Dynamique après-feu et histoire holocène du bassin versant de la rivière à la Patate, Île d'Anticosti, Québec

Authors: Simard, Julie
Advisor: Filion, Louise
Abstract: L'impact des feux de forêt sur l'équilibre géomorphologique et écologique des bassins versants est méconnu. En 1955, un grand feu a ravagé, dans le centre nord de l'île d'Anticosti, plus de 82 % de la forêt du bassin versant de la rivière à la Patate, dont les vallées sont très actives au plan géomorphologique. Nous avons formulé l'hypothèse à l'effet que certains processus géomorphologiques ont été exacerbés dans les années suivant le feu et que le retour à des conditions d'équilibre est compromis lorsque surviennent des événements climatiques extrêmes. L'objectif général de cette thèse vise à déterminer les impacts du feu de 1955 en reconstituant la dynamique ancienne et récente des vallées fluviatiles. Nous avons privilégié une démarche méthodologique qui repose sur des analyses stratigraphiques, dendrochronologiques et spatiales. Le chapitre 1 présente l'analyse stratigraphique de la plaine inondable de la rivière à la Patate et de ses branches Ouest et Est dans le but d'identifier les processus sédimentaires et l'évolution morphologique de la vallée au cours de l'Holocène. La séquence sédimentaire type identifiée dans la plaine inondable montre que la rivière entretient une dynamique de chenaux migratoires caractéristique des rivières à chenaux tressés de type Donjek. Cette dynamique fluviatile a prévalu depuis la Transgression laurentienne (4,5 ka cal B.P.) jusqu'à nos jours, période pendant laquelle la rivière s'est s'incisée dans son lit en réponse à la baisse du niveau marin relatif (NMR). Depuis, la plaine inondable s'aggrade localement et sporadiquement lors de crues exceptionnelles (trois en 2510 ans), la dernière étant subséquente au feu de 1955. Au chapitre 2, l'analyse dendrogéomorphologique fait ressortir les principales années de déstabilisation sur 7 versants surplombant la vallée principale et les vallées Est et Ouest de la rivière à la Patate et provenant de secteurs incendiés et de secteurs non-incendiés. Les impacts du feu de 1955 ont pu être distingués des facteurs hydroclimatiques intervenant dans la dynamique des versants. L'Indice d'Activité de Versant (IAV) que nous avons développé est une mesure de l'intensité et de la fréquence des mouvements de masse depuis le début du XXeme siècle jusqu'en 1955 (année du feu) et la période après le feu, soit entre 1956 et 2005, tant dans les sites compris dans le secteur incendié que dans les sites du secteur non incendié. Seule la régression linéaire calculée pour la période 1956-2005 et provenant des sites du secteur non incendié a montré une tendance à la hausse des IAV statistiquement significative. Dans la zone incendiée, bien que l'indice IAV soit très élevé en 1956, l'année suivant le feu, la recrudescence de l'activité de versant est plutôt attribuable aux conditions climatiques printanières plus chaudes et plus humides qui ont prévalues au cours de cette période. Le chapitre 3 aborde la dynamique et les facteurs de perturbation dans les 5 types d'unités écogéomorphologiques que nous avons identifiés dans la plaine inondable de la rivière à la Patate. L'analyse dendroécologique effectuée au sein de ces unités suggère que la succession biogéomorphologique au sein de la plaine inondable peut prendre des trajectoires particulières (succession régressive ou états alternatifs stables) en fonction de l'activité hydro-géomorphologique et des perturbations. Sur la base de ce principe et à l'aide de divers indices dendrochronologiques (IBIO, IMEC et IRC) que nous avons développés afin de quantifier l'intensité et la fréquence des perturbations, nous avons pu déterminer que 1) durant la première moitié du XXeme siècle, l'incision du lit de la rivière a favorisé le développement des unités arbustives hautes et 2) au cours de la deuxième moitié du XXeme siècle, ces mêmes unités ainsi que les unités forestières se sont fragmentées par avulsion. Ce processus d'avulsion indique que la rivière à la Patate est actuellement en mode d'aggradation. Le ruissellement qui a été exacerbé après le feu de 1955, l'augmentation de l'activité glacielle après 1969 et l'apport sédimentaire accru depuis la partie amont vers la partie aval sont autant de facteurs responsables de la fragmentation du couvert végétal. Le chapitre 4 porte sur l'activité du castor dans la vallée de la rivière à la Patate qui a été mesurée à l'aide d'un indice dendroécologique développé à cette fin (IAC). Les variations de cet indice depuis le feu de 1955 mettent en évidence 1- une activité du castor dans les aires incendiées qui n'était que locale dans les années qui ont suivi le feu, 2- une activité du castor étendu à l'ensemble du le bassin versant après 1978, 3- une activité chaotique après 1987, et enfin 4- un déclin après 1996. Pour expliquer de telles fluctuations décennales de l'activité du castor, l'indice IAC a été comparé à l'indice de l'activité hydrogéomorpholo-gique (indice IDH) développées au chapitre 3. La corrélation négative entre les deux indices suggère que les conditions hydrogéomorphologiques actives forcent le castor à se réfugier dans des sites marginaux. Ces facteurs combiné à la compétition des ressources ligneuses par le cerf de Virginie rendent difficiles les conditions de vie du castor et nuisent à plus long terme à la pérennité de ce dernier dans le bassin versant. Les résultats de cette thèse montrent que le feu de Wickenden a eu pour effet d'augmenter, du moins à court terme, la fréquence et l'intensité des risques naturels dans les vallées. Ce feu a aussi contribué à maintenir un déséquilibre géomorphologique et écologique qui s'inscrit dans une dynamique à plus long terme de ce système fluvial sous l'action combinée d'autres facteurs de perturbation. Ce déséquilibre résulte en partie des conditions climatiques plus humides et plus chaudes dans le golfe du Saint-Laurent au cours de la deuxième moitié du XXeme siècle. Le feu de 1955 et le lent rétablissement de la végétation qui en a découlé en raison de perturbations intervenant en rafale épidémies d'insectes défoliateurs, broutement intensif par le cerf de Virginie), ont amplifié ce déséquilibre. De telles combinaisons de perturbations sont fréquemment rencontrées dans les milieux boréaux et soulignent leur vulnérabilité aux changements climatiques.
Document Type: Thèse de doctorat
Issue Date: 2008
Open Access Date: 17 April 2018
Permalink: http://hdl.handle.net/20.500.11794/22341
Grantor: Université Laval
Collection:Thèses et mémoires

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