudiés le long d’un gradient vertical complet de l'arbre. L’objectif de l’étude est de décrire l’organisation des dendromicrohabitats ainsi que la diversité taxonomique et fonctionnelle des bryophytes et des lichens épiphytes dans les vieilles forêts boréales mixtes de l’ouest du Québec – de la base à la cime des arbres. Nous analyserons les relations écologiques et les conditions de vie des épiphytes et des dendromicrohabitats suivant le gradient vertical de la canopée dans deux peuplements d’âge différent (103 et 266 ans) et sur deux essences d’arbre (Thuja occidentalis et Populus tremuloides). La distribution verticale sera établie grâce à une méthode de grimpe d’arbres. Fonctionnellement, les dendromicrohabitats seront caractérisés par des traits éco-morphologiques, les bryophytes par leur forme de vie et les lichens par leur forme de croissance. On s’attend à ce que la composition spécifique et fonctionnelle des épiphytes soit clairement différente entre les caractéristiques des peuplements, l’essence et la hauteur. D’autre part, la diversité fonctionnelle des espèces devrait être étroitement corrélée à celle des dendromicrohabitats. Cela nous permettra de clarifier les préférences écologiques le long des strates verticales de la canopée, dépendantes de l'exposition au soleil, du vent, de l'humidité ou encore des caractéristiques de l'écorce. L’approche fonctionnelle, multi-taxonomique et multi-scalaire de cette étude permettra de mieux expliquer la répartition des épiphytes et soutiendra les dendromicrohabitats comme indicateur de biodiversité pour améliorer les pratiques de conservations et d’aménagement dans les forêts boréales. De plus, la grimpe d’arbres est une méthode inhabituelle qui ouvrira des perspectives innovantes pour l'inventaire et la surveillance de la biodiversité forestière. Mots clés : Canopée, trait fonctionnel, multi-taxonomique, grimpe d’arbres, distribution verticale
La tordeuse des bourgeons de l’épinette est le plus important ravageur des forêts de conifères en Amérique du Nord. Dans les dernières 20 années, elle a consommé les pousses printanières de plus de 100 millions d’hectares d’arbres au Québec. Afin de contrôler la population de cet insecte, on pulvérise présentement sur les arbres un traitement au Btk, qui fonctionne seulement dans une fenêtre temporelle bien précise du développement des bourgeons et des larves de tordeuse. L’Université du Québec à Chicoutimi travaille sur un modèle mathématique qui permettra de prédire ce moment clef. Le but de ma recherche de maîtrise est d’étudier le développement et la nutrition des larves, afin de fournir les paramètres requis pour calibrer le modèle. Les objectifs de cette recherche sont : (1) de déterminer la valeur nutritive du feuillage et son influence sur la croissance des larves; et (2) d’évaluer quelles caractéristiques nutritives du feuillage permettent de mieux modéliser le développement des larves. Pour ce faire, des chambres de croissance seront utilisées pour pousser des semis de conifères avec des larves de tordeuse dessus. Le feuillage sera analysé afin de comprendre sa composition chimique. Les larves seront mesurées, et leur métabolisme, calculé, afin déterminer l'impact de la valeur nutritive du feuillage sur le développement des insectes. Ces variables seront ensuite intégrées à un système d’équations différentielles, afin de calibrer le modèle mathématique avec les données biologiques observées. Des simulations seront ensuite réalisées afin d’évaluer les nouvelles prédictions du modèle. Ainsi, ce projet d’étude permettra d’améliorer les outils de gestion de la tordeuse de l’épinette, afin de mieux cibler le traitement et ainsi limiter les épidémies forestières.
Elsa Dejoie
Effets de la pollution sur le continuum microbiome - sol - plante
Les activités industrielles contribuent à la contamination des écosystèmes par le dépôt de métaux lourds, tels que le plomb (Pb), ainsi qu’à une acidification accrue des sols, ce qui pose des risques pour la biodiversité végétale et microbienne. Dans ce contexte, notre étude vise à évaluer l’impact de la pollution au plomb et de l’acidification des sols sur la croissance de semis d’épinette noire et sur la composition du microbiome du sol. Au-delà de la croissance et de la diversité microbienne, nous cherchons également à déterminer comment la nutrition des plantes est affectée par la pollution, en utilisant le δ15N comme indicateur de l’absorption et du cycle de l’azote. Pour étudier ces effets, nous avons réalisé une expérience en serre dans laquelle des semis d’épinette noire ont été exposés à différents niveaux de contamination au Pb et/ou d’acidification du sol, simulant les conditions observées à proximité des fonderies dans les forêts boréales. Nos résultats montrent que les signatures isotopiques δ15N dans le bois des plantules en serre indiquent une perturbation du cycle de l’azote en milieu pollué, corrélée à l’acidification des sols mais qui contraste avec les valeurs de δ15N des arbres en milieu naturel. De plus, nous avons démontré que la baisse du pH a eu un effet marqué sur la croissance des plantules et sur la composition microbienne du sol, réduisant la diversité des microorganismes. La contamination au Pb a amplifié ces effets uniquement au niveau du microbiome, modifiant la structure des taxons microbiens mais n’a pas induit d’effet au niveau de la croissance des plantes. Ces résultats révèlent des interactions complexes entre la contamination des sols, la dynamique des communautés microbiennes et les réponses physiologiques des plantes, soulignant l’importance d’approches intégrées pour comprendre les impacts de la pollution industrielle sur les écosystèmes.
PETITS RONGEURS, GRANDS CHANGEMENTS :
S’ADAPTER DANS LA FORÊT BORÉALE TRANSFORMÉE
Étude du campagnol à dos roux (Myodes gapperi) en Abitibi-Témiscamingue
L’exploitation forestière modifie fortement le paysage de la forêt boréale, en fragmentant les habitats et en affectant les animaux qui y vivent. Le campagnol à dos roux (Myodes gapperi), une petite espèce de rongeur très abondante dans ces forêts, est souvent utilisé comme indicateur de la qualité des milieux forestiers. Cependant, nous connaissons encore mal sa capacité à s’adapter aux perturbations causées par les activités humaines ou par des événements naturels. Ce projet vise à mieux comprendre les différences entre les individus de cette espèce en étudiant leurs caractéristiques physiques et comportementales dans différents types d’habitats perturbés en Abitibi-Témiscamingue. De ce fait, des campagnols à dos roux ont été capturés sur six sites comprenant trois types d’habitats : forêt mature, zones en régénération après coupe forestière et zones en régénération après chablis (arbres renversés par le vent). Pour connaitre les différences entre individus, nous avons mesuré sur les campagnols plusieurs traits comportementaux (docilité, activité, audace et exploration) et morpho-physiologiques (masse corporelle, longueur du corps, de la queue, des dents et des pattes, couleur du pelage et présence de parasites externes). Nos résultats montrent que les individus vivant dans les zones en régénération après coupe sont plus petits et ont des pattes arrière plus courtes que ceux des forêts matures, ce qui pourrait être lié à une moindre disponibilité des ressources. Ainsi, cette étude contribue à mieux comprendre la capacité d’adaptation de la microfaune face aux changements de leur habitat et pourrait aider à améliorer les stratégies de conservation et de gestion des forêts.
Nous traversons une crise de la biodiversité. En 50 ans, l’Amérique du Nord a perdu 39% des animaux sauvages suivis. Une des principales raisons de ce déclin est la dégradation et la perte d’habitat des espèces, et parmi les causes de cette altération, nous retrouvons l’exploitation minière. En Abitibi-Témiscamingue, et plus largement au Québec, l’industrie minière est un secteur d’activité et une source économique importante. Les mines peuvent cependant changer l’environnement (ouverture du milieu, changement de composition floristique, etc.) qui peuvent réduire la qualité de cet habitat pour la faune. A l’inverse, lorsque les mines ne sont plus exploitées et sont restaurées, notamment en bassin de résidus miniers, ces sites peuvent être attractif pour certains animaux tels que la sauvagine. Cependant, l’impact de l’activité minière sur la faune ne se limite pas au frontière du terrain exploité et la distance sur laquelle il s’étend reste méconnue. Ce projet a pour but de quantifier l’empreinte spatiale des mines sur les amphibiens et les oiseaux chanteurs ainsi que les facteurs l’influençant. Pour cela, nous utiliserons des unités d’enregistrement autonome, une méthodologie de plus en plus utilisée en partie car elle permet d’augmenter l’effort d’échantillonnage à moindre coût tout en dérangeant le moins possible la faune dans son milieu naturel. En identifiant les facteurs affectant l'empreinte spatiale des mines, ce projet permettra d'adapter une activité commerciale importante du Québec pour mieux conserver la biodiversité et la rendre plus durable.
L’essor des biocomposites (BC) biosourcés requiert des évaluations environnementales quantitatives. L’analyse de cycle de vie (ACV) est parmi les outils les plus fiables et les plus utilisés pour évaluer l’impact environnemental des matériaux. Ainsi, l’ACV a servi pour comparer la performance environnementale de biocomposites à base d’acétate de cellulose (AC) renforcés par des fibres cellulosiques (MCC[PF2.1] et Kraft) à différentes proportions en masse (30, 40, et 50 wt.%) à celle de composites à base de polyéthylène haute densité (PEHD) et du PEHD pur. L’unité fonctionnelle repose sur la résistance spécifique à la traction. L’ACV a été réalisée selon les normes ISO 14040 : 2006 et ISO 14044:2006, par une approche du berceau à la tombe couvrant l’extraction des matières premières, la préparation des fibres, la plastification de l’AC, la fabrication des BC, et leur fin de vie par enfouissement. Un inventaire de cycle de vie a été établi pour chaque formulation, et une analyse de contribution a permis d’identifier les principaux intrants. L’évaluation a été réalisée avec le logiciel OpenLCA et la base de données ecoinvent, en recourant à la méthode d’impact « Impact World+ » couvrant cinq catégories : « changement climatique », « qualité des écosystèmes », « santé humaine », « ressources énergétiques non renouvelables » et « utilisation de l’eau ». Les résultats montrent que le BC à matrice AC renforcé par 50 wt % de fibres Kraft présente l’impact sur le changement climatique le plus élevé (7,42 kg CO₂-éq), comparé au PEHD pur (3,25 kg CO₂-éq) et au composite PEHD/fibres Kraft (2,05 kg CO₂-éq), par unité fonctionnelle. L’anhydride acétique et l’acide acétique, utilisés pour la fabrication de la matrice AC, sont les contributeurs majeurs. Par ailleurs, un essai de biodégradabilité sur 126 jours a révélé que les composites à base d’AC sont plus biodégradables que ceux à base de PEHD avec des pertes de masse notables pour les BC à base d’AC (-25 % pour l’AC pur, -23 % pour AC/Kraft et -19 % pour AC/MCC), contre des pertes de moins de 5 % pour les composites PEHD. Des modifications visuelles comme la variation de couleur perceptible (ΔE > 4), la désintégration d’échantillons, et l’apparition de bulles en surface pour l’AC pur ont également été observées. Ceci met en évidence un processus de dégradation en cours. Les analyses de chimie de surface des BC par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) ont montré une diminution du pic à 1735 cm⁻¹, liée à la dégradation des groupements acétyles et du plastifiant. Les analyses thermogravimétrique (TGA) et calorimétrique différentielle à balayage (DSC) indiquent une modification de la stabilité thermique des matériaux. Pour l’acétate de cellulose pur, on observe une diminution de la cristallinité et une réponse thermique qui se rapproche partiellement de celle du matériau avant la plastification. À l’inverse, les biocomposites (AC-K et AC-M) présentent une augmentation de la cristallinité, ce qui s’explique par une dégradation préférentielle des zones amorphes. Ces résultats permettent d’identifier les étapes critiques du cycle de vie des BC à base d’AC, en soulignant les compromis entre leur impact environnemental et leur biodégradabilité, dans une perspective de substitution partielle ou totale aux plastiques d’origine pétrochimique. En résumé, les biocomposites [PF3.1]à base de cellulose présentent une biodégradabilité supérieure et génèrent des impacts environnementaux plus élevés que les composites renforcés, ce qui souligne les compromis à considérer dans une perspective de substitution aux plastiques pétrochimiques.
Development of Hybrid Tannin and Reduced Graphene Oxide Cryogels for Environmental Remediation of Pollutant Gases
The emission of pollutant gases into the atmosphere represents a global environmental challenge, threatening human health and accelerating climate change. Conventional gas treatment methods, such as absorption and catalytic conversion, can be costly, energy-intensive, and inefficient at low concentrations. Adsorption emerges as a promising alternative due to its simplicity, high energy efficiency, and reversibility; however, its success depends on the development of sustainable, cost-effective, and high-performance porous adsorbent materials. This project proposes the development of a tannin–reduced graphene oxide (A-T/rGO) composite cryogel as an innovative and sustainable solution for the capture and removal of pollutant gases. The research aims to optimise synthesis parameters (particularly the tannin/GO ratio) to correlate and tailor structural properties (such as morphology, porosity, and specific surface area) with gas adsorption performance. Furthermore, it seeks to achieve a deep understanding of the gas-solid adsorption mechanisms through kinetic, thermodynamic, and isotherm studies. The ultimate goal is to create a high-performance, low-cost, and eco-friendly material capable of promoting efficient and sustainable atmospheric remediation
Integrated Machine Learning Framework for Optimizing Residual Material Selection in Environmental Remediation
Environmental contamination caused by mining and industrial activities has been receiving increasing attention in recent years due to its impacts on water, air, and soil quality. Residual materials such as biochar, zeolite, dolomite, and wood ash are known to contribute to pollutant removal, including heavy metals, phenolic compounds, acid mine drainage, and gaseous contaminants. These materials often exhibit physicochemical properties that enable effective adsorption and neutralization of pollutants. However, existing studies are frequently fragmented and focus on individual materials or contaminants, which makes systematic comparison and practical decision-making difficult. Thus, this study aims to develop an interpretable machine learning framework capable of recommending the most suitable residual material for specific environmental contamination scenarios. A harmonized dataset is being developed by integrating data from laboratory experiments, column studies, and field monitoring, including physicochemical properties, environmental parameters, and contaminant removal performance. Supervised machine learning models for tabular data are being implemented, with a particular focus on neural network architectures such as Multilayer Perceptrons (MLP), to classify and recommend optimal remediation materials. In addition, model interpretability is being evaluated using SHAP (SHapley Additive exPlanations) values to identify the most influential variables governing remediation efficiency and to provide transparent explanations for model predictions. This framework will provide valuable insight into the factors influencing contaminant removal and support the development of a data-driven decision-support tool for environmental remediation while promoting the sustainable reuse of industrial by-products within a circular economy.
Agathe Gonnet
Les portages comme éléments clés d’un paysage culturel : une étude ethnoécologique collaborative avec la Première Nation Abitibiwinni
Au Canada, l’extraction des ressources menace le patrimoine culturel autochtone. Pour protéger les territoires autochtones, il est nécessaire de les documenter. Cette thèse de doctorat interdisciplinaire est menée en collaboration avec l’équipe du département Territoire et Environnement de la communauté de Pikogan (Première Nation Abitibiwinni) et porte sur les portages en tant qu’éléments culturels du paysage forestier. L’objectif général est de mettre en relation les caractéristiques biophysiques et l'importance culturelle des portages d’Abitibiwinni Aki dans une perspective de (re)connaissance, de (re)valorisation et de protection du paysage culturel. La perspective ethnoécologique permettra d’explorer la complexité et l’importance des portages comme lieux où et par lesquels se déploie le mode de vie abitibiwinni. Des méthodes qualitatives et participatives seront utilisées. D’abord, un travail de cartographie permettra de réactualiser le géoréférencement des portages du territoire traditionnel et de proposer un modèle prédictif de localisation de portages à partir de l’étude de leurs caractéristiques biophysiques. Des déplacements en canot et à pied sur le terrain permettront de valider et d’observer les portages d’Abitibiwinni Aki. Ensuite, un deuxième axe portera sur la comparaison de la composition botanique (plantes vasculaires et bryophytes) des portages à celle de sites témoins (sites riverains sans utilisation culturelle précise) pour déterminer l’influence de l’utilisation humaine des portages sur l’écosystème. Enfin, une caractérisation des points d’occupation du territoire ancestral (comme les portages et les points d’intérêt des tracés) sera effectuée sur la base d’une symbologie définie par Territoire et Environnement.
Développement de films composites conducteurs et biodégradables PLA/Biochar pour des applications électroniques
La demande croissante de matériaux électrochimiques durables et respectueux de l'environnement a stimulé l'intérêt pour le développement de polymères biodégradables contenant des charges conductrices renouvelables. L'acide poly-lactique (PLA), un biopolymère compostable, est largement considéré comme respectueux de l'environnement, mais sa faible conductivité électrique limite son utilisation dans les applications énergétiques avancées. Pour surmonter cette limitation, le biochar, un carbone poreux obtenu par pyrolyse de la biomasse, apparaît comme un candidat prometteur en raison de sa surface spécifique élevée, de sa stabilité et de ses propriétés électriques intrinsèques. Dans ce contexte, la fabrication et la caractérisation de films composites PLA/biochar seront réalisées, en étudiant l'effet de la teneur en charge carbonée sur les propriétés structurelles, mécaniques et électrochimiques. Des analyses spectroscopiques infra-rouge (FTIR), thermiques et microscopique seront utilisées pour évaluer les interactions biochar/PLA, la stabilité des matériaux ainsi que la dispersion du biochar dans le composite, respectivement. Les propriétés électrochimiques seront étudiées par volta-métrie cyclique et spectroscopie d'impédance électrochimique afin de déterminer la conductivité et la capacité de stockage du composite. Ces résultats confirmeront le potentiel des films PLA/biochar comme matériaux biodégradables et conducteurs à la fois, adaptés aux électrodes flexibles et aux dispositifs de stockage d'énergie écologiques, contribuant ainsi à la transition énergétique et à l'économie circulaire. Cette étude contribue au développement de l'électronique verte en fournissant des substituts durables aux matériaux conducteurs à base de pétrole, en facilitant l'innovation dans les électrodes de supercondensateurs flexibles à coût réduit, et en faisant progresser la valorisation des déchets de biomasse et les concepts d'économie circulaire.
Clarisse Fiset
Poussières minières et leurs impacts sur la croissance des tourbières dans le nord-ouest du Québec
Les tourbières canadiennes, qui représentent l’un des plus grands stocks de carbone de tourbières au monde, sont de plus en plus affectées par le changement climatique et les transformations de l’usage des terres. Parmi ces perturbations, les effets de l’exploitation minière, notamment ceux liés à la déposition de poussières, demeurent mal compris. À partir de carottes de tourbe prélevées près d’une mine d’or du Nord‑du‑Québec, ce projet examine comment les poussières minières ont influencé l’accumulation de tourbe et de carbone au fil du temps, afin d’appuyer les évaluations d’impact des projets miniers et les stratégies de conservation.
Dans un contexte de transition vers une économie circulaire et bas carbone, les polymères biosourcés, associés à la valorisation des résidus lignocellulosiques issus de l’industrie forestière canadienne, offrent une solution durable pour réduire l’impact environnemental des matériaux conventionnels. Les biocomposites renforcés par des fibres naturelles apparaissent ainsi comme des matériaux prometteurs. Cependant, leur utilisation dans des applications structurelles nécessite une compréhension approfondie de leur durabilité à long terme. Le fluage constitue un facteur critique influençant la stabilité dimensionnelle et la fiabilité des biocomposites. Ce phénomène est fortement affecté par les conditions environnementales, notamment la température et l’humidité, qui modifient le comportement viscoélastique de la matrice ainsi que les interactions fibre–matrice. Dans ce contexte, le présent travail vise à étudier le comportement en fluage de biocomposites à haute teneur en fibres élaborés à partir d’une matrice biosourcée d’acide polylactique (PLA) plastifiée par du polyéthylène glycol (PEG). Deux types de renforts lignocellulosiques sont considérés : la MCC et les fibres TMP. Les composites sont formulés avec des fractions massiques de fibres de 40 %, 50 % et 60 %, afin d’analyser l’influence de la nature et de la teneur en fibres sur les propriétés thermomécaniques et viscoélastiques. Les matériaux sont élaborés en deux étapes, combinant l’extrusion bivis pour l’homogénéisation des mélanges et le moulage par injection pour la fabrication des éprouvettes. Une caractérisation expérimentale complète est réalisée à travers des analyses mécaniques, thermiques, morphologiques, rhéologiques et physico-chimiques, permettant d’établir des corrélations entre la microstructure, le comportement d’écoulement et les propriétés finales. Des essais de fluage sont également menés sous différentes conditions de température et d’humidité afin d’évaluer l’effet des facteurs environnementaux sur la déformation différée. Enfin, les résultats expérimentaux sont exploités pour modéliser le comportement en fluage à l’aide de modèles viscoélastiques et empiriques, tels que les modèles de Burgers et de Findley, en vue de prédire la performance mécanique à long terme des biocomposites à haute teneur en fibres. Mots clés: Biocomposite, Durabilité, Fluage, Comportement viscoélastique, Propriétés thermomécaniques, Modélisation
Acclimatation des essences boréales à leur environnement : Vers une lecture holistique de la croissance des arbres en climats changeant
La croissance secondaire des arbres est un mécanisme central pour la séquestration de carbone mais également comme levier d’acclimatation aux contraintes environnementales. Les variations de croissance secondaire sont principalement étudiées via des approches dendrochronologiques, fournissant des signaux de croissance intégrés sur le long-terme. Cependant ces analyses pluriannuelles ont tendance à amortir les variations intra-annuelles ainsi que les effets individuels. Ces connaissances acquises dans un contexte climatique passé sont partiellement transposables à la lumière de changement climatique inédit. Une compréhension fondamentale des mécanismes régulant la croissance secondaire des arbres, reposant sur des dynamiques intra-annuelles, nous permettrait d’extrapoler nos connaissances aux nouvelles situations de changement climatique. La forêt boréale est intéressante pour étudier les variations de croissances, la saisonnalité marquée exacerbe les variations phénologiques. De plus on y trouve une large gamme de stratégies d’allocation des ressources allant d’acquisitives à conservative. Ces stratégies impactent le rythme de croissance secondaire et sa réaction aux variations environnementales, suggérant ainsi une variation des réponses endogenèses. En mesurant les variations des mécanismes internes de régulation de la croissance, nous pourrions mieux comprendre comment certaines stratégies d’allocation du carbone sont déployées et affectées par les changements climatiques. Chez les plantes l’expression des traits qui caractérisent les différentes stratégies pourraient être régulées via différentes voies de signalisation en particulier des hormones et composés hydrocarbures non structuraux (NSCs), qui varient eux aussi de façon saisonnière. Nous nous intéresserons donc à leurs rôles de modulation de la croissance secondaire d’essences boréales en fonction des conditions climatiques. Et comment leurs utilisations varient selon les stratégies d’allocation de ressources des arbres. Pour ce faire nous étudierons des gradients climatiques sur lesquels nous ferons un suivit temporel de quatre essences représentant différentes stratégies d’allocations. En définitive ce projet amènera une compréhension dynamique des relations entre le climat et la croissance secondaire.
Chaque année, les incendies de forêt brûlent une grande quantité de biomasse forestière dans les forêts boréales du Canada. Cette biomasse est principalement constituée de pin tordu (Pinus contorta), une ressource abondante mais encore sous-valorisée. Ce projet vise à évaluer le potentiel de ce bois brûlé. Cela concerne les applications en bioénergie. Le projet vise aussi à analyser l'influence du défibrage sur les propriétés des fibres et des granules. La biomasse est d'abord caractérisée afin de déterminer ses propriétés physico-chimiques et énergétiques, notamment sa composition élémentaire, sa teneur en humidité et son comportement thermique. Une méthode de défibrage mécanique est ensuite appliquée pour étudier son effet sur la morphologie des fibres, ce qui permet de mieux comprendre le processus de transformation des fibres de bois. Les fibres obtenues sont ensuite utilisées pour produire des granulés dont les propriétés physiques, mécaniques et énergétiques sont évaluées. Les caractéristiques thermiques sont évaluées par TGA et DSC, tandis que le pouvoir calorifique , la dureté et la capacité thermique sont déterminées. Les résultats permettront d'identifier les conditions optimales de valorisation du bois brûlé. Cela concerne notamment la production de biocombustibles solides. Cela concerne aussi des procédés thermochimiques comme la pyrolyse.
Le développement rapide de l'industrie textile a entraîné la production de millions de tonnes de déchets de tissus chaque année, dont le coton et le polyester constituent les composantes dominantes. Malgré les procédés de recyclage — mécanique, chimique et biologique — mis en œuvre pour valoriser ces déchets, la majorité sont soit mis en décharge, soit brûlés, provoquant une pollution environnementale importante et un gaspillage considérable de ressources. Face à cette réalité préoccupante, ce projet de recherche vise à explorer la faisabilité de valoriser ces résidus textiles à base de polyester et de coton pour développer des filaments biocomposites imprimables par dépôt de matière fondue (FDM). En combinant ces deux fibres complémentaires au sein d'un même matériau, ce travail cherche à ouvrir une voie nouvelle entre le recyclage textile et la fabrication additive, deux domaines qui se rejoignent rarement malgré leur potentiel commun. Le projet est actuellement en phase de revue bibliographique et de développement des plans expérimentaux, afin d'identifier les approches scientifiques les plus pertinentes pour atteindre les objectifs fixés. Il se veut une contribution concrète à l'économie circulaire, en transformant un déchet industriel en ressource à haute valeur ajoutée. Mots-clés : Résidus textiles,coton, polyester, biocomposites , fabrication additive
Dans un contexte de réduction des impacts anthropiques sur l’environnement, la revégétalisation d’affleurements rocheux impactés par la fonderie Horne constitue un enjeu important. Quelques méthodes de revégétalisation ont été testées sur les affleurements rocheux autour de Rouyn-Noranda, notamment à l’aide de transplantation de mousses comme lits de germination pour des semences d’arbres souvent retrouvés dans ce type d’habitat. L’objectif de cette maîtrise est d’évaluer l’impact de ces méthodes sur le microbiome, et d’évaluer le potentiel de la diversité, de l’abondance et de la structuration des communautés microbiennes (bactéries et champignons de la rhizosphère) comme indicateurs de l’avancement de la restauration. Nous comparerons, par métabarcoding d’ADNe, les communautés fongiques et bactériennes entre des parcelles restaurées par chaulage ou par ajout de bryophytes, et un substrat forestier de référence, le long d’un gradient de pollution aux métaux lourds. Les restaurations par bryophytes ayant déjà montré un effet positif sur la germination, nous nous attendons à observer des communautés microbiennes plus diversifiées et structurées dans ces parcelles. La diversité observée au sein des îlots restaurés devrait cependant être réduite par rapport au sol forestier non pollué qui sert de référence à l’objectif de revégétalisation.
Cette recherche porte sur la valorisation durable du bois affecté par les incendies de forêt, avec une attention particulière portée au pin tordu. Dans le cadre de mon projet de fin d'études, j'ai évalué les caractéristiques physiques et mécaniques de ce matériau incendié à l'aide de méthodes non destructives telles que la densitométrie aux rayons X, la résistographie, les ultrasons et la tomographie acoustique. Ces techniques ont permis de mesurer la densité, d'examiner la structure interne et d'estimer le module d'élasticité dynamique, tout en identifiant les dégradations causées par le feu sur la microstructure, la porosité, la densité et la composition chimique. Les résultats montrent une réduction significative de la densité et de la rigidité du bois brûlé, avec une bonne cohérence entre les différentes méthodes utilisées. Dans le cadre de mon projet de maîtrise, je prolonge cette démarche en explorant l’aptitude du bois incendié à la production de panneaux de particules. La revue de littérature porte sur les applications existantes de ce bois, notamment dans les composites lignocellulosiques, sur les critères de sélection des matrices adhésives et des fibres, ainsi que sur les principales étapes de fabrication des panneaux de particules (broyage, tamisage, séchage, encollage et pressage), sans oublier les essais de caractérisation physique et mécanique. L’objectif est de promouvoir son utilisation dans des produits non structuraux, afin de contribuer à une économie circulaire et à une gestion durable des ressources forestières. Mots clés: Bois brûlé, méthodes non destructives, potentiel du bois, panneaux de particules, caractérisation physique et mécanique.
Production of fertilizers from industrial residues and evaluation of their agronomic potential
This study investigates the production of thermophosphates, i.e., a type of fertilizer, using ferro-nickel metallurgical slag and calcined bovine bone, aiming at their application as an alternative phosphate fertilizer. The main objective of this project is to assess the technical feasibility of using these residues as raw materials to obtain a product with agronomic performance comparable to commercial fertilizers. The samples were prepared by controlled mixing of the raw materials, followed by thermal treatment at 1300°C for 2 h. The chemical characterization of the thermophosphates produced, and their precursors was carried out using X-ray fluorescence (XRF), to determine their composition and infer their agronomic potential. Preliminary results indicate that the obtained materials present chemical compositions compatible with commercial fertilizers, suggesting their potential for agricultural use. Experiments in a growth chamber, with controlled temperature, humidity, and light, are being conducted to evaluate the agronomic efficiency of thermophosphates, focusing on the growth and development of timothy grass. Thus, this study contributes to the valorization of industrial and animal-derived residues and proposes a sustainable alternative for fertilizer production in agriculture.
Conception, modélisation et réalisation d’un four à une échelle intermédiaire pour la production du biochar
Face aux enjeux énergétiques et environnementaux, la valorisation de la biomasse par pyrolyse lente apparaît comme une solution prometteuse pour la production de biochar, un matériau aux applications variées en agriculture et en gestion durable des sols. Cependant, la production de biochar de qualité nécessite un contrôle précis des paramètres de pyrolyse, tels que la température, le temps de résidence et le taux de chauffage, ce qui reste difficile à obtenir avec les réacteurs traditionnels. Dans ce contexte, ce projet de recherche vise à concevoir, modéliser et réaliser un réacteur de pyrolyse lente en mode batch à l’échelle intermédiaire, capable de réguler finement ces paramètres afin d’assurer un rendement optimal et une reproductibilité du procédé. La conception mécanique sera réalisée avec SolidWorks, tandis que la modélisation thermique et la simulation des flux de chaleur seront effectuées avec ANSYS Fluent pour optimiser la distribution de la chaleur à l’intérieur du réacteur et garantir une performance homogène. Le réacteur sera également équipé d’un système de contrôle automatisé pour suivre et ajuster les conditions de pyrolyse de manière sécurisée et fiable. Ce projet contribue au développement de solutions durables pour la valorisation de la biomasse et à l’avancement des technologies de pyrolyse automatisée, en assurant efficacité énergétique, fiabilité opérationnelle et reproductibilité des procédés, tout en intégrant des approches avancées de conception et de simulation numérique. Mots Clés : Biomasse, pyrolyse, biochar, modélisation thermique, réacteur de pyrolyse
Mouvements des micromammifères en contexte d'exploitation forestière
L’industrie forestière, qui a mené à la fragmentation du paysage forestier, mais également à des changements dans la structure et la composition des peuplements à l’échelle locale, a des impacts sur les mouvements des espèces résidentes au sein du territoire. Les petits mammifères sont particulièrement vulnérables à ces transformations en raison de leur taille qui limite leur capacité de déplacement. Bien que de nombreuses études s’intéressent aux changements démographiques des populations de micromammifères suivant une perturbation naturelle ou anthropique, peu vont chercher à mesurer les conséquences de ces dernières sur les mouvements de ces espèces entre et au sein des parcelles d’habitats disponibles. Ainsi, ce projet vise à quantifier la dispersion des petits mammifères en réponse à une coupe forestière et à un chablis ainsi qu’à déterminer comment ceux-ci vont se déplacer au sein de leur domaine vital selon les caractéristiques intrinsèques de leur habitat. La méthode du capture-marquage-recapture au sein de trois sites comportant chacun deux habitats différents, soit forêt mature, chablis ou coupe, permettra d’estimer les taux de dispersion entre ces derniers. Le suivi des mouvements des micromammifères au sein des habitats sera, quant à lui, réalisé à l’aide de poudre fluorescente et d’émetteurs radio télémétriques. Les connaissances acquises au cours de cette étude donneront un aperçu des effets à long terme de la modification du paysage sur la faune boréale et mettront en lumière le rôle des petits mammifères dans la régénération des peuplements forestiers, dans la dispersion de la flore et de la fonge ainsi qu’en tant que bio-indicateurs d’une gestion forestière durable.
L'industrie de la chaussure d'hiver fait face à des défis récurrents liés aux procédés d'assemblage traditionnels, notamment en ce qui concerne la fabrication de bottes d'hiver à semelle cuve. Dans le cadre de ce projet, la méthode actuelle consiste à insérer manuellement un ensemble composé d'une fausse-semelle et de renforts avant et arrière à l'intérieur de la semelle cuve, puis à assembler ces trois composants par collage à l'aide d'un pistolet à colle. Ce procédé présente deux limitations majeures : une cadence de production laborieuse, ainsi que des difficultés d'approvisionnement en matières premières, susceptibles de perturber la continuité de la chaîne de fabrication. Face à ces contraintes, ce projet propose d'explorer le potentiel de la fabrication additive comme alternative technologique. L'objectif est de concevoir et de fabriquer une structure intégrée reliant les renforts avant et arrière par l'intermédiaire d'une fine semelle intermédiaire par impression 3D. Cette pièce unique, produite en une seule opération d'impression, éliminerait la nécessité du collage. Le matériau envisagé est le polyuréthane thermoplastique (TPU), reconnu pour sa flexibilité, sa résistance à l'abrasion et sa tenue aux basses températures, propriétés essentielles pour une application en chaussure d'hiver. La technologie retenue est le dépôt de filament fondu (FDM), procédé accessible et adaptable aux contraintes dimensionnelles et mécaniques de la pièce cible. Ce projet vise ainsi à simplifier le processus d'assemblage et garantir une meilleure autonomie d'approvisionnement grâce à la flexibilité inhérente de la fabrication additive. Mots-clés Fabrication additive - Polyuréthane thermoplastique (TPU) - Semelle structurelle - Dépôt de filament fondu (FDM) - Chaussure d'hiver
La planification des chemins forestiers est un processus complexe qui nécessite la prise en compte de plusieurs variables dans son élaboration car ils constituent un coût important pour l’industrie forestière. Un des principaux défis de la voirie forestière est la recherche et l’extraction de matériaux granulaires, majoritairement composés de sable et de gravier, qui sont prélevés à partir de bancs d’emprunt près du réseau routier existant ou celui à développer lors des opérations forestières. La composition du sol en matériaux granulaires est influencée par les types de dépôts de surface et leur origine. Dans la région de l’Abitibi, la déglaciation et des événements post-glaciaires ont créé un paysage dominé par des plaines d’argiles où les dépôts de surface ont une géomorphologie particulière, notamment ceux qui sont riches en sable et en gravier. Ce projet consiste à développer un modèle prédictif pour classifier et cartographier les types de dépôts de surface selon leur degré de potentiel de bancs d’emprunt de sable et de gravier dans la ceinture argileuse d’Abitibi. Des données de télédétection, tels que le LIDAR, le RADAR et leurs produits dérivés, seront utilisées afin d’obtenir les valeurs des caractéristiques géomorphologiques des différents types de dépôts de surface, à partir de placettes-échantillon virtuelles de différentes tailles. On s’attend à ce que les attributs géomorphologiques appartenant au groupe décrivant la forme (orientation sur le plan horizontal) auront la plus grande contribution au modèle et que l’augmentation de la superficie des placettes-échantillons virtuelles aura un effet positif sur la précision de celui-ci. Le modèle prédictif développé devrait permettre de guider la planification des chemins forestiers et améliorer le développement du réseau routier en forêt.
Les panneaux dérivés du bois tels que le panneau de fibres à densité moyenne (MDF), le panneau de particules, le contreplaqué et les panneaux de lamelles orientées (OSB) sont largement utilisés dans l’industrie du bâtiment en raison de leurs propriétés mécaniques et de leur faible coût. Ces panneaux contiennent généralement des résines synthétiques à base de formaldéhyde, ce qui rend leur gestion difficile, complique leur recyclage et limite les possibilités de valorisation. En conséquence, ces déchets sont majoritairement éliminés par enfouissement ou incinération, deux pratiques ayant des impacts environnementaux significatifs. Dans ce contexte, ce projet de recherche vise à développer des procédés biologiques alternatifs et durables pour le traitement des résidus de panneaux dérivés du bois. L’objectif principal est d’évaluer le potentiel de microorganismes, notamment des bactéries et des champignons, pour la dégradation des constituants lignocellulosiques et l’attaque des résines synthétiques présentes dans ces matériaux. L’étude portera également sur l’identification et l’optimisation des conditions environnementales (pH, température et humidité) favorisant les processus de biodégradation, ainsi que sur l’évaluation de l’efficacité des traitements biologiques. Les résultats attendus de cette étude permettront de mieux comprendre les mécanismes microbiologiques impliqués dans la dégradation des matériaux composites à base de bois et de proposer des stratégies innovantes pour la gestion durable de ces déchets. Ce travail pourrait ainsi contribuer au développement de solutions écologiques visant à réduire l’impact environnemental des déchets de panneaux dérivés du bois et à promouvoir leur valorisation dans une perspective d’économie circulaire. Mots-clés : Enfouissement, Incinération, Biodégradation, Panneaux dérivés du bois, Résines synthétiques à base de formaldéhyde.
Production de mousses phénoliques à base de tanin d'épinette noir de l’Abitibi–Témiscamingue
Le développement de matériaux biosourcés constitue un enjeu majeur dans la transition vers des économies durables et circulaires. Les tanins condensés extraits de l’écorce d’épinette noire, un résidu forestier encore sous-valorisé, représentent une ressource renouvelable très prometteuse, notamment dans la région de l’Abitibi–Témiscamingue, au Québec. Grâce à leur structure polyphénolique, les tanins condensés peuvent subir des réactions de condensation et de réticulation en présence d’agents appropriés, permettant ainsi la production de mousses phénoliques rigides en tant qu’alternatives durables aux mousses phénol–formaldéhyde d’origine pétrochimique. Les mousses phénoliques à base de tanin présentent un ensemble de propriétés intéressantes, notamment une faible densité, de bonnes propriétés mécaniques, une stabilité thermique élevée, une excellente résistance au feu, une porosité contrôlée ainsi qu’une toxicité réduite. Ces caractéristiques les rendent attractives pour diverses applications, telles que l’isolation thermique, les matériaux coagulants et adsorbants pour le traitement de l’eau, ainsi que comme précurseurs de matériaux carbonés. Par ailleurs, les recherches récentes se concentrent sur l’amélioration des performances environnementales de ces mousses en remplaçant le formaldéhyde par des agents de réticulation moins toxiques, tels que le glyoxal ou le furfural, en combinaison avec d’autres composants biosourcés. Ainsi, ce projet vise à étudier la production et la caractérisation de mousses phénoliques dérivées de tanins condensés extraits d’écorces locales d’épinette noire, en mettant l’accent sur les paramètres de formulation, les relations structure–propriétés et les applications potentielles. En valorisant un sous-produit forestier local peu exploité, ce travail contribue au développement de matériaux innovants, durables et issus de ressources régionales. Mots-clés Tanins ; Mousses phénoliques ; Matériaux biosourcés ; Valorisation des écorces ; Isolation durable ; Agents de réticulation.
Marie Ruel
Utilisation des étangs miniers par les anoures
Les milieux humides sont essentiels pour de nombreuses espèces animales et végétales. Néanmoins, ces habitats sont en cours de dégradation en raison des activités humaines. Lors de leur restauration, certains sites miniers se recouvrent d’une couche d’eau, créant ainsi des milieux humides artificiels. Ces milieux peuvent différer des étangs naturels à plusieurs égards, notamment en termes de taille, de profondeur, de pH et de productivité primaire. Ces différences sont susceptibles d’influencer la biodiversité qu’ils abritent. Cette étude vise à comparer le succès écologique des bassins de résidus miniers restaurés, des bassins non restaurés et des étangs à castor en tant qu’habitats pour les amphibiens de l’ouest boréal du Québec. Pour ce faire, nous avons utilisé des enregistrements acoustiques ainsi que des relevés visuels afin d’estimer l’abondance et la diversité des amphibiens. Nous avons également analysé les caractéristiques physico-chimiques des milieux afin de les comparer et d’expliquer les différences observées. Nos résultats montrent que les bassins de résidus miniers restaurés et non restaurés ne diffèrent pas significativement entre eux, mais qu’ils se distinguent des étangs naturels. Les étangs miniers présentent notamment un pH plus basique, une conductivité plus élevée, une surface plus importante, ainsi qu’une plus faible présence de végétation émergente et une plus forte présence de substrat rocheux. Globalement, le nombre total de grenouilles observées dans les étangs à castor était 2,8 fois plus élevé que dans les étangs miniers, indiquant une abondance relative plus importante dans les milieux naturels. Toutefois, seule la grenouille du Nord présentait une abondance significativement plus élevée dans les étangs à castor. Enfin, les résultats des modèles d’occupation indiquent qu’aucune espèce n’est directement affectée par le type d’étang, minier ou naturel.
Diary Orimbato Rabearimanana
Influence des stratégies de restauration des parcs à résidus miniers sur l’empreinte spatiale dans le paysage hors site
Les exploitations minières perturbent la biodiversité et les écosystèmes forestiers boréaux. L’empreinte minière s’étend au-delà des limites du site en raison des dépôts de poussières, de l’ouverture du paysage et des modifications des patrons de drainage causées par les aménagements. Les études antérieures montrent une réduction de la diversité du sous bois et une accumulation de métaux lourds en périphérie des sites miniers ainsi que l’influence du stade de vie de la mine. Même si l’empreinte minière est moindre à la fermeture de la mine, sa variabilité selon les scénarios post exploitation demeure peu documentée, notamment dans un contexte où plusieurs parcs à résidus de l’Abitibi Témiscamingue — région minière majeure du Québec — ne sont pas restaurés. Cette étude vise à évaluer l’effet des stratégies de restauration des parcs à résidus sur l’empreinte hors site, en mesurant la richesse et le recouvrement des bryophytes terricoles, le recouvrement des lichens, ainsi que les concentrations en métaux dans les bryophytes et dans le sol. Les données ont été collectées autour de 13 parcs présentant différentes caractéristiques de restauration (ex : restaurés ou non, méthodes de contrôle du drainage minier acide variées) dans la région de l’Abitibi-Témiscamingue. Les analyses comparatives entre l’empreinte des sites restaurés ou non, ainsi que selon les types de restauration, tiendront compte des paramètres tels que la méthode appliquée, la topographie, la structure des parcs, la distance au site et le type de peuplement environnant. Cette étude contribuera à améliorer la compréhension des impacts des pratiques minières sur les écosystèmes forestiers boréaux à la fermeture de la mine et à définir des zones tampons appuyées par les stratégies de gestion et d’aménagement adaptées pour mieux intégrer le paysage hors site dans les plans de restauration.
Development of Zirconia Ink for 3D Printing of Bone and Dental Prostheses
The replacement of bone and dental tissues is a major challenge in healthcare, requiring materials that are strong and well-accepted by the human body. This project seeks an innovative solution using 3D printing technology, focusing on the development of a special
Après les coupes et les feux : la régénération peut‑elle suivre?
En 2023, les feux dans l’ouest du Québec ont brûlé de vastes superficies de forêts aménagées, mais leur régénération demeure incertaine. La situation est critique, car ces conifères soutiennent une grande part de la possibilité forestière et plusieurs peuplements ont échoué à se régénérer. Dans ce contexte, l’on cherche a déterminer l’influence des traitements préfeu sur la régénération naturelle du pin gris (Pinus banksiana) et de l’épinette noire (Picea mariana) après feux dans des peuplements de seconde venue. Cette étude comprend 73 placettes réparties sur 15 000 km² autour de Lebel sur Quévillon, dans des forêts ayant subi une coupe totale 30 à 50 ans avant feux et/ou combinée à une plantation et/ou combiné à une éclaircie précommerciale. La densité des semis, leur hauteur, la proportion de sols minéraux/organiques, sa profondeur, le recouvrement végétal ont été mesurés puis la surface terrière préfeu mesuré grâce aux données LIDAR. Les résultats préliminaires montrent une forte régénération du pin gris (>1500 tiges/ha), avec une densité liée à la surface terrière préfeu (+5 %/m²), contre +9 % pour l’épinette noire. Seule la plantation après coupe totale augmente significativement l’abondance du pin gris (×2,8). La régénération de l’épinette noire dépend principalement de la maturité des peuplements préfeu. Au total, 20 % des placettes n’ont aucun semis d’épinette noire, contre 10 % pour le pin gris. D’autres résultats sur l’abondance et le stocking suivront. Ces résultats reflètent les cycles de vie des essences : le pin gris, mature vers 30 ans, produit assez de cônes sérotineux pour se régénérer après feu, tandis que l’épinette noire n’atteint sa maturité qu’autour de 50 ans. Les jeunes peuplements manquaient donc d’arbres semenciers, expliquant les échecs de régénération observés. Ces résultats apportent des données inédites sur la régénération post feu et améliorent la compréhension de l’effet des traitements préfeu, offrant un appui direct à la gestion forestière.
LE GRUYÈRE BORÉAL : LES DÉGATS POST-FEU DU LONGICORNE
Les forêts boréales au nord du Québec sont soumises à de nombreuses perturbations naturelles, dont la plus importante est le feu. En contexte d’aménagement forestier le feu entraîne des pertes de gains, aggravées par les insectes xylophages qui se nourrissent des arbres moribonds ou morts. Les longicornes, et plus précisément leurs larves font baisser la valeur marchande du bois en creusant des galeries dans l’écorce. L’objectif de notre projet est de modéliser l’impact des longicornes, sur la valeur du bois à la suite d’un feu, et l’effet de l’historique d’aménagement sur celui-ci. Nous quantifirons les dommages causés à l’échelle de l'arbre puis d’un peuplement forestier et du paysage. Pour ce faire, 83 peuplements avec différents historiques d’aménagements (coupe totale, éclaircie pré-commerciale, coupe progressive régulière, coupe progressive irrégulière) et ayant été brûlé de légèrement à intensément en 2023 ont été inventoriés. Nous y avons dénombré les trous de sorties et d’entrées des longicornes sur 3 arbres études et caractérisé le peuplement. Nous nous attendons à ce que les attaques de longicornes soient fortes sur des individus de résineux, de gros diamètre et présentant des intensités de brûlures moyenne. Les sévérité d’attaques des peuplements varieront aussi selon le type de traitement sylvicole et leur proximité avec des forêts vertes non brûlées. Ce projet permettra d’obtenir et compléter les connaissances concernant les patrons d’attaque des longicornes. De plus, il fournira un outil précieux dans les domaines de la conservation et de l’aménagement forestier puisque nos modèles pourront servir à privilégier des zones à récolter à la suite d’un feu. Enfin, notre étude permettra de savoir si certains aménagements permettraient de réduire les risques de perte en cas de feu. Mots clés : Insectes xylophages, feu, récupération du bois, aménagement forestier, cartographie, forêt boréale
The advancement of extrusion-based manufacturing has enabled the transformation of plastic waste into high value-added products. This study investigates the development of 3D printing filaments produced from recycled PET reinforced with biochar, a carbon-rich material. The combination of these materials not only promotes environmental sustainability through the reuse of polymers that might otherwise be discarded but also enhances the mechanical performance of printed parts, overcoming common limitations of recycled PET, such as reduced ductility and thermal instability. The study demonstrates that the addition of biochar as a reinforcing agent improves the stiffness and dimensional stability of components. These properties are desirable for potential applications in sectors such as construction, automotive, and eco-efficient product design. Furthermore, this research is aligned with the United Nations (UN) 2030 Agenda, contributing to the Sustainable Development Goals (SDGs), particulary SDG 9 (Industry, Innovation, and Infrastructure) and SDG 12 (Responsible Consumption and Production). The conversion of waste into technological resources represents a promising strategy to strengthen the circular economy and provides a viable alternative towards the decarbonization of industrial production.
Hybrid Polyacrylonitrile (PAN)–Tannin Fibers as Precursors for Eco-Friendly Carbon Fibers
Keywords: polyacrylonitrile, nanofibers, carbon and tannin. Abstract: The fabrication of polymeric micro- and nanofibers has garnered increasing attention not only due to their high surface-to-volume ratios but also due to their versatility across a range of applications, including filtration, sensing, structural composites, and as precursors for carbon fibers. For instance, polymer nanofiber membranes have been extensively explored for air and particulate filtration because of their porosity and retention efficiency. As carbon fiber precursors, polymer nanofibers, especially those derived from polyacrylonitrile (PAN), enable the production of carbonized fibers with controlled diameters. Techniques such as SBS (Solution Blow Spinning) have thus been explored for producing PAN-based fiber; this technique utilizes a pressurized gas flow to drag and stretch the polymer solution. PAN remains one of the most used precursors for carbon fibers owing to its chemical structure, which makes it suitable for stabilization and carbonization. Even in the presence of other additives (e.g., tannins), PAN can preserve its fibrous morphology when appropriately formulated. The incorporation of tannins, such as tannic acid (TA), into polymer matrices has been studied for their ability to form supramolecular networks via hydrogen bonding and π–π interactions, along with their renewable origin. Thus, the use of tannins, natural polyphenolic compounds, as additives or co-precursors within PAN fibers offers an attractive strategy for the sustainable production of carbon fibers.
Anatomical and productivity responses of aspen to recurrent forest tent caterpillar outbreaks in boreal mixed forests
Forest tent caterpillars (Malacosoma disstria) exhibit cyclic population outbreaks lasting 4-6 years, every 10-12 years. Outbreak events represent a major disturbance in boreal forests, causing severe defoliation, impacting productivity, and affecting stand composition. Severe defoliation can cause tree mortality, creating gap dynamics within stands, which alters productivity. In the northern regions, trembling aspen (Populus tremuloides) is a primary host species for FTC and is subject to consequences of recurrent defoliation. Defoliation by FTC occurs early in the growing season, and surviving trees must reallocate new carbon and reserves towards canopy regeneration, at the expense of structural wood. Defoliation induced carbon reallocation is known to reduce ring width and induce formation of pale rings. Though, effects of recurrent defoliation on chemical composition of the secondary cell wall, vessel grouping and diameter, and fiber dimensions require further study, particularly in the context of interacting disturbances. To assess how FTC impacts trembling aspen productivity, wood cores will be retrieved from trembling aspen located in permanent plots impacted by FTC outbreaks. Outbreak histories will be identified using field observations and vegetation indices (NVDI and EVI), satellite-based measures used to assess vegetation greenness and health. Cores will be prepared into thin sections, and key anatomical wood qualities will be assessed, which may include vessel size and grouping and fiber diameter and cell wall thickness. Spectrophotometer techniques may be used to evaluate relative proportions of lignin. Anatomical chronologies will then be created and cross-referenced with outbreak histories to relate variation with intensity. This will provide a better understanding of the cumulative impact of outbreak cycles, physiological trade-offs induced by disturbances, and early characteristics of declining resilience. This is increasingly important as climate change influences outbreak dynamics, including frequency and severity and is expected to decrease the availability, quality, and long-term reliability of conifer wood supply.
Aménagement forestier et feux de forêt : que nous apprennent les feux de 2023 ?
L’aménagement forestier en forêt boréale répond à une demande croissante en bois. Pour garantir l’approvisionnement, différents scénarios sylvicoles sont appliqués pour augmenter la biomasse coniférienne. Parmi ces scénarios, certains plus intensifs, impliquent la réalisation d’une plantation et d’au moins une éclaircie pré-commerciale. Toutefois, la biomasse coniférienne est plus inflammable que celle des feuillus. Cette modification de la qualité et quantité des combustibles due aux choix sylvicoles pourrait modifier la sévérité des feux. De plus, c’est envisagé que la fréquence et la sévérité des feux augmentent avec les changements climatiques mettant ainsi en dangers les investissements réalisés et leur production associée. L’objectif du projet est de déterminer si l’intensification des scénarios sylvicoles augmente ou diminue la sévérité des feux dans les forêts boréales conifériennes du Québec. Pour y répondre, 3785 placettes virtuelles ont été définit dans les feux de 2023 près de Lebel-sur-Quévillon, toutes provenant de coupes totales réalisées 35 à 50 ans pré-feu, et soumis à l’un des quatre scénarios sylvicoles après la coupe totale suivant: aucun autre traitement (témoin), plantation, éclaircie pré-commerciale et plantation suivie d’une éclaircie pré-commerciale. La sévérité des feux a été évaluée avec les cartes de Composite Burn Index (CBI) du Ministère du Québec, et validée avec 80 placettes terrain distribuées en nombre égale entre traitements. Une approche quasi-expérimentale, par matching, est utilisée avec l’autocorrélation spatiale rendant les traitements comparables en maîtrisant les biais comme les variables environnementale ou la variabilité spatiale de la sévérité. Les résultats montrent que la plantation suivie d’une éclaircie pré-commerciale présente une sévérité plus faible comparé au témoin. Réalisée séparément, elles n’affectaient pas la sévérité. L’intensification de la sylviculture peut contribuer à limiter la sévérité des feux en forêt boréale. L’étude ouvre une voie vers un aménagement forestier capable de maintenir l’approvisionnement en bois limitant ainsi les conséquences des changements climatiques.
Joel Masimo Kabuanga
Influence des types de recouvrement sur l’accumulation des éléments traces métalliques sur les affleurements rocheux à proximité d’une fonderie de cuivre (Rouyn-Noranda, Canada)
Les fonderies métallurgiques constituent des sources majeures d’émissions atmosphériques d’éléments traces métalliques (ETM), entraînant une contamination persistante de l’environnement. Alors que les sols, sédiments et la végétation ont été largement étudiés, les affleurements rocheux restent peu documentés et souvent considérés comme homogènes, malgré la diversité de leurs types de recouvrement.
Cette étude évalue l’influence des recouvrements des affleurements rocheux sur l’accumulation des ETM (Cu, Pb, Zn, As) autour de la fonderie Horne (Rouyn-Noranda, Canada). Les concentrations ont été mesurées par spectrométrie XRF sur 77 parcelles situées dans un rayon de 10 km et cinq sites de référence à plus de 100 km. Les types de recouvrement ont été caractérisés in situ et analysés en lien avec la distance par rapport à la fonderie, l’indice de végétation par différence normalisée (NDVI), l’indice topographique d’humidité (TWI), la lithologie et la géochimie du substrat.
Les concentrations en ETM variaient fortement selon les recouvrements. Les surfaces nues ou dégradées (tills érodés, roches nues rugueuses ou avec revêtement noir) présentaient les niveaux les plus élevés, tandis que les surfaces végétalisées montraient des concentrations plus faibles. Les analyses multivariées indiquent que le type de recouvrement explique une plus grande part de la variabilité que la lithologie seule. Les modèles mettent en évidence les effets combinés de la distance à la fonderie, de l’humidité (TWI), de la végétation (NDVI) et de la géochimie du substrat.
Ces résultats montrent que les affleurements rocheux sont des surfaces géochimiquement actives où la végétation joue un rôle clé dans la réduction de la contamination. Ils soulignent l’importance d’intégrer le type de recouvrement dans les stratégies de suivi et de restauration des milieux forestiers contaminés.
Laima Liulevicius
Bryophytes : les acteurs clés pour la régénération de la toundra perturbée par des déversements de saumure
Dans l'Arctique canadien, de nouvelles possibilités d'exploitation des ressources se profilent, entraînant une recrudescence des forages exploratoires à la recherche de minéraux, de gaz et de pétrole. Les déversements de matières dangereuses, notamment de saumure de forage, constituent un impact peu étudié de ces forages exploratoires. Ces saumures sont très salines et présentent des teneurs élevées en CaCl₂ et en NaCl, ce qui entraîne la mortalité des plantes et la déstabilisation des sols. La régénération naturelle des sites touchés par la saumure peut se produire au fil du temps, à mesure que les sels s'éliminent par lessivage des sols affectés. La revégétalisation active peut être utilisée pour accélérer les longs délais de régénération naturelle. Cependant, la plupart des efforts de revégétalisation active des sites touchés par des déversements de saumure se sont jusqu’à présent concentrés sur le rétablissement des plantes vasculaires, négligeant l’importance des bryophytes dans les écosystèmes arctiques. Il est donc nécessaire de comprendre le rôle spécifique des bryophytes dans la revégétalisation de la toundra perturbée par des déversements de saumure, et de déterminer leur potentiel d’utilisation dans des projets de revégétalisation assistée. Nous avons mené des études de végétation sur des communautés de bryophytes récemment établies sur les sites de déversement de saumure de la mine de Hope Bay, au Nunavut. Un à deux ans après le déversement, ces communautés étaient dominées par des genres rudéraux (Ceratodon, Dicranella, Bryum, Pohlia, Marchantia). Cependant, certains genres de bryophytes (Aulacomnium, Campylium, Hypnum, Brachythecium), présents en abondance sur les sites non affectés, commençaient également à s’établir. Cela suggère que les taxons locaux pourraient se rétablir plus rapidement qu’on ne le pensait auparavant. L’abondance et la diversité globales de la végétation sur les sites affectés étaient nettement inférieures à celles des sites de toundra non affectés, ce qui suggère que les sites affectés pourraient bénéficier d’une revégétalisation assistée. Nous avons également évalué la capacité de régénération de fragments d’une mousse de toundra commune, Tomentypnum nitens, dans des conditions de forte salinité et de concurrence avec des espèces rudérales. Lors de notre essai en serre, T. nitens a pu se régénérer à partir de fragments sur des sols présentant une salinité pouvant atteindre 4 000 μS/cm, ce qui est supérieur à la salinité moyenne des sols touchés par des déversements de saumure après un an. Cependant, T. nitens n'a pas bien résisté à la concurrence de l'espèce rudérale Ceratodon purpureus, ce qui suggère que T. nitens aurait besoin d'une intervention pour s'établir sur un site déjà dominé par C. purpureus. Nous recommandons donc d'utiliser des bryophytes arctiques disponibles localement, tels que Tomentypnum et Aulacomnium, comme matériel d'inoculation dans le cadre de projets de revégétalisation assistée afin d'accélérer la restauration du couvert végétal vivant sur les sites touchés par les déversements de saumure.
La surconsommation mondiale entraîne une augmentation constante de la production de déchets, générant des impacts environnementaux, économiques et sociaux de plus en plus préoccupants. Une part importante de ces déchets provient du secteur de la construction, de la rénovation et de la démolition (CRD). Parmi ces flux, le bois constitue une ressource renouvelable largement utilisée dans de nombreux domaines. Toutefois, sa gestion en fin de vie représente un défi majeur, notamment en raison de la présence d’adhésifs, de peintures et de traitements chimiques qui compliquent son recyclage et sa valorisation. Au Québec, l’absence de critères de classification normalisés ainsi que les limites des procédés actuels de tri du bois traité freinent sa réintégration dans l’industrie des panneaux de particules. Par conséquent, une proportion importante de ces résidus est encore dirigée vers l’enfouissement ou l’incinération, entraînant une perte de ressources et des impacts environnementaux significatifs. Ce projet doctoral vise à développer un système uniforme de classification des résidus de bois issus des déchets CRD et à proposer un procédé optimisé de séparation des matériaux contaminés. L’approche adoptée repose sur une analyse comparative des systèmes de classification existants à l’échelle internationale afin d’identifier leurs convergences et leurs limites. Elle s’appuie également sur la caractérisation des copeaux de bois. Une attention particulière sera accordée à l’intégration de technologies avancées, telles que la spectroscopie FTIR, l’imagerie hyperspectrale et l’intelligence artificielle, afin d’améliorer la détection des contaminants et d’automatiser les procédés de tri. Les résultats attendus permettront d’améliorer la gestion des résidus de bois post-consommation, d’augmenter leur recyclabilité et de favoriser leur réutilisation dans la fabrication de panneaux de particules et d’autres matériaux à valeur ajoutée, tels que les composites bois-polymère. En s’inscrivant dans une perspective d’économie circulaire, ce projet contribuera à la mise en place d’une approche harmonisée de classification des bois CRD au Québec, à l’amélioration de la qualité des broyats recyclés et à l’optimisation de leur orientation vers les filières de valorisation les plus appropriées, notamment les panneaux, ou les composites Mots clés : Bois CRD, classification, séparation, économie circulaire, tri des déchets.
Maxime Thomas
Utilité et accessibilité du métabarcodage - Effet des activités minières sur les invertébrés du sol comme cas d’étude
À l’heure où de plus en plus d’espèces sont menacées, l’étude de la biodiversité est plus importante que jamais. Cependant, mesurer la biodiversité est complexe et nécessite d’importants efforts. C’est dans ce contexte que les outils basés sur l’ADN environnemental, comme le métabarcodage, sont précieux. Le métabarcodage permet d’étudier un grand nombre d’organismes simultanément dans des environnements variés et possède plusieurs avantages : coût relativement peu élevé, offre une meilleure représentation de la biodiversité que les techniques conventionnelles, et simple à mettre en place. Par contre, certains enjeux liés à l’échantillonnage et à la préservation des échantillons limitent son utilisation pour le suivi de la biodiversité à grande échelle. Dans cette présentation, nous verrons comment notre équipe de recherche s’attaque à ces enjeux afin d’améliorer l’accessibilité des outils basés sur l’ADN pour étudier la biodiversité des sols. Nous présenterons un protocole standardisé d’échantillonnage et de préservation des sols développé afin d'intégrer l’analyse la biodiversité des sols forestiers (bactéries, champignons et invertébrés) par métabarcodage au programme d’inventaire forestier national (IFN). Le potentiel du métabarcodage pour évaluer l’effet des activités minières sera également mis en évidence par une étude sur les communautés d’invertébrés du sol dans des transects à proximité de 6 sites miniers et des transects témoins en Abitibi-Témiscamingue et dans le Nord-du-Québec. L’étude a révélé que les communautés d’invertébrés varient en termes de richesse et composition en fonction du site minier considéré, mais pas avec la distance par rapport au site, indiquant un effet limité de l’activité minière. Les invertébrés sont plus sensibles aux conditions environnementales, notamment le pH, le couvert de bryophytes, et la concentration en carbone et azote. Certains contaminants, comme l’arsenic et le plomb, ont également un effet significatif mais plus modeste. Nos résultats illustrent le métabarcodage en tant qu’outil prometteur pour l’étude de la biodiversité des sols, y compris dans un contexte perturbé.
Nous traversons une crise de la biodiversité. En 50 ans, l’Amérique du Nord a perdu 39% des animaux sauvages suivis. Une des principales raisons de ce déclin est la dégradation et la perte d’habitat des espèces, et parmi les causes de cette altération, nous retrouvons l’exploitation minière. En Abitibi-Témiscamingue, et plus largement au Québec, l’industrie minière est un secteur d’activité et une source économique importante. Les mines peuvent cependant changer l’environnement (ouverture du milieu, changement de composition floristique, etc.) qui peuvent réduire la qualité de cet habitat pour la faune. A l’inverse, lorsque les mines ne sont plus exploitées et sont restaurées, notamment en bassin de résidus miniers, ces sites peuvent être attractif pour certains animaux tels que la sauvagine. Cependant, l’impact de l’activité minière sur la faune ne se limite pas au frontière du terrain exploité et la distance sur laquelle il s’étend reste méconnue. Ce projet a pour but de quantifier l’empreinte spatiale des mines sur les amphibiens et les oiseaux chanteurs ainsi que les facteurs l’influençant. Pour cela, nous utiliserons des unités d’enregistrement autonome, une méthodologie de plus en plus utilisée en partie car elle permet d’augmenter l’effort d’échantillonnage à moindre coût tout en dérangeant le moins possible la faune dans son milieu naturel. En identifiant les facteurs affectant l'empreinte spatiale des mines, ce projet permettra d'adapter une activité commerciale importante du Québec pour mieux conserver la biodiversité et la rendre plus durable.
Résumé La pollution de l’air par les particules fines est un vrai problème pour notre santé et pour l’environnement. Ces particules, trop petites pour être vues à l’œil nu, peuvent pénétrer profondément dans les poumons et causer des maladies respiratoires ou cardiovasculaires. Les filtres à air classiques, souvent fabriqués à partir de plastiques non biodégradables, fonctionnent bien mais posent un problème : une fois usés, ils deviennent des déchets difficiles à recycler. Pour limiter ce problème, ce projet cherche à créer des filtres à air plus écologiques, faits à partir de cellulose. La cellulose est un matériau naturel, abondant dans les plantes, renouvelable et biodégradable. Elle offre une alternative respectueuse de l’environnement aux plastiques traditionnels. Les filtres seront fabriqués grâce à une technique appelée électrofilage, qui permet de produire des fibres extrêmement fines. Ces fibres forment un réseau avec beaucoup de petits pores et une grande surface, ce qui aide à retenir efficacement les particules tout en laissant l’air passer facilement. Différentes formes et types de cellulose ont été choisis pour l’obtention des fibres solides, stables et performantes et les filtres seront évalués selon trois critères principaux : leur capacité à retenir les particules fines, la facilité avec laquelle l’air peut passer à travers, et un facteur global qui combine ces deux aspects. Ainsi, ce projet vise à développer des filtres à air innovants, efficaces et respectueux de l’environnement, utilisables à la fois à l’intérieur et à l’extérieur, et qui contribuent à réduire la pollution tout en protégeant la santé humaine. Mots-clés : Cellulose, électrofilage, filtres à air biosourcés, particules fines, efficacité de filtration, perte de charge
Aziz Bentins
Comment transformer des matières végétales en boucliers contre la pollution industrielle ?
La qualité de l'air est un enjeu majeur pour la santé et pour la planète. Les activités industrielles, comme les mines et les usines de transformation, rejettent dans l'atmosphère des gaz à effet de serre et des poussières fines. Ces contaminants invisibles pénètrent dans les poumons et contribuent au réchauffement climatique. Le but de ce projet est de développer un système de filtration innovant et écologique. Au lieu d'utiliser des matériaux synthétiques complexes, nous proposons des filtres fabriqués à partir de cellulose, une matière naturelle issue des plantes et du bois. Fonctionnant comme une « éponge végétale » haute performance placée à la sortie des cheminées, notre technologie capture et retient les contaminants avant qu'ils ne soient libérés dans l'atmosphère. Cette approche offre une alternative durable pour un air plus sain pour les travailleurs et les citoyens, tout en permettant aux industries du Québec de réduire concrètement leur empreinte écologique. En unissant l'expertise universitaire aux réalités du terrain, ce projet démontre qu'il est possible de créer des solutions concrètes pour protéger notre environnement et bâtir un avenir plus propre.
Jose Marcelo Faria de Queiroz Junior
Développement de matériaux fonctionnels biosourcés pour l’atténuation des émissions de polluants gazeux et particulaires
Emma Ben Abda
Optimisation des paramètres d'extraction du tanin à partir des écorces d'épinette noire en Abitibi-Témiscamingue
Cette étude porte sur l’optimisation de l’extraction des tanins à partir des écorces de Picea mariana, un résidu forestier abondant généré lors des opérations de récolte et présentant un potentiel important de valorisation dans une approche de bioéconomie circulaire. Dans ce contexte, l’influence de trois paramètres du procédé d’extraction solide-liquide (SLE), soit la température, le temps de résidence et la taille des particules, a été étudiée à l’aide de la méthodologie des surfaces de réponse (RSM) afin d’optimiser le rendement d’extraction. Les résultats ont montré que la température et le temps de résidence constituent les facteurs les plus déterminants pour l’extraction des tanins, tandis que la taille des particules présente un effet secondaire dans l’intervalle étudié Ainsi, les conditions optimales ont été déterminées à 90 °C, 120 minutes et une taille de particules comprise entre 0,25 et 0,75 mm. Les rendements d’extraction ont été comparés en utilisant différents milieux d’extraction : l’eau distillée a permis d’obtenir un rendement de 7,23 %, tandis que l’utilisation de solutions alcalines a amélioré la récupération des tanins, atteignant 12,01 % avec une solution aqueuse contenant 5 % de NaOH et 9,64 % avec une solution contenant 5 % de Na₂CO₃. Une contribution importante de cette étude réside dans l’utilisation d’un autoclave de 20 L, permettant de se rapprocher de conditions expérimentales plus représentatives d’une application à plus grande échelle. Par ailleurs, les analyses thermiques ont montré que l’extraction des tanins n’altère pas significativement le potentiel énergétique des écorces résiduelles, lesquelles pourraient être valorisées en cogénération. Ainsi, les écorces de Picea mariana apparaissent comme une ressource renouvelable prometteuse pour la production de tanins et la valorisation durable de la biomasse forestière. Mots-clés : Picea mariana, écorces forestières, extraction solide-liquide, tanins, optimisation du procédé, méthodologie des surfaces de réponse, autoclave, valorisation de la biomasse, analyses thermiques, cogénération d’énergie.
Raghda Yahyaoui
Prédire pour mieux produire : modèles d’intelligence artificielle des propriétés du biochar
Face au changement climatique, le biochar un matériau riche en carbone produit en chauffant de la biomasse sans oxygène, un procédé appelé pyrolyse attire l'attention pour sa capacité à stocker du carbone, absorber des polluants et stocker de l'énergie. Le défi est que ses propriétés (comme la surface spécifique, la porosité, le pH ou la teneur en carbone fixe) changent beaucoup selon les conditions de fabrication, ce qui rend le résultat difficile à prévoir. Ce projet vise à développer des modèles de machine learning capables de prédire ces propriétés avant même de réaliser l'expérience. Pour cela, une base de données est construite à partir de la littérature scientifique et de 40 expériences de pyrolyse réalisées entre 1 000 et 1 700 °C, sur 10 types de biomasses de la région Abitibi-Témiscamingue. Les échantillons seront ensuite analysés pour caractériser leur structure interne, leur morphologie et leur porosité. Ces mesures enrichiront la base de données, qui servira à entraîner des algorithmes de modélisation capables de détecter des relations entre les paramètres de pyrolyse et les propriétés du biochar. L’objectif final est d’offrir un outil simple où l'utilisateur entre ses paramètres de fabrication et obtient instantanément une prédiction des propriétés du biochar, sans avoir à réaliser d'expériences longues et coûteuses.
Alejandro Vega Escobar
Optimisation de la restauration des chemins forestiers boréaux sous incertitude climatique : compromis entre carbone, connectivité et perturbations
Dans les forêts boréales, les chemins sous-utilisés contribuent à la fragmentation des paysages tout en demeurant essentiels aux opérations forestières. Leur restauration peut générer des bénéfices en matière de séquestration du carbone, mais les perturbations climatiques introduisent une incertitude croissante, ce qui complique la planification à long terme. Ce travail propose un cadre d’optimisation visant à prioriser la restauration, le maintien ou la désactivation des chemins, en tenant compte à la fois des objectifs de carbone, de l’organisation spatiale et des contraintes opérationnelles. Le modèle repose sur une formulation de programmation linéaire en nombres entiers mixtes (MILP) qui distribue les interventions sur un horizon de 25 ans. Il intègre la productivité en carbone, les dynamiques de dégradation, ainsi que des règles de cohésion spatiale, tout en respectant des contraintes réalistes de budget, de main-d’œuvre et de logistique. Les perturbations sont abordées comme une source d’incertitude, à l’aide de couches de risque probabilistes combinées à des simulations de type Monte Carlo, ce qui permet d’explorer différents scénarios climatiques. Les résultats mettent en évidence un compromis net entre la performance carbone et la cohérence spatiale. Lorsque l’on privilégie le carbone, les interventions tendent à se disperser, alors que des configurations plus regroupées renforcent la continuité opérationnelle et la connectivité. Avec l’introduction de l’incertitude, les solutions optimales deviennent moins variées et tendent vers des structures plus compactes. On observe également un déplacement de l’ordre et du moment des interventions, avec une tendance à intervenir plus tôt dans certaines unités stratégiquement connectées. Il ne s’agit pas d’exclure des zones, mais plutôt de réorganiser les priorités afin de limiter l’exposition à des résultats trop incertains. Dans l’ensemble, ces ajustements conduisent à des stratégies plus prudentes et plus stables dans le temps, sans modifier de manière significative le niveau global d’intervention. Les différences observées relèvent donc davantage d’un changement dans la structure des décisions que d’une contrainte de ressources. Par ailleurs, les résultats invitent à reconsidérer la place du déclassement permanent des chemins comme stratégie dominante, en soulignant l’importance du maintien de l’accès pour les opérations et les interventions post-perturbation. Même si les gains carbone attendus sont plus modestes, les solutions obtenues apparaissent plus robustes et mieux adaptées aux contraintes du système. Considérer les perturbations comme une incertitude plutôt que comme une prédiction permet ainsi de soutenir des décisions plus adaptatives dans un contexte de changement climatique. Ce cadre apporte des éléments concrets pour arbitrer, dans le temps, entre carbone, organisation spatiale et maintien des accès, et contribue à renforcer la robustesse de la planification forestière boréale.
Nasolo Randriambeloson
Explorer ou investir : plasticité des stratégies racinaires en réponse à la diversité et à la densité chez des espèces ligneuses boréales.
La revégétalisation des sites miniers abandonnés à l’aide d’espèces ligneuses boréales représente une option intéressante pour la restauration des écosystèmes dégradés. Toutefois, l’utilisation de ces espèces demeure limitée par un manque de connaissances sur leur écologie racinaire et par la crainte que leurs systèmes racinaires puissent compromettre l’intégrité des systèmes de recouvrement artificiels (technosols). Nous avons testé l’effet de la diversité spécifique ligneuse, de la densité de plantation et du type de sol sur les stratégies racinaires de trois espèces boréales (Picea mariana, Pinus banksiana et Alnus viridis subsp. crispa) typiquement rencontrées dans les milieux boréaux perturbés et aux stades précoces de succession. Une expérimentation en serre de six mois a été menée en mésocosmes selon un dispositif expérimental modifié de Nelder, combinant des plantations monospécifiques et plurispécifiques, quatre niveaux de densité de plantation et deux substrats contrastés (pauvre et fertile). Plusieurs traits morphologiques, architecturaux et de biomasse des racines ont été mesurés et analysés à l’aide de modèles linéaires. Les résultats montrent que les traits racinaires associés à une stratégie plus acquisitive et une exploration fine du sol étaient significativement favorisé en présence de voisins hétérospécifiques : augmentation de la longueur spécifique (SRL); diminution de la densité tissulaire (RTD) des racines. La densité de plantation a influencé différemment les traits racinaires, révélant un découplage entre exploration et investissement structural : SRL élevée à forte densité; biomasse et profondeur maximale des racines plus élevées à faible densité. Les réponses au type de sol ont varié selon l’espèce, témoignant de stratégies fonctionnelles contrastées en conditions édaphiques contraignantes. Contrairement à la théorie classique, les résultats ont montré une allocation moindre de la biomasse des arbres vers la partie souterraine sur le substrat pauvre. Ces résultats contribuent à mieux comprendre les stratégies racinaires des espèces ligneuses boréales et fournissent des éléments clés pour orienter leur intégration sécuritaire dans les projets de restauration de sites miniers. Mots clés : traits racinaires, diversité spécifique ligneuse, densité de plantation, technosols, restauration des sites miniers.
Nataliia Kryvda
Banque souterraine de génotypes chez peuplier faux-tremble (Populus tremuloides) à travers le greffage racinaire
Peuplier faux-tremble (Populus tremuloides), qui se reproduit principalement par drageons, présente une diversité clonale étonnamment élevée à travers son aire de répartition nord-américaine. Ce schéma génétique ne s’explique pas entièrement par le flux génétique ou les mutations somatiques connues, suggérant l’existence de mécanismes supplémentaires qui favorisent la différenciation clonale. Nous avons étudié si les greffes racinaires naturelles - connexions entre racines - fonctionnent comme une banque génétique souterraine, maintenant la diversité clonale par la régénération de drageons, même sans reproduction sexuée. Cette approche permet d’examiner comment le système racinaire contribue à la conservation et à la transmission de la variation génétique entre générations. Dans trois peuplements naturels au Québec, nous avons combiné dendrochronologie, excavation des racines et analyses génétiques (49 000 SNPs, 421 individus) pour identifier les racines vivantes et les greffes, y compris celles impliquant des souches mortes, ainsi que les génotypes des arbres et des drageons régénérés après une perturbation initiée par coupe des arbres. Notre étude indique que 70 % des arbres étaient reliés par des greffes ou des racines parentales, incluant des greffes reliant des arbres vivants aux racines de souches mortes. L’analyse phylogénétique a identifié 32 clones distincts : 17 présents avant perturbation dans la canopée, 15 uniquement dans les drageons régénérés après. Trois clones, absents de la canopée avant perturbation, ont été retrouvés dans des drageons issus de racines de souches mortes greffées sur des arbres vivants voisins de génotypes différents. Le nombre de clones a presque doublé après régénération, sans reproduction sexuée, soulignant le rôle des greffes dans la propagation de « nouveaux » clones. Ces résultats montrent que les greffes racinaires favorisent la persistance clonale à long terme en préservant la diversité génétique souterraine, soutenant le concept d’une « banque mémoire génétique » et renforçant la résilience des peuplements forestiers, avec des implications importantes pour la gestion durable et la conservation des populations clonales. Mots-clés : anastomose racinaire, diversité clonale, séquençage génétique, régénération végétative, système racinaire, peuplier, greffes racinaires
Guillaume Proulx
Cartographie interculturelle du risque d’incendie forestier à partir des valeurs paysagères en Eeyou Istchee (Moyen-Nord du Québec) Mapping intercultural wildfire risk using landscape values in Eeyou Istchee, northern Quebec
L’augmentation récente de l’activité des incendies forestiers dans la forêt boréale canadienne expose les communautés nordiques à davantage de perturbations. Les approches actuelles de gestion du risque fondées sur la suppression privilégient la sauvegarde de l’environnement bâti et tiennent rarement compte des valeurs culturellement importantes pour les peuples autochtones. Cette étude vise à améliorer l’évaluation du risque d’incendie en intégrant les valeurs paysagères autochtones dans une approche participative et interculturelle d’analyse de la vulnérabilité. La recherche a été menée en collaboration avec les communautés eeyou (cries) de Nemaska et de Wemindji, situées en Eeyou Istchee, dans le nord-ouest du Québec. Des ateliers de cartographie participative ont été réalisés avec des tallymen (gardiens du territoire) et des usagers du territoire afin d’identifier des lieux et caractéristiques paysagères soutenant les activités culturelles, les moyens de subsistance et l’identité collective eeyou. Ces informations ont été intégrées dans un système d’information géographique et utilisées pour modéliser la probabilité de présence de valeurs paysagères à l’échelle des terrains de chasse familiaux des deux communautés à l’aide d’un classificateur Random Forest. Les résultats ont ensuite été croisés à un jeu de données comprenant les valeurs non-autochtones et avec des simulations de probabilité de brûlage produites avec Burn-P3 afin de cartographier le risque sous différents scénarios climatiques. Les cartes produites ont finalement été comparées aux feux observés durant la saison exceptionnelle de 2023 afin d’évaluer la robustesse des prédictions. Les résultats mettent en évidence des zones prioritaires pour des interventions de mitigation qui viendraient renforcer la résilience face aux changements du régime de feu. Recent increases in fire activity across the Canadian boreal forest are exposing northern communities to greater disturbances. Current risk management approaches based on fire suppression primarily prioritize the protection of built environments and rarely account for values that are culturally important to Indigenous peoples. This study aims to improve forest fire risk assessment by integrating Indigenous landscape values into a participatory and intercultural vulnerability analysis framework. The research was conducted in collaboration with the Eeyou (Cree) communities of Nemaska and Wemindji, located in Eeyou Istchee, northwestern Quebec. Participatory mapping workshops were held with tallymen (land stewards) and land users to identify places and landscape features that support cultural activities, subsistence practices, and the collective identity of the Eeyou people. These data were integrated into a geographic information system and used to model the probability of landscape value presence across family hunting grounds of both communities using a Random Forest classifier. The results were then combined with a dataset of non-Indigenous values and with burn probability simulations generated using Burn-P3 to map fire risk under different climate scenarios. The resulting maps were finally compared with wildfire perimeters observed during the exceptional 2023 fire season to assess the robustness of the predictions. The results highlight priority areas for mitigation interventions that could strengthen resilience to changing fire regimes.
Marie-Ève Jarry
Cartographie prédictive des habitats forestiers par la télédétection en forêt boréale
Le bois mort et les dendromicrohabitats, c’est-à-dire, des petits habitats sur les arbres vivants ou morts tels que des cavités ou des fentes de tronc, sont des habitats clefs des vieilles forêts et sont essentiels au maintien d’une biodiversité spécialisée. Pourtant, leur abondance et leur diversité locale reste mal documentée dans les forêts boréales, ce qui est un obstacle pour la conciliation entre l’aménagement forestier et la conservation de la biodiversité. Ainsi, nous avons développé des modèles prédictifs de l’abondance et de la diversité du bois mort et des dendromicrohabitats dans les vieilles forêts boréales conifériennes du Saguenay-Lac-Saint-Jean en utilisant des données de télédétection. Pour ce faire, les variables d’abondance et de diversité du bois mort et des dendromicrohabitats ont été calculées à partir de données d’inventaire de 59 placettes de vieilles forêts. Ces variables ont ensuite été utilisées pour entraîner des modèles d’apprentissage automatique à l’aide de prédicteurs dérivés du LiDAR et de la composition des espèces d’arbres. Les modèles ont permis de prédire avec précision l’abondance du bois mort (R2 = 0,422, %RMSE = 29,4 %) et la diversité des dendromicrohabitats (R2 = 0,536, %RMSE = 4,98 %), ainsi que de prédire modérément la diversité du bois mort (R2 = 0,215, %RMSE = 16,98 %) et l’abondance des dendromicrohabitats (R2 = 0,246, %RMSE = 16,11%). Cependant, nos modèles ne permettent pas la prédiction robuste de la diversité des stades de décomposition des chicots. Les modèles révèlent une hétérogénéité dans la distribution spatiale du bois mort et des dendromicrohabitats au sein des vieilles forêts de la pessière à mousse qui peut être révélée avec le LiDAR. Les modèles améliorent la compréhension de la relation entre les habitats essentiels et la structure des forêts. Révélant que les forêts diverses en bois mort et en dendromicrohabitats et abondantes en bois mort ont des structures similaires tandis que les forêts abondantes en dendromicrohabitats ont une structure différente. Les cartes prédictives permettent d’identifier les peuplements à grande importance écologique pour la biodiversité associée au bois mort et aux dendromicrohabitats. Ces outils guideront la prise de décision quant aux peuplements voués à la rétention ou à la coupe, afin d’assurer le maintien d’habitats abondants et diversifiés dans les paysages forestiers boréaux.
Maxime Perron
Patrons d'occupation multi-échelles et assemblages de mammifères boréaux associés aux lacs sur esker
Les eskers, formations fluvioglaciaires caractéristiques des régions nordiques, créent des environnements forestiers et lacustres distincts de ceux associés aux dépôts fins de la ceinture d’argile. En Abitibi-Témiscamingue, les lacs sur esker structurent les communautés floristiques, aviaires et de macroinvertébrés, mais la réponse des mammifères à cette hétérogénéité demeure peu connue, malgré l’importance des forêts riveraines pour plusieurs espèces. Cette étude teste l’hypothèse que l’occupation et l’assemblage des communautés de mammifères diffèrent entre les forêts riveraines associés sur esker et ceux de la ceinture d’argile. Vingt lacs sur esker et vingt lacs sur la ceinture d’argile ont été échantillonnés par caméra-trappe. L’occupation de 21 espèces a été modélisée à l’aide de modèles d’occupation multi-espèces avec facteurs latents. L’influence du type de lac, de la structure forestière à multiples échelles et des coupes forestières récentes sur l’occupation, la richesse et la composition des communautés ont été évaluées. Les patrons d'occupation sont principalement expliqués par la structure forestière, dont la fermeture de la canopée, la hauteur des arbres, la surface terrière et la proportion de conifères, particulièrement dans un rayon de 200m autour des lacs. La surface terrière exerce un effet négatif significatif sur l'occupation de plusieurs espèces, dont la souris sylvestre, l'orignal, le lièvre, les mustélidés et l'ours noir. Le type de lac sur esker montre également des effets négatifs pour l’occupation de certaines espèces. Les forêts riveraines sur esker soutiennent en moyenne une à trois espèces de moins que ceux sur la ceinture d’argile, mais présentent des communautés significativement distinctes. Des espèces telles que l'écureuil roux, le tamia rayé, les campagnols et la martre d'Amérique y sont plus fortement associées. Ces résultats suggèrent que la structure et la composition forestière caractéristiques des eskers façonnent des communautés de mammifères distinctes, et soulignent l’importance d’intégrer ces particularités aux pratiques d’aménagement forestier et faunique.
Aymen Lamloum
Typologie fonctionnelle des milieux humides en contexte boréal à partir d’attributs géospatiaux
Les milieux humides (MH) assurent des fonctions écologiques essentielles, notamment la régulation hydrologique et le maintien de la biodiversité. Leur capacité à remplir ces rôles dépend en partie de leur classe (p. ex. marais, étang, marécage, tourbière) et de leur structure paysagère, définie par les attributs géospatiaux (p. ex. la taille, la forme, la connectivité). Toutefois, les efforts pour intégrer les types de MH avec leurs attributs géospatiaux demeurent peu explorés, limitant ainsi une meilleure compréhension de leurs fonctions écologiques, ce qui permettrait d’orienter la priorisation des milieux humides à des fins de conservation. Ce projet vise à analyser et regrouper, via une approche multi-échelle d’écologie du paysage, les types de MH et leurs attributs géospatiaux à l’échelle de la parcelle et du bassin versant, pour construire une typologie fonctionnelle[AL5.1][AL5.2]. Quatre unités de paysage représentatives, parmi onze à l’échelle régionale en forêt boréale, ont été sélectionnées afin de couvrir la variabilité des attributs géospatiaux observés dans l’ensemble de la zone d’étude. La typologie des MH a d’abord été établie séparément pour chaque unité de paysage sélectionné à l’aide d’une classification hiérarchique ascendante (basée sur la distance euclidienne et la méthode de Ward.D2, révélant des différences marquées du nombre de groupes fonctionnels identifiés (4 à 6 groupes dans les unités de paysage). Ensuite, les variables quantitatives décrivant la taille (p. ex. superficie du MH), la forme (p. ex. ratio périmètre/surface) et la connectivité (p. ex. distance au plus proche voisin) ont été utilisées pour entraîner un modèle Random Forest, afin d’unifier la typologie et de l’extrapoler à l’échelle régionale. Cette étape a conduit à l’identification de huit groupes fonctionnels distincts. La robustesse de cette typologie a été évaluée à l’aide d’une analyse discriminante linéaire, indiquant une précision de classification de 94 %. La cartographie régionale révèle une forte hétérogénéité spatiale, avec la dominance de milieux de taille moyenne à grande, compacts et davantage connectés, caractérisés par des attributs associés à un fort potentiel de rétention/stockage de l’eau et à une influence marquée sur les écoulements, mais aussi l’importance de groupes de très petite taille ou très isolés (potentiellement plus fragiles en contexte d’aménagement). Cette typologie améliore la classification et notre compréhension de la variabilité fonctionnelle des MH boréaux et fournit un outil opérationnel pour la conservation, en identifiant les groupes écologiquement sensibles susceptibles de voir leur capacité fonctionnelle compromise. Mots clés : milieux humides, typologie fonctionnelle, écologie du paysage, FRAGSTATS, attributs géospatiaux, forêt boréale.