Interactions entre les plantes et les grands herbivores des écosystèmes forestiers et nordiques

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Mon programme de recherche est consacré à l’étude des interactions entre les herbivores terrestres et les plantes sous les conditions actuelles et appréhendées. Il vise à établir comment les relations entre les espèces de niveaux trophiques distincts influencent leur composition, abondance et distribution respectives sous l’effet de stresseurs environnementaux. À moyen terme, mes travaux couvrent 2 thèmes: 1) les interactions directes et indirectes entre les grands herbivores forestiers, les perturbations anthropiques et la succession des forêts naturelles et aménagées et 2) les interactions entre la végétation arctique et subarctique, le climat et les herbivores nordiques. Au cours des 5 prochaines années, j’aborderai ces thèmes via 3 objectifs spécifiques: 1) évaluer le rôle des perturbations par les grands herbivores forestiers, en combinaison avec l’aménagement forestier, sur les populations de plantes, la diversité spécifiques et fonctionnelles des communautés et les fonctions des écosystèmes; 2) déterminer comment les changements climatiques affectent l’habitat des herbivores nordiques et rétroactivement comment ceux-ci affectent les réponses de la végétation aux changements climatiques; et 3) comprendre comment les relations associatives entre les plantes modifient la susceptibilité au broutement par les grands herbivores. Je vise le développement de connaissances robustes en combinant manipulations expérimentales et analyses comparatives. Mes modèles d’étude couvrent un éventail de systèmes plantes – grands herbivores du Canada. Dans les forêts aménagées soumises à de fortes pressions de broutement par le cerf ou l’orignal, j’utilise des manipulations expérimentales (exclusion) et quasi-expérimentales (gradient de densité et de productivité) pour établir des états de référence et étudier les patrons de succession alternatifs imposés par les perturbations biotiques, abiotiques et anthropiques. Pour le second objectif, je me concentre sur écosystèmes subarctiques où les effets des changements climatiques sont marqués. Alors que plusieurs auteurs rapportent une densification de la strate arbustive dans le biome subarctique, nous observons un déclin des arbustes dans l’aire d’estivage du troupeau de caribous de la Rivière-aux-feuilles, Nunavik. Nous corrélerons le taux de mortalité des arbustes estimé par dendrochronologie avec la taille du troupeau depuis 1972. Un dispositif d’exclusion protégeant et réexposant progressivement des arbustes au broutement nous permettra de déterminer des seuils d’exposition critique pour la croissance de la strate arbustive. Là où elle s’opère, la densification de la strate arbustive augmente l’accumulation de neige et réduit les radiations solaires au sol ce qui pourrait affecter les plantes fourragères. J’investiguerai cet enjeux en simulant les effets de l’accumulation de neige et de l’ombrage sur la disponibilité et la qualité du fourrage du bœuf musqué à la limite sud de sa distribution continentale. Mon troisième objectif intègre la théorie des relations associationnelles entre les plantes et de l’écologie spatiale pour évaluer à quelles échelles les choix des herbivores sont associés à la composition et la structure des communautés de plantes. Je chercherai notamment à évaluer la contribution relative des caractères intrinsèques des plantes broutées et celles des espèces qui les accompagnent sur le risque de broutement. Je procéderai à des inventaires spatialement structurés le long d’un gradient de diversité des ressources du cerf de Virginie et à des essais d’alimentation sur des assemblages artificiels de plantes. Ce programme répond à un besoin urgent de formation de PHQ afin d’anticiper les effets des perturbations naturelles et anthropiques sur la faune et ses habitats.