Bilans de santé haute technologie des forêts canadiennes

Il est important de suivre l’état des forêts canadiennes pour plusieurs raisons : pour connaître la quantité de carbone que les forêts séquestrent; pour orienter les décisions liées à la conservation; et pour informer un secteur qui a contribué 87 milliards de dollars à l’économie du pays en 2024, selon un récent rapport de l’Association des produits forestiers du Canada. 

La hausse des températures et les sécheresses exerçant une pression croissante sur les forêts, il est plus important que jamais d’assurer un suivi. « Le stress affaiblit les arbres et les rend plus vulnérables aux ravageurs et aux insectes », explique Greg O’Neill, chercheur spécialisé en adaptation aux changements climatiques au ministère des Forêts de la Colombie-Britannique.

Le chercheur cultive des arbres sur des terrains d’essai dans toute la province, à partir de semences provenant de lieux différents afin de déterminer les meilleurs plants pour le reboisement après l’exploitation. Évaluer la qualité de leur croissance représente toutefois une tâche considérable.

Jusqu’à présent, il fallait utiliser des perches de mesure, du ruban diamétrique et d’autres méthodes au sol pour prendre quelques mesures de base. Et, bien que la photographie aérienne et l’imagerie satellite offrent une vue d’ensemble de la canopée, elles ne fournissent pas de détails sur la structure de chaque arbre.

D’importantes lacunes subsistent donc, par exemple lorsqu’il faut évaluer un arbre de 30 mètres de haut au milieu d’une forêt mature. Quelle est la taille de la couronne? Quelle est la longueur des branches? Quelle quantité de chlorophylle les feuilles contiennent-elles? 

Pour obtenir des réponses, Greg O’Neill s’est tourné vers Nicholas Coops, chercheur en foresterie à l’Université de la Colombie-Britannique. 

En quoi ces nouvelles méthodes de surveillance forestière sont-elles si efficaces?

Nicholas Coops utilise des technologies de télédétection financées par la FCI pour suivre plus rapidement l’état de santé des forêts, à un niveau de détail inatteignable avec les méthodes actuelles.

Un numériseur LIDAR portatif permet à son équipe de déterminer les caractéristiques structurelles d’un arbre depuis le sol. Des drones munis de caméras multispectrales peuvent balayer la canopée du haut des airs, en captant et en comparant les longueurs d’onde qu’elle réfléchit afin de mesurer la quantité de chlorophylle et de pigments qu’elle contient et de détecter les premiers signes de stress. 

Les puissants ordinateurs du Studio de télédétection intégré convertissent ensuite ces données en nuages de points 3D représentant au centimètre près la structure de chaque arbre, ainsi qu’en données détaillées sur la composition chimique des feuilles. « La subvention de la FCI nous a permis d’utiliser des variables qu’il aurait été impossible de mesurer autrement », explique Nicholas Coops. 

En combinant ces représentations 3D, on obtient un tableau complet de la forêt, qui peut servir de base à des analyses allant du suivi de la séquestration du carbone aux décisions de gestion forestière, comme le moment propice à l’abattage. Ces données sont cruciales tant pour la viabilité économique qu’environnementale. 

« Il est très avantageux de savoir quelles sources de semences produiront des forêts saines et productives », précise Greg O’Neill. 

Comment choisir les arbres pour tenir compte des changements climatiques?

Grâce aux caméras sur drones, les deux chercheurs, accompagnés de Samuel Grubinger, un ancien étudiant diplômé, ont mesuré des milliers d’arbres sur les terrains d’essai de Greg O’Neill bien plus rapidement qu’avec les méthodes traditionnelles. Ils ont ainsi pu déterminer lesquels poussaient le mieux. 

De plus, les données multispectrales ont mis en évidence leur niveau de stress. En combinant ces données avec des modèles de changements climatiques, les chercheurs pourront prédire quels arbres grandiront le mieux dans chacune des régions de la Colombie-Britannique au cours des prochaines décennies. 

« C’est un travail absolument fascinant et révolutionnaire qui fait passer l’évaluation de la santé des forêts du Moyen Âge à l’ère moderne, affirme Greg O’Neill. La technologie ouvre d’innombrables possibilités. »
 

Autrice : Julie Stauffer est à la barre de Cadmium Red Communications, une agence de rédaction et de révision spécialisée en développement durable, en génie et en santé.

Partenaires financiers : Le projet de recherche présenté dans cet article bénéficie également du financement du Programme des chaires de recherche du Canada et du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.