Cadre de modélisation pour l’évaluation spatiale des paysages en aménagement forestier et en conservation de la biodiversité Robert S. Rempel et Margaret Donnelly LE RÉSEAu dE GESTION duRABLE dES FORÊTS Fondé en 1995, le Réseau de gestion durable des forêts (Réseau GDF) est un organisme sans but lucratif consacré à la recherche et situé à l’Université de l’Alberta, à Edmonton au Canada. La mission du Réseau GDF comporte les objectifs suivants : • Mettre sur pied un programme de recherche universitaire, interdisciplinaire et reconnu sur la scène internationale; • Créer des réseaux de partenaires regroupant des chercheurs ainsi que des représentants de l’industrie, des gouvernements, des groupes autochtones et des organisations non gouvernementales; • Offrir des approches novatrices en transfert des connaissances; • Former des scientifiques et des praticiens chevronnés qui sauront relever les défis posés par la gestion des ressources naturelles. La contributi on du programme des Réseaux de centres d’excellence (RCE), une initiative parrainée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, par le Conseil de recherches en sciences humaines du Canada et par les Instituts de recherche en santé du Canada, constitue environ 60 % du budget annuel de 7 millions de dollars du Réseau GDF. L’Université de l’Alberta, la Fondation Biocap Canada (par l’entremise de l’entreprise conjointe Réseau GDF et la Fondation BIOCAP Canada) ainsi que des représentants de l’industrie forestière, des gouvernements, des groupes autochtones et des organisations non gouvernementales comptent au nombre des autres partenaires financiers. PROGRAMME dE TRANSFERT dES CONNAISSANCES ET EXPLOITATION dES TECHNOLOGIES Le Réseau GDF a réalisé quelque 334 projets de recherche entre 1995 et 2008. Ces projets ont contribué à l’avancement des connaissances et à la compréhension de plusieurs aspects de l’écosystème des forêts boréales, ont fournit des possibilités uniques de formation tant pour les étudiants de premier cycle que ceux du deuxième et du troisième cycle et ont contribué à la formation d’un réseau de partenaires pancanadiens regroupant chercheurs, gouvernements, compagnies forestières et communautés autochtones. Le programme de recherche du Réseau GDF a été conçu pour aider l’industrie forestière à faire la transition d’une foresterie à rendement soutenu à une approche de gestion durable des forêts. Deux éléments s’avèrent essentiels à cette transition : • L’élaboration de stratégies et de méthodes pour promouvoir la durabilité écologique, économique et sociale; • Le transfert des connaissances et des technologies en vue d’informer les décisionnaires et d’influencer les pratiques de gestion forestière. Pour réussir le transfert de ces connaissances, la recherche réalisée par le Réseau doit être acheminée aux partenaires par différents moyens. Le programme de Transfert des connaissances et d’exploitation des technologies (TCET) élabore une série de méthodes pour faciliter le transfert des connaissances aux partenaires du Réseau. Les besoins de chacun des partenaires varient grandement, allant des différences dans les mécanismes institutionnels ou des philosophies d’entreprise jusqu’à leurs capacités d’interpréter des renseignements techniques et de mettre en œuvre leur application pratique. Un assortiment de stratégies et de méthodes est donc nécessaire pour faciliter le transfert des connaissances à différentes échelles et à un public varié. Les documents du programme TCET constituent un des éléments du processus de diffusion des connaissances et tente de synthétiser et d’incorporer les résultats de recherches menées par le Réseau, et par d’autres organismes ailleurs au Canada, à l’intérieur d’une approche systémique de gestion durable des forêts en vue d’aider les forestiers, les planificateurs et les biologistes dans l’élaboration de nouvelles approches de planification de gestion et de pratiques forestières. PARTENAIRES ET MEMBRES ASSOCIÉS du RÉSEAu GdF — AOûT 2009 ORGANISMES SuBVENTIONNAIRES ÉTABLISSEMENTS PARTENAIRES • Programme des Réseaux de centres d’excellence (RCE) • Conseil de recherches en sciences humaines du Canada (CRSH) • Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) • Université de l’Alberta (Établissement hôte et partenaire financier) • Collège Mont Royal • Université Concordia • Université Dalhousie • Université de Calgary • Université de Guelph • Université de la Colombie-Britannique • Université de la Saskatchewan • Université de Lethbridge • Université de Moncton • Université de Montréal • Université de Regina • Université de Sherbrooke • Université de Toronto • Université de Victoria • Université de Waterloo • Université de Western Ontario • Université de Winnipeg • Université d’Ottawa • Université du Québec à Chicoutimi • Université du Québec à Montréal • Université du Québec à Rimouski • Université du Québec à Trois-Rivières • Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue • Université du Manitoba • Université du Nouveau-Brunswick • Université du Nord de la Colombie-Britannique • Université Lakehead • Université Laval • Université McGill • Université Memorial de Terre-Neuve • Université Royal Roads • Université Ryerson • Université Simon Fraser • Université Thompson Rivers • Université Trent • Université Wilfrid-Laurier PARTENAIRES FINANCIERS GOUVERNEMENTS • Environnement Canada • Gouvernement de l’Alberta Alberta Sustainable Resource Development • Gouvernement de la Colombie-Britannique Ministry of Forests and Range • Gouvernement du Manitoba Department of Conservation • Gouvernement de Terre-Neuve et du Labrador Department of Natural Resources • Gouvernement de l’Ontario Ministère des Richesses naturelles • Gouvernement du Québec Ministère des Ressources naturelles et de la Faune • Gouvernement du Yukon Department of Energy, Mines and Resources • Parcs Canada – Direction de l’intégrité écologique • Service canadien des forêts ENTREPRISES • AbitibiBowater Inc. • Ainsworth Lumber Co. Ltd. • Alberta-Pacific Forest Industries Inc. • Canadian Forest Products Ltd. • Daishowa-Marubeni International Ltd. • J.D. Irving, Limited • LP Canada Ltd. • Manning Diversified Forest Products Ltd. • Tembec Inc. • Tolko Industries Ltd. • Weyerhaeuser Company Ltd. GROUPES AUTOCHTONES • Bande indienne de Kamloops • Conseil national des Métis • Première Nation crie de Moose • Première Nation de Heart Lake • Premières Nations de l’Alberta signataires du Traité 8 ORGANISATIONS NON GOUVERNEMENTALES • Canards Illimités Canada MEMBRES ASSOCIÉS • Association nationale de foresterie autochtone • Forest Ecosystem Science Co-operative • Forêt modèle du lac Abitibi • Forêt modèle du Manitoba • Institut canadien de recherche en génie forestier du Canada • Institut forestier du Canada Programme Transfert des connaissances et exploitation des technologies (TCET) Réseau de gestion durable des forêts Cadre de modélisation pour l’évaluation spatiale des paysages en aménagement forestier et en conservation de la biodiversité Par Robert S. Rempel1 et Margaret Donnelly2 1 Centre de recherches sur l'écosystème des forêts du Nord, ministère des Richesses naturelles de l’Ontario, 955 Oliver Road Thunder Bay, ON P7B 5E1 [email protected] 2 Donnelly Ecological Consulting Services, PO Box 146 Weymouth, NS B0W 3T0 [email protected] Réseau de gestion durable des forêts © 2010, Réseau de gestion durable des forêts Cette publication peut être reproduite en tout ou en partie à des fins non commerciales sans autorisation, sous réserve d’une mention complète de la source. La reproduction de cette publication en tout ou en partie à toute autre fin, y compris la vente ou la distribution commerciale, exige une autorisation écrite préalable du Réseau de gestion durable des forêts. La valeur ou la pérennité des renseignements ou liens dans la présente publication ne font l’objet d’aucune garantie explicite ou implicite. Les opinions, conclusions et recommandations exprimées dans la présente publication sont celles de leurs auteurs et ne doivent pas être interprétées comme étant celles du Réseau de gestion durable des forêts. Référence : Rempel, Robert S. et Donnelly, Margaret. 2010. Cadre de modélisation pour l’évaluation spatiale des paysages en aménagement forestier et en conservation de la biodiversité. Traduit de l’anglais, titre original : A Spatial Landscape Assessment Modeling Framework for Forest Management and Biodiversity Conservation. Réseau de gestion durable des forêts, Edmonton, Alberta, 40 p. ISBN # 978-1-55261-274-3 Imprimé au Canada This publication is also available in English Publié en septembre 2010 Réseau de gestion durable des forêts TaBle deS maTIèreS Résumé ..........................................................................................................5 1.0 Introduction ........................................................................................7 2.0 Aménagement basé sur les connaissances scientifiques ......................9 3.0 Aménagement adaptatif et cadre d’aménagement et d’analyse des décisions ..................................................................10 4.0 Aménagement forestier scientifique et planification de la conservation de la biodiversité ..........................................................13 5.0 La conservation de l’intégrité écologique comme stratégie de planification de la biodiversité ......................................................14 6.0 La communauté d’oiseaux forestiers comme cadre d’indicateurs pour l’évaluation de l’efficacité de la planification de la conservation ......15 7.0 Cadre de modélisation spatiale pour développer et évaluer les politiques et des options d’aménagement ..........................................16 Étapes clés dans le développement d’un cadre de modélisation pour l’évaluation spatiale des paysages ......................................................17 8.0 Conclusion ........................................................................................32 Références ..................................................................................................36 Réseau de gestion durable des forêts 3 résumé L’aménagement basé sur les connaissances scientifiques (ou aménagement scientifique) est une approche de plus en plus employée en aménagement forestier durable dans le contexte d’une incertitude relative aux connaissances. Cependant, l’aménagement scientifique des ressources signifie davantage que des actions d’aménagement fondées sur certains résultats de recherche sélectionnés et évalués par des pairs. Cela signifie l’intégration de la méthode scientifique dans le cycle de l’aménagement, incluant le développement, la mise en oeuvre et l’évaluation des différentes options en matière de politiques et d’aménagement. Lorsque cette approche scientifique en aménagement des ressources est associée à un retour d’information aux décideurs, les aménagistes ont une plus grande capacité à s’adapter à ces nouvelles connaissances fiables et à parfaire les objectifs. On parle alors d’aménagement adaptatif. Ce document synthèse fournit un aperçu du développement et de l’utilisation d’un cadre de modélisation pour l’évaluation spatiale des paysages en conservation de la biodiversité, de la modélisation prédictive et du suivi de l’efficacité, dans le contexte d’un aménagement adaptatif. Nous illustrons 7 étapes clés du développement d’un cadre de modélisation pour l’évaluation spatiale des paysages: (i) transposer un régime de perturbations forestières dans des espaces d’habitat, (ii) sélectionner des espèces focales, (iii) prévoir le futur paysage et divers éléments de l’habitat, (iv) simuler ou analyser les processus liés aux perturbations naturelles, (v) utiliser les modèles d’habitats pour classer diverses options liées aux politiques et à l’aménagement, (vi) considérer les politiques comme des « hypothèses » pendant le processus de suivi de l’efficacité, et (vii) modifier les options liées à l’aménagement et aux politiques en fonction des résultats. Nous présentons plusieurs études de cas faisant la démonstration des applications possibles du cadre de modélisation pour l’évaluation spatiale des paysages dans le développement des plans d’aménagement forestier et des politiques forestières. Pour mener à la réussite, nous avons constaté que les stratégies et les pratiques d’aménagement forestier ne doivent pas être orientées sur les seuls besoins d’un petit ensemble d’espèces particulières, mais être plutôt conçus afin de maintenir une diversité de couverts forestiers, structures et patrons à l’échelle du paysage et ce, de manière à répondre aux besoins de toutes les espèces. Les stratégies de conservation de la biodiversité qui créent des patrons de paysage ressemblant étroitement à ceux créés par les perturbations naturelles sont plus efficaces pour fournir une variété de conditions d’habitat et maintenir la variabilité forestière. Réseau de gestion durable des forêts 5 Selon la perspective de l’aménagement adaptatif, un lien clairement défini et reconnu entre les résultats du suivi de l’efficacité et les décisions relatives aux politiques devrait être établi tôt dans le processus d’aménagement. Cela aidera à assurer que des données pertinentes soient prises en compte dans la révision des politiques et les mises à jour des plans. Dans la planification de l’aménagement forestier, les orientations stratégiques et les hypothèses contenues dans le plan doivent être révisées suite à la mise en oeuvre du plan et au suivi de l’efficacité, de façon à s’assurer que les objectifs soient atteints. Les pratiques habituelles d’exploitation ou les saines pratiques d’aménagement devraient être révisées au besoin suite au processus de suivi de l’efficacité, pour s’assurer que les stratégies soient appliquées efficacement sur le terrain. 6 Réseau de gestion durable des forêts 1.0 Introduction L’aménagement écosystémique ainsi que la conservation de la biodiversité sont les éléments clés d’un aménagement forestier durable (AFD) et les principaux objectifs des politiques gouvernementales et des lignes directrices concernant l’aménagement forestier et les pratiques d’exploitation. Les diverses approches d’aménagement durable des forêts nécessitent la prise en compte d’un ensemble de valeurs et de services basés sur la forêt, dans une perspective écologique, sociale et économique. La réussite dans le maintien de ces valeurs dans les forêts actuelles et futures devra être mesurée et notée de façon périodique. En plus du défi de développer l’aménagement forestier et les approches opérationnelles pour assurer la conservation de la biodiversité, les aménagistes forestiers font face à la complexité de mesurer et de quantifier cette biodiversité. En plus du défi de développer l’aménagement forestier et les approches opérationnelles en vue d’assurer la conservation de la biodiversité, les aménagistes forestiers font face à la complexité de mesurer et de quantifier cette biodiversité. Des inventaires forestiers plus complets et des données de télédétection, incluant une classification écologique des composantes terrestres et aquatiques du paysage, sont maintenant largement disponibles. Ces données fournissent un plus haut niveau de détails et d’analyse des caractéristiques de l’habitat, ainsi que des caractéristiques associées à la matière ligneuse. Cela a engendré le développement de nouveaux outils et techniques d’analyse destinés à l’aménagement forestier et à la prévision des conditions futures de la forêt. Néanmoins, malgré ces récentes avancées, des lacunes subsistent au niveau de notre compréhension des écosystèmes forestiers, particulièrement en ce qui a trait aux processus et fonctions à cette échelle, et aux relations dans le temps et l’espace entre les caractéristiques des écosystèmes. De plus en plus, il s’avère nécessaire d’adopter une approche scientifique afin de combler ces lacunes et fournir une meilleure connaissance de ces éléments ainsi que des aspects non ligneux des écosystèmes forestiers. Le Canada détient la plus grande superficie au monde de forêts certifiées par une tierce partie et possède 40 % de la superficie mondiale de forêt certifiée, ce qui démontre le ferme engagement du Canada envers l’aménagement durable des forêts (Association des produits forestiers du Canada 2010). Les améliorations constantes constituent la fondation de la plupart des systèmes de certification, incluant un cycle, aussi appelé roue de Deming (Planifier, Réaliser, Vérifier, Agir)3 (Association canadienne de normalisation 2003). À l’intérieur de ce cycle, l’étape « Vérifier » implique un suivi, alors que l’étape « Agir » correspond à la révision ou à l’ajustement des pratiques en fonction des informations provenant de l’étape « Vérifier ». De même, une approche d’aménagement adaptatif (Figure 1) est basée sur une série d’étapes reliées au développement d’hypothèses, à leur vérification (incluant les prévisions concernant les résultats ou les réponses), et au suivi amorcé suite à l’implantation pour valider les hypothèses ou développer des modèles de rechange. Deux types de suivi devraient être menés dans le cadre de l’une ou l’autre des deux approches précédemment décrites : 1) Suivi de la conformité – a-t-on fait ce que l’on a dit que l’on allait faire? Ceci étant, les lignes directrices ont-elles été suivies et les exigences provinciales atteintes, et le plan a-t-il été mis en oeuvre sur le terrain suivant les prescriptions relatives à la récolte et à la remise en production? Une approche d’aménagement adaptatif est basée sur une série d’étapes reliées au développement et à la mise à l’épreuve d’hypothèses, et aux résultats du suivi destinés à valider les hypothèses ou développer des modèles de rechange. 3 Plan, Do, Check and Act. Réseau de gestion durable des forêts 7 2) Suivi des effets et de l’efficacité - quels sont les effets de nos stratégies et de nos actions, voulus ou non, et quelle a été l’efficacité de nos stratégies dans l’atteinte des objectifs pour lesquels elles avaient été conçues? Figure 1. Cycle d’aménagement adaptatif de LP Canada Swan River Division: Plan d’aménagement forestier durable 2006-2026. Un programme de suivi des effets et de l’efficacité a été développé dans un cadre d’AFD afin de s’assurer que le scénario d’aménagement favorisé et les directives habituelles d’exploitation permettent d’atteindre les objectifs pour lesquels ils avaient été conçus. De plus en plus, nous nous tournons vers une approche scientifique afin de trouver les réponses nécessaires, ou alors nous utilisons l’expression « aménagement adaptatif » afin d’exprimer ces idées ou d’obtenir l’approbation du gouvernement et/ou du public. Cependant, que signifie exactement une approche scientifique ou un aménagement adaptatif? Nous allons faire la démonstration de ces concepts dans le contexte de l’aménagement forestier et du développement de politiques en ayant recours à un cadre d’aménagement scientifique adaptatif pour la conservation de la biodiversité. Ce document synthèse fournira un aperçu du développement et de l’utilisation d’un cadre de modélisation pour l’évaluation spatiale des paysages pour l’évaluation de la biodiversité, de la modélisation prédictive et du suivi de l’efficacité, dans le contexte d’un aménagement adaptatif. Les applications potentielles d’un cadre de modélisation pour l’évaluation spatiale des paysages dans le développement des plans d’aménagement forestier et des politiques forestières seront également présentées à l’aide de plusieurs études de cas. Ce document pourra servir de référence pour les aménagistes forestiers qui développent des plans de conservation de la biodiversité et des pratiques d’exploitation, et qui envisagent des programmes de suivi de l’efficacité. 8 Réseau de gestion durable des forêts 2.0 aménagement basé sur les connaissances scientifiques L’aménagement scientifique des ressources signifie désormais la mise en application de la connaissance acquise à travers des études scientifiques, mais l’aménagement scientifique concerne autant l’évaluation de la validité que la mise en application de ce que nous pensons connaître. Toute connaissance, même la connaissance acquise par des recherches scientifiques, comporte une certaine incertitude. Que l’intervalle de confiance autour de la moyenne soit de 95%, qu’une erreur de type I soit associée à la vérification de l’hypothèse, ou que la probabilité de l’occupation de l’habitat soit estimée à partir de modèles d’habitats, la force de la méthode scientifique est la capacité d’estimer le niveau d’incertitude associé à une connaissance. Notre compréhension des relations de cause à effet est grandement aidée par des expérimentations contrôlées, mais la majeure partie de notre connaissance des systèmes naturels vient d’études de corrélation qui ne peuvent être contrôlées. La connaissance générée de telles études doit être traitée avec une certaine réserve. Les politiques et protocoles d’aménagement des ressources sont conçus pour atteindre un objectif spécifique, mais du fait que les connaissances utilisées pour le développement de ces politiques comportent un certain degré d’incertitude, ces politiques sont essentiellement des « hypothèses ». L’aménagement scientifique concerne autant l’évaluation de la validité que la mise en application de ce que nous pensons connaître. Toute connaissance, même la connaissance acquise par des recherches scientifiques, comporte une certaine incertitude. Certains éléments de connaissance sont critiques dans le sens où des erreurs au niveau de leur compréhension peuvent avoir des répercussions importantes sur la viabilité des espèces, l’intégrité écologique, l’environnement et/ou l’industrie. D’autres éléments de connaissances impliquent des questions de grand intérêt public ou politique, où l’incertitude est susceptible d’impliquer des risques inacceptables (Stankey et al. 1993). Là où les aménagistes ont identifié de telles incertitudes critiques, l’efficacité de la politique à atteindre l’objectif pour lequel elle a été conçue devrait être évaluée en utilisant un plan d’échantillonnage structuré et scientifique pour faire le suivi des résultats de l’aménagement. Il vaut la peine de rappeler que la science est une approche d’apprentissage et la recherche de connaissances fiables basées sur des observations minutieuses menées de manière à mettre en lumière la relation de cause à effet. Rodger Bacon, dans les années 1300, fut le leader du mouvement pour une observation structurée sous des conditions contrôlées, ce qui contrastait avec l’approche traditionnelle de l’apprentissage qui fait appel à des observations non structurées et anecdotiques de l’histoire naturelle. M. Bacon a compris que les données collectées en isolant les facteurs de causalité potentiels des autres sources externes de variation permettraient d’établir plus rapidement et plus étroitement des liens de cause à effet. De nos jours, l’expérimentation scientifique infiltre notre société, allant de la mécanique automobile où l’on procède à de petites expériences pour isoler la cause d’une défaillance mécanique, aux écologistes essayant de comprendre et de prévoir le rôle des phosphates dans la prolifération des algues au niveau des lacs. Dans chaque cas de figure, l’utilisation de la science débute avec une hypothèse pour expliquer une observation, ce qui mène à la conception d’un plan d’échantillonnage pour isoler la question d’intérêt, puis à une collecte minutieuse de données et à une évaluation de la capacité de l’hypothèse (des hypothèses) initiale à demeurer valable face aux nouvelles données collectées. Réseau de gestion durable des forêts La science est une approche d’apprentissage et la recherche d’une connaissance fiable basée sur des observations minutieuses menées de manière à mettre en lumière la relation de cause à effet. 9 L’aménagement scientifique est défini par l’idée de considérer les politiques comme des hypothèses à tester. Alors, peut-on simplement définir l’aménagement scientifique comme un examen sérieux des derniers articles et rapports de recherche, suivie d’une intégration de ces nouvelles connaissances dans les procédures d’aménagement? Absolument pas! L’aménagement des ressources est-il « scientifique » lorsque les aménagistes financent simplement un ensemble d’activités scientifiques, avec la possibilité d’incorporer les résultats dans les procédures d’aménagement? Absolument pas! Ces activités de recherche contribuent certainement à l’ensemble des activités inhérentes à l’aménagement scientifique, mais en elles-mêmes elles ne suffisent pas. À l’instar de la « recherche scientifique » utilisant la méthode scientifique pour examiner les éléments d’incertitude, nous pouvons dire que l’aménagement scientifique des ressources est pratiqué lorsque le système d’aménagement intègre une approche prudente et structurée pour faire le suivi des résultats issus de l’aménagement, dans le but de comprendre l’efficacité des actions posées afin d’atteindre les buts et objectifs souhaités (Romesburg 1981, Sinclair 1991, Stankey et al. 2006). En d’autres mots, l’aménagement scientifique est défini par l’idée de considérer les politiques comme des hypothèses à tester. 3.0 aménagement adaptatif et cadre d’aménagement et d’analyse des décisions L’aménagement adaptatif est un concept d’ingénierie sociale et institutionelle qui conceptualise la manière d’intégrer la recherche scientifique et le suivi à l’aménagement des ressources (Lee 1993). L’expression « aménagement adaptatif » est familière pour de nombreux universitaires, et plus récemment pour certains aménagistes des ressources, mais elle est souvent confondue avec « l’aménagement réactif ». Dans l’aménagement réactif, lors de l’examen de l’efficacité des politiques, les tentatives pour isoler les effets causaux des effets extérieurs sont peu nombreuses ou inefficaces. Le concept d’aménagement adaptatif est nécessaire, car dans la plupart des institutions : 1. La structure permettant d’évaluer de façon rigoureuse les options de politiques et d’aménagement n’existe pas, et/ou, 2. La science et l’aménagement coexistent souvent comme des entités séparées, sans mécanisme officiel de communication entre ceux qui font de la recherche et effectuent le suivi et ceux qui font les politiques et prennent les décisions d’aménagement. L’aménagement adaptatif est un aménagement scientifique, mais avec comme but ultime de faire tomber les barrières entre l’aménagement et la science. 10 Par conséquent, la voie de l’apprentissage est tortueuse et inefficace, et l’adaptation des politiques et des lignes directrices face aux nouvelles connaissances est lente. L’aménagement adaptatif guide les changements institutionnels avec comme but ultime de faire tomber les barrières institutionnelles entre l’aménagement et la science. Lorsque ces barrières sont supprimées, la philosophie de la méthode scientifique relative à l’apprentissage infiltre les institutions, et chaque gestionnaire Réseau de gestion durable des forêts et analyste politique pense comme un scientifique, et chaque biologiste et forestier pense comme un aménagiste ou un responsable politique. Les deux groupes sont connectés de façon inextricable. Lorsque le système de planification intègre la philosophie de la méthode scientifique aux principes de l’aménagement adaptatif, nous utilisons l’expression « aménagement scientifique adaptatif ». Nudds et al. (2003) ont élaboré un processus d’analyse des décisions et d’aménagement adaptatif pour le développement des politiques, qui est subdivisé en 11 étapes. Ces étapes ont été récemment suivies par le ministère des Richesses naturelles de l’Ontario (MRNO) pour le processus de développement du Guide de gestion forestière pour les paysages forestiers des Grands Lacs et du Saint-Laurent (Ministère des Richesses naturelles de l’Ontario 2010), avec quelques modifications mineures. Les étapes sont les suivantes: 1. Impliquer autant de parties que possible. 2. Spécifier les objectifs d’aménagement et les options possibles. 3. Indiquer les incertitudes principales et les prendre comme des hypothèses, et documenter les autres hypothèses. 4. Évaluer et hiérarchiser les hypothèses concurrentes selon leur probabilité d’incertitude. 5. Développer des modèles pour prévoir les résultats, en tenant compte de différentes hypothèses. 6. Évaluer les autres options d’aménagement. 7. Choisir les options d’aménagement. 8. Indiquer les plus grandes incertitudes. 9. Concevoir et implanter un programme de suivi basé sur les hypothèses afin d’évaluer l’efficacité des options de politiques selon des principes solides de dispositif expérimental, et en se concentrant sur les valeurs associées à la plus haute incertitude. 10. Faire le suivi des réponses clés. 11. Mettre à jour le classement hiérarchique des diverses hypothèses selon la probabilité d’atteindre les résultats souhaités, en se basant sur les résultats obtenus lors du suivi. Examinons la boucle de l’aménagement adaptatif illustrée à la figure 1. Une approche scientifique en aménagement de la biodiversité pourrait commencer par rassembler les diverses parties prenantes, les représentants des Premières Nations et des gouvernements, les chercheurs, aménagistes, décideurs, etc., afin de passer brièvement en revue les questions ou les valeurs concernant le patron du paysage et l’habitat faunique, et éventuellement décider de la direction stratégique et des objectifs d’aménagement. Les équipes de planification pourraient ensuite procéder Réseau de gestion durable des forêts Une approche scientifique à l’aménagement de la biodiversité commence par l’identification des questions impliquant les patrons de paysage et l’habitat afin d’opter pour une direction stratégique et des objectifs d’aménagement. 11 à une revue scientifique des recherches actuelles et passées afin de déterminer les principales incertitudes relatives aux effets du patron de paysage sur la faune, et de documenter les hypothèses concurrentes et les lacunes au niveau des connaissances. Par exemple, une hypothèse pourrait stipuler que des coupes totales dispersées plus petites, avec des bandes de protection riveraines, permettront de mieux maintenir les patrons naturels des communautés d’oiseaux forestiers, tandis qu’une autre hypothèse pourrait prétendre que de plus grandes coupes totales imitant les patrons créés par les feux de forêt seront plus aptes à maintenir les communautés naturelles d’oiseaux forestiers. Les « expérimentations virtuelles », à l’aide de modèles spatiaux d’habitat, sont utilisées pour évaluer la performance d’autres arrangements spatiaux de la forêt selon leur niveau d’atteinte des objectifs stratégiques. Les recherches passées, ou possiblement les résultats de projets de recherche récents seraient ensuite utilisés pour évaluer la probabilité relative des hypothèses concurrentes. Étant donné les incertitudes critiques qui demeurent, d’autres options possibles d’aménagement pourraient être proposées pour atteindre tant les objectifs économiques qu’écologiques du plan. Cela pourrait inclure un ensemble d’options relatives au calendrier de récolte afin de créer des patrons de paysage qui reflètent l’étendue prévue de la variabilité naturelle. Des « expérimentations virtuelles », à l’aide de modèles spatiaux d’habitat, seraient ensuite utilisées pour évaluer la performance d’autres arrangements spatiaux de la forêt selon leur niveau d’atteinte des objectifs stratégiques. Cette information, jointe aux préoccupations exprimées par les intervenants, l’industrie, les gouvernements, etc., serait ensuite utilisée pour finalement sélectionner les options politiques ou d’aménagement. Suite à la mise en oeuvre du plan d’aménagement, un programme de suivi de l’efficacité serait amorcé pour évaluer l’efficacité des nouvelles lignes directrices, en utilisant des données collectées dans des zones où des lignes directrices différentes ont été appliquées et dans des zones qui représentent les conditions de référence appropriées. Cette approche évaluerait si les lignes directrices contribuent vraiment (d’une manière déterminante) aux objectifs d’aménagement, et si la réponse de la biodiversité est identique ou non à celle prévalente dans les conditions de référence. Le caractère approprié des conditions de référence dépendra de l’hypothèse. Si les lignes directrices sont développées selon « l’hypothèse des perturbations naturelles », alors les zones qui sont développées selon un régime de perturbations naturelles représentent les conditions de référence. Si l’hypothèse est que la directive B révisée est meilleure que la directive A de remplacement ou plus ancienne, alors les données seront collectées là où les deux directives ont été implantées. Le processus d’analyse des décisions et d’aménagement adaptatif exposé ici cherche à atteindre une intégration homogène de la politique, de la recherche, du suivi et de l’aménagement, et fournit un outil puissant pour l’apprentissage. 12 L’analyse des décisions et le processus d’aménagement adaptatif exposé ici cherche à atteindre une intégration homogène des politiques, de la recherche, du suivi et de l’aménagement, et fournit un outil puissant pour l’apprentissage. Un des héritages les plus importants du Réseau GDF est peut-être l’incitation à l’aménagement adaptatif scientifique et au développement de politiques au Canada, basées sur une approche intégrée et multidisciplinaire en vue de développer de nouvelles connaissances. Dans cette perspective, les projets financés par le RGDF ne représentent que le début d’un nouveau chemin vers une meilleure compréhension des moyens d’atteindre et d’évaluer la réussite de l’aménagement forestier durable. Réseau de gestion durable des forêts 4.0 aménagement forestier scientifique et planification de la conservation de la biodiversité En aménagement forestier et en planification de la conservation, nous prenons souvent des décisions pour lesquelles les résultats peuvent prendre plusieurs décennies à se manifester. Par exemple, cela prend parfois des décennies pour évaluer directement si les prescriptions relatives à la conservation de la biodiversité dans les forêts plus vieilles sont efficaces. Nous avons besoin d’une approche scientifique pour développer les politiques de conservation et d’aménagement, qui réduit l’incertitude à propos des effets et de l’efficacité de celles-ci. C’est dans ce contexte que la modélisation scientifique joue un rôle important, fournissant essentiellement un filtre pour rejeter les options d’aménagement et de politiques qui présentent clairement un risque élevé et une performance potentiellement faible dans l’atteinte des objectifs en matière de politiques et d’aménagement. À cette approche est associée la nécessité de développer et d’implanter des programmes de suivi sur le terrain afin d’évaluer la capacité de certaines options à atteindre leurs objectifs, et d’examiner les effets néfastes et inattendus. Les programmes de suivi de l’efficacité permettent essentiellement d’obtenir l’accord du milieu social pour aller de l’avant malgré l’incertitude. La société est beaucoup plus encline à accepter une option de politique basée sur une modélisation scientifique si un dispositif de sécurité permettant de faire le suivi des effets et de l’efficacité est également rattaché à l’implantation de cette option. Les programmes de suivi de l’efficacité permettent essentiellement de fournir l’accord du milieu social pour aller de l’avant malgré l’incertitude. L’effet du patron spatial de la forêt sur l’habitat faunique, et en particulier, la quantité, la composition, et la configuration des jeunes et vieilles forêts, font partie des préoccupations des aménagistes forestiers de par leur effet sur la biodiversité. Dans la forêt boréale, la conservation de la biodiversité nécessite le maintien d’habitat pour les espèces utilisant une variété de types d’habitats. Chaque espèce a des besoins spécifiques en matière d’habitat, incluant une préférence pour la forêt jeune ou mature, les forêts de résineux ou de feuillus, et divers niveaux de mélange et d’entremêlement entre ces types forestiers. Créer le bon équilibre est difficile, et cela représente l’une des principales causes de la croissance de popularité du paradigme des perturbations naturelles. Un des principes majeurs de ce paradigme est que la biodiversité peut être conservée en récoltant d’une manière qui crée des patrons forestiers ressemblant à ceux créés par les processus de perturbation naturelle, et qui maintient la variabilité des structures forestières (Hunter 1993, Bunnell 1995). Des études antérieures ont démontré que certaines espèces d’oiseaux chanteurs sont résilients face à certains changements dans la structure d’âge et dans le couvert végétal, mais jusqu’à un certain degré seulement (Wedeles et Donnelly 2004, Parker et al. 2005, Schieck et Song 2006). La question de la résilience des oiseaux chanteurs face aux pratiques d’aménagement réduisant la quantité de couvert forestier mature et changeant sa configuration devrait être considérée en tenant compte de la réponse globale de la communauté plutôt que la réponse de quelques espèces individuelles. La question urgente est de savoir comment créer et évaluer le mélange complexe de conditions forestières plus susceptible de Réseau de gestion durable des forêts La résilience des oiseaux chanteurs face aux changements dans le couvert forestier devrait être considérée en tenant compte de la réponse globale de la communauté plutôt que la réponse de quelques espèces individuelles. 13 maintenir la communauté des oiseaux chanteurs forestiers. Un des principaux arguments contre l’approche basée sur les perturbations naturelles est qu’il est impossible de complètement imiter ces perturbations, ce qui est suffisant pour invalider cette approche. Néanmoins, sous de nombreux angles, cette approche représente une hypothèse qu’il est possible de mettre en pratique pour conserver la biodiversité; par conséquent, nous devrions attribuer des niveaux cibles et définir les limites acceptables de variabilité pour les conditions forestières clés en utilisant comme guides les principes d’aménagement issus du paradigme de l’aménagement basé sur les perturbations naturelles. 5.0 la conservation de l’intégrité écologique comme stratégie de planification de la biodiversité En général, l’objectif de l’aménagement des écosystèmes forestiers est d’assurer la conservation des écoservices fournis par la forêt. Les écoservices incluent les services d’approvisionnement, qui fournissent les matières premières essentielles comme la nourriture, l’eau, la matière ligneuse; les services de régulation, tels que ceux qui maintiennent la qualité de l’eau et empêchent les épidémies d’organismes nuisibles et les inondations; les services culturels tels que ceux générant des bénéfices récréationnels, esthétiques et spirituels; et les services de soutien, essentiels au fonctionnement des écosystèmes, notamment pour la formation du sol, la photosynthèse et le cycle des éléments nutritifs (Conseil de la biodiversité de l’Ontario 2010). La conservation de l’intégrité écologique est essentielle au maintien des services rendus par ces écosystèmes. La conservation de l’intégrité écologique est essentielle au maintien des écoservices (Gauthier et al. 2009). L’intégrité écologique fait référence à la santé du système dans un contexte où celui-ci est naturel ou intact. Voici deux définitions utiles de l’intégrité écologique: « L’intégrité écologique s’entend d’une condition où les composantes biotiques et abiotiques des écosystèmes et la composition et l’abondance des espèces indigènes et des communautés biologiques sont caractéristiques de leurs régions naturelles, et où le rythme des changements et les processus des écosystèmes sont laissés intacts » (Gouvernement de l’Ontario 2006). [TRADUCTION]« L’intégrité biologique est la capacité de soutenir et de maintenir une communauté équilibrée, intégrée, adaptative, d’organismes ayant une composition d’espèces, une diversité, et une organisation fonctionnelle comparables à celles présentes dans les habitats naturels de la région » (Noon et al. 1999, Karr 1996). Il existe un lien étroit entre l’intégrité écologique, l’imitation d’une perturbation naturelle et la conservation des communautés fauniques. Si nous réussissons raisonnablement à mettre en oeuvre l’aménagement écosystémique de la forêt, et si nous préservons l’intégrité écologique pendant le processus, alors nous pourrions nous attendre à maintenir la qualité des conditions de l’habitat et à soutenir les communautés fauniques ayant une « composition d’espèces, une diversité et une 14 Réseau de gestion durable des forêts organisation fonctionnelle comparables à celles présentes dans les habitats fauniques de la région ». La planification en vue de maintenir la durabilité des écoservices, l’intégrité écologique et la conservation de la biodiversité, est reliée au concept de soutien des communautés fauniques naturelles. D’un point de vue faunique, il est nécessaire de changer l’orientation de l’aménagement de l’écosystème forestier vers la conservation de la communauté faunique, au lieu de le concentrer sur des espèces particulières. La planification en vue de maintenir la qualité de l’habitat d’une série d’espèces dans une communauté visée est un objectif concret et accessible, et fournit un outil sérieux pour la planification de l’écosystème forestier. L’approche est basée sur la compréhension des relations entre les processus de l’écosystème (tels que les perturbations naturelles), et les besoins en matière d’habitat de la communauté. Toutefois, au lieu de décider a priori de ce qui constitue une variabilité suffisante de conditions forestières et d’habitats, nous laissons les animaux vivant dans ce secteur le définir pour nous. Essentiellement, nous utilisons la variété de besoins de la faune en matière d’habitat pour toutes les espèces présentes dans le secteur aménagé afin de définir la variabilité nécessaire pour conserver la biodiversité. Dans le processus, nous créons un « bioessai » pour guider le développement et l’évaluation de la conservation et des options de planification de l’aménagement forestier. L’objectif est de maintenir une gamme suffisante de conditions forestières afin d’atteindre nos objectifs en biodiversité tout en continuant d’aménager la forêt, de façon à atteindre également nos objectifs économiques et culturels. Essentiellement, nous utilisons la variété de besoins en habitats fauniques pour toutes les espèces présentes dans le secteur aménagé afin de définir la variabilité nécessaire pour conserver la biodiversité. 6.0 la communauté d’oiseaux forestiers comme cadre d’indicateurs pour l’évaluation de l’efficacité de la planification de la conservation La communauté d’oiseaux forestiers convient bien comme indicateur de l’efficacité des options de planification de la conservation de la biodiversité. Les besoins des espèces de la communauté pour ce qui est des habitats varient grandement, et reflètent la variation qui surgit suite aux processus de perturbations naturelles. Certaines espèces choisissent les forêts feuillues et d’autres les forêts résineuses; certaines choisissent des jeunes forêts alors que d’autres optent pour les plus vieilles; et certaines espèces nécessitent une matrice forestière intacte et homogène, alors que d’autres préférent les forêts plus fragmentées. Il existe aussi une grande diversité fonctionnelle, certains oiseaux chanteurs se nourrissant d’insectes aériens, alors que d’autres mangent les insectes dans l’écorce des troncs en décomposition; certains se nourrissent d’invertébrés qui dépendent des nutriments présents dans le sol et des conditions minérales, tandis que d’autres se nourrissent d’amphibiens présents dans les zones humides forestières; et certaines espèces créent des cavités de nidification dans les arbres en décomposition, cavités dont dépendent de nombreuses autres espèces d’oiseaux. La plupart de ces oiseaux ne sont pas chassés, ce qui nous évite de confondre les effets de la chasse avec les effets de l’habitat. Lorsque les oiseaux mâles chantent ou font d’autres vocalisations pour défendre leur territoire de reproduction, ils révèlent quelles sont les conditions forestières qu’ils perçoivent comme adéquates pour leur habitat de reproduction. De cette manière, il existe un lien direct entre la sélection observée des ressources et la valeur adaptative de la population. Réseau de gestion durable des forêts La communauté d’oiseaux forestiers convient bien comme indicateur de la conservation de la biodiversité, car les besoins en habitats varient grandement, et reflètent la variation qui surgit suite aux processus de perturbations naturelles. 15 Si nous imitons de façon efficace les perturbations naturelles, alors nous devrions fournir un habitat pour la communauté entière d’oiseaux forestiers, et non seulement pour quelques espèces choisies qui, par exemple, ont besoin de forêts de conifères plus âgées (Rempel et al. 2007). Si nous sommes capables de maintenir l’équilibre d’une communauté d’oiseaux forestiers représentative de l’assortiment des espèces que l’on trouvait à l’origine, nous prenons ainsi confiance en notre capacité de contribuer efficacement au maintien de l’intégrité écologique et de la conservation de la biodiversité. Une approche plus ciblée, dans laquelle les espèces sont sélectionnées en fonction de la gamme de conditions forestières qu’elles représentent, constitue une méthode logique et plus gérable pour développer un système d’indicateurs. Pour de nombreuses raisons, il n’est pas possible d’utiliser la communauté entière d’oiseaux forestiers pour évaluer les options de planification. Une approche plus ciblée, dans laquelle les espèces sont sélectionnées en fonction de la gamme de conditions forestières qu’elles représentent, constitue une méthode logique et plus maîtrisable pour développer un système d’indicateurs. La sélection de ces espèces « focales » (Hannon et McCallum 2004), le développement de modèles d’habitats associés, et l’utilisation de ces modèles pour évaluer les futures conditions forestières, fournissent un cadre indicateur pour l’évaluation des options de planification (Rempel et al. 2004, Rempel 2007). 7.0 Cadre de modélisation spatiale pour développer et évaluer les politiques et des options d’aménagement L’aménagement scientifique adaptatif fournit une approche logique, défendable et efficace pour développer et évaluer les politiques sur les ressources naturelles et les options d’aménagement. L’aménagement scientifique adaptatif fournit une approche logique, défendable et efficace pour développer et évaluer les politiques d’aménagement des ressources et les options d’aménagement (Rempel et al. 2004). Dans cette section, nous illustrons la mise en application de l’aménagement scientifique adaptatif à travers le développement, l’utilisation et l’évaluation des modèles d’évaluation spatiale du paysage. Ces modèles d’évaluation ont été développés à travers un projet financé par le RGDF, « Multiscale Landscape Indicators of Forest Bird Diversity and Community Structure » et un projet financé par le ministère des Richesses naturelles de l’Ontario, « Multiple Scale Resource Selection Functions for Scenario Analysis ». Ces modèles ont été utilisés dans le cadre d’une approche scientifique adaptative en planification de l’aménagement forestier pour Louisiana-Pacific Canada Ltée, à la division des ressources forestières de Swan Valley et au ministère des Richesses naturelles de l’Ontario, division des politiques forestières (LP Canada 2006, Donnelly et al. 2009). Un cadre de modélisation pour l’évaluation spatiale des paysages permet aux aménagistes forestiers de déterminer plus précisément la gamme de caractéristiques forestières nécessaires pour atteindre les objectifs en conservation de la biodiversité (à plusieurs échelles et sur une longue période de temps) dans le cadre des activités de planification de l’aménagement (Figure 2). Des objectifs de biodiversité peuvent être développés et les effets potentiels de la récolte forestière et du patron spatial peuvent être évalués lors de l’examen des scénarios d’aménagement à l’aide des modèles spatiaux. Les objectifs d’aménagement et les pratiques d’exploitation conçues pour maintenir la communauté d’oiseaux chanteurs de la forêt boréale devraient aussi fournir des conditions d’habitat adéquates pour toutes les autres espèces d’animaux et de plantes associées à cette communauté. 16 Réseau de gestion durable des forêts Figure 2. Diagramme de flux de l’information et des modèles utilisés pour prévoir les conditions forestières futures et l’occupation de l’habitat pour l’évaluation spatiale des options d’aménagement du paysage. Le langage de modélisation spatiale « LSL » est utilisé pour capter les relations spatiales et pour mettre en application les modèles spatiaux d’habitat. Étapes clés dans le développement d’un cadre de modélisation pour l’évaluation spatiale des paysages: 1. Transposer un régime de perturbation forestière en espaces d’habitats. Déterminer les principaux éléments du patron, de la composition et de la structure qui sont affectés par l’aménagement forestier, puis transposer l’étendue et les dimensions des conditions forestières qui surgissent d’un régime de perturbations naturelles dans un modèle complémentaire de conditions naturelles d’habitats. 2. Sélectionner les espèces focales. Choisir les espèces focales en (i) évaluant l’étendue des conditions avec lesquelles sont associées les espèces d’oiseaux chanteurs de la communauté, (ii) développant et testant des modèles d’habitat spatialement explicites à de multiples échelles, afin de prévoir l’occupation de l’habitat et (iii) faisant une sélection finale d’espèces focales sur la base des associations d’habitats et la performance du modèle. 3. Prévoir l’état du futur paysage et des divers éléments de l’habitat. Prévoir le futur paysage et les conditions des éléments de l’habitat en intégrant, en tant que contraintes de récolte, des ensembles d’options d’aménagement et/ou de politiques dans un planificateur spatial de récolte. Le Réseau de gestion durable des forêts 17 planificateur devrait aussi modéliser la succession forestière et le développement des éléments de l’habitat dans le temps, et produire des cartes spatiales numériques comme résultats. 4. Simuler ou analyser les processus liés aux perturbations naturelles. Examiner et/ou simuler les processus de perturbation naturelle afin de prévoir l’étendue de la variabilité des conditions forestières futures en l’absence d’activités d’aménagement. Le simulateur devrait modéliser la succession forestière et le développement des éléments de l’habitat, et produire des cartes spatiales numériques comme résultat. 5. Utiliser les modèles d’habitats pour le classement hiérarchique des diverses options liées aux politiques et à l’aménagement. Mettre en pratique les modèles d’habitat à échelles multiples afin d’évaluer et de hiérarchiser les ensembles d’options d’aménagement et/ou de politiques en fonction de leur capacité prévue d’atteindre les objectifs de conservation de la biodiversité (p. ex. fournir un habitat non fragmenté pour toutes les espèces focales). Évaluer si l’étendue de la variabilité des conditions forestières est en train de diminuer au point où l’habitat de certaines espèces focales diminue de manière permanente. Un cadre de modélisation pour l’évaluation spatiale des paysages permet aux aménagistes forestiers de déterminer plus précisément l’étendue des caractéristiques forestières nécessaires pour atteindre les objectifs de conservation de la biodiversité. 18 6. Considérer les politiques comme des « hypothèses » pendant le processus de suivi de l’efficacité. Traiter les politiques comme des hypothèses, et mettre en oeuvre un programme de suivi des effets et de l’efficacité pour tester et évaluer la capacité des options d’aménagement et de politiques à atteindre les objectifs de conservation de la biodiversité. Sélectionner une condition de référence appropriée. Si le fait de s’inspirer des perturbations naturelles est au centre du choix des options de conservation, alors faire également le suivi de la faune en forêt (de la classe d’âge appropriée) qui résulte des perturbations naturelles et en faire la condition de référence. Déterminer les principales incertitudes et concentrer le suivi sur celles-ci. Faire le suivi des réponses (effets) indésirés dans les secteurs où la préoccupation sociale ou écologique est importante. 7. Modifier les options liées à l’aménagement et aux politiques selon les résultats. Modifier, ajouter ou réaffirmer les options d’aménagement et de politiques selon les résultats du programme de suivi des effets et de l’efficacité. Continuer à améliorer les modèles d’habitat ainsi que les autres modèles utilisés dans l’évaluation des politiques et dans la planification de l’aménagement forestier. Prendre en considération la possibilité d’augmenter le nombre d’espèces intégrées aux modèles et suivies dans le cadre du « bioessai ». Réseau de gestion durable des forêts Ces 7 étapes clés constitue une approche scientifique adaptative pour l’aménagement forestier et le développement de politiques. L’intention est d’illustrer comment la science peut être utilisée afin de soutenir le développement et la vérification d’options d’aménagement et de politiques. Étape 1. Transposer un régime de perturbations forestières dans des espaces d’habitats. Les perturbations naturelles dans la forêt boréale sont majoritairement des feux de forêt, mais elles incluent aussi des infestations d’insectes et des chablis. Dans le cas des feux de forêt, les régimes de perturbation naturelle peuvent être caractérisés par 3 facteurs principaux: l’étendue ou la superficie perturbée (p. ex. les petites perturbations par rapport aux plus grandes), l’intensité de la perturbation (p. ex. feux d’intensité moyenne par rapport aux feux d’intensité faible), et la fréquence de la perturbation (p. ex. absente, rare, peu fréquente, fréquente). De la même manière, les activités de récolte forestière créent également des perturbations du paysage avec de grandes coupes totales progressives en comparaison à de petites coupes par blocs dispersés, des coupes totales par rapport à des coupes à rétention variable, et des intervalles de récolte courts par rapport à des intervalles longs. Tant les régimes de perturbations naturelles qu’anthropiques affectent le paysage en modifiant le degré selon lequel la matrice forestière est laissée intacte (fragmentation des classes d’âge), la composition relative en feuillus et conifères, et la structure d’âge générale de la forêt (figure 3). De par une adaptation évolutive, la variabilité des conditions forestières répond aux besoins de l’ensemble de la communauté d’oiseaux chanteurs, car les différentes espèces sont adaptées à différents ensemble de conditions. L’ensemble des conditions auxquelles une espèce est adaptée est appelée « habitat », et ce dernier est spécifique de l’espèce. Sans cette adaptation évolutive, il y aurait une compétition constante et agressive entre les espèces, et ultimement moins d’espèces pourraient occuper le même paysage. Un des objectifs principaux de la planification de la conservation est d’assurer que la variabilité des conditions forestières demeure intacte afin que l’habitat ne décline pour aucune espèce. Les régimes de perturbations naturelles et anthropiques affectent le paysage en modifiant le degré selon lequel la matrice forestière est laissée intacte, la composition relative en feuillus et conifères, et la structure d’âge générale de la forêt Figure 3. La relation entre l’étendue, l’intensité et la fréquence d’une perturbation forestière (boîte de variabilité d’une perturbation naturelle)’, et le patron (matrice forestière), la composition et la structure de la forêt résultante (espace de la niche d’habitat). Réseau de gestion durable des forêts 19 Tenter de planifier et d’instaurer des activités forestières qui s’inspirent des patrons des perturbations naturelles représente un bon départ pour atteindre cet objectif. Toutefois, des études ont démontré qu’il n’est pas possible de complètement imiter l’étendue statistique des perturbations naturelles à travers les activités de récolte, même si nous le voulions. (Armstrong et al. 2003). Alors, comment nous assurer que les limites que nous imposons relativement à l’imitation des perturbations naturelles ne sont pas trop restrictives? Une solution est de laisser les animaux déterminer eux-mêmes si nous maintenons une variabilité suffisante de conditions forestières. Le modèle d'espace des niches d'habitat est illustré sous la forme d’une « boîte d’habitat » représentant la variété des types de forêts et d’âges résultant d’une perturbation. Examinons le modèle conceptuel d’habitat forestier illustré à la figure 3 et le modèle d’habitat des espèces focales à la Figure 4. Le modèle d’espace des niches d’habitat est illustré sous la forme d’une « boîte d’habitat » représentant la variété des types de forêts et d’âges résultant d’une perturbation. Si nous pouvons déterminer les espèces associées aux « extrémités de la boîte d’habitat », et ensuite modéliser leurs besoins en habitat, nous pouvons au moins commencer à comprendre l’étendue minimale de la variabililité nécessaire aux espèces. De plus, nous possédons un mécanisme pour commencer à tester « l’ hypothèse des perturbations naturelles » de la planification de la conservation. PAJG* PAGO* JUAR ROCD* TAPI VITB GRBR* ROCR* TRMI GRDO SIPR* MOTC* PATC GRSO PACJ MOAU* PACR* PAMA* MOVJ* GRFA PAPB VIYR PAJA PAFM* PAFL PACO* PANB PATR* Figure 4. Modèle d’espace de la niche d’habitat avec des espèces focales choisies pour représenter des conditions spécifiques d’habitat au sein de la matrice forestière. L’astérisque (*) représente les espèces sélectionnées comme indicateurs d’évaluation pour le projet de développement d’un guide sur les paysage du MRN de l’Ontario. Les codes d'espèces sont partiellement présentés au tableau 1. 20 Réseau de gestion durable des forêts Tableau 1. Liste des 13 espèces focales choisies pour le projet de guide sur les paysages, avec le nom commun de chaque espèce, leur code selon l'Atlas des oiseaux nicheurs du Québec et leur nom latin. Nom commun Code Nom latin Moucherolle des aulnes† MOAU Empidonax alnorum Paruline noir et blanc PANB Mniotilta varia Paruline à poitrine baie PAPB Dendroica castanea Paruline à gorge orangée PAGO Dendroica fusca Grimpereau brun GRBR Certhia americana Paruline masquée PAMA Geothlypis trichas Paruline à flancs marron PAFM Dendroica pensylvanica Moucherolle tchébec MOTC Empidonax minimus Paruline couronnée PACO Seiurus aurocapilla Sitelle à poitrine rousse SIPR Sitta canadensis Viréo aux yeux rouges VIYR Vireo olivaceus Troglodyte mignon TRMI Troglodytes troglodytes Bruant à gorge blanche BRGB Zonotrichia albicollis L’hypothèse de départ est que si les paramètres mesurables du patron, de la composition et de la structure sont similaires entre les forêts issues des perturbations naturelles et celles issues de l’aménagement, alors les processus écologiques associés sont similaires entre les forêts aménagées et celles qui subissent une perturbation naturelle. L’hypothèse de départ est que si les paramètres mesurables du patron, de la composition et de la structure sont similaires entre les forêts issues des perturbations naturelles et celles issues de l’aménagement, alors les processus écologiques associés sont similaires entre les forêts aménagées et celles qui subissent une perturbation naturelle. La prédiction vérifiable est que si certaines caractéristiques de la forêt aménagée divergent de l’étendue naturelle de la variation (c.-à-d. si la boîte rétrécit), alors les espèces associées à ces caractéristiques déclineront en abondance ou en probabilité d’occurrence. Étape 2. Sélectionner les espèces focales. La sélection des espèces focales implique 3 étapes: (i) approfondir les relations avec l’habitat, (ii) développer et tester les modèles d’habitat, et (iii) sélectionner les espèces focales adéquates en se basant sur les critères appropriés (Rempel 2007). Les espèces sélectionnées comme espèces focales devraient remplir les conditions suivantes: 1. Être sensibles aux options d’aménagement forestier présentes sur la table de planification, 2. Inclure les espèces sensibles à une combinaison de patrons à l’échelle locale et à l’échelle du paysage, Réseau de gestion durable des forêts 21 3. Représenter l’étendue complète des conditions d’habitats trouvées dans l’unité d’aménagement, 4. Être présentes selon une fréquence qui permette un suivi facile (bien que quelques rares espèces puissent aussi être incluses), 5. Être au centre de leur aire de distribution, et non sur les limites, 6. Avoir des relations fortes et plutôt spécifiques avec l’habitat (bien que quelques espèces « généralistes » puissent aussi être incluses), et 7. Avoir des modèles d’habitats associés ayant déjà été testés et qui ont montré une certaine robustesse dans le temps et l’espace. L’identification des espèces focales potentielles nécessite une combinaison de méthodes d’analyse de la communauté et des techniques de modélisation statistique. L’identification des espèces focales potentielles nécessite une combinaison de méthodes d’analyse de la communauté et des techniques de modélisation statistique (Rempel et al. 2007). Nous avons eu recours aux techniques d’analyse de la communauté, appelées analyses canoniques des correspondances (ACC) (Ter Braak et Smilauer 2002) afin de cartographier l’étendue de la variabilité au sein de la communauté d’oiseaux chanteurs dans le parc provincial de Duck Mountain au Manitoba, et dans la forêt boréale de l’Ontario (Figure 5). Dans la figure 5, les flèches représentent les variables forestières qui expliquent le mieux pourquoi certains groupes d’espèces sont présents en même temps. Les noms des espèces d’oiseaux chanteurs sont en lettres minuscules. Par exemple, « PACO » fait référence à la paruline couronnée. Ces espèces, proches les unes des autres selon une méthode d’ordination ont tendance à se présenter ensemble en forêt. Les variables explicatives incluent une combinaison de caractéristiques à l’échelle locale et à l’échelle du paysage : hauteur de l’arbre à l’échelle du peuplement (HAUTEUR), fermeture du couvert forestier (COUVERT), le degré selon lequel la matrice forestière est laissée intacte (INTACT), l’âge du peuplement (ÂGE), la classe d’âge générale à l’échelle du paysage (JEUNE), et la composition relative des types de couvert forestier (FEUILLUS). 22 Réseau de gestion durable des forêts Figure 5. Un diagramme d’ordination ACC représentant les 9 groupements d’espèces d’oiseaux associés avec des variables explicatives utilisées pour décrire les relations avec l’habitat. À la figure 5, l’ordination de la communauté nous permet de caractériser la diversité des besoins en habitat au sein de la communauté d’oiseaux chanteurs, afin de déterminer les espèces ayant la plus forte relation avec les facteurs de l’habitat (c.-à-d. situées le plus loin possible du centre du diagramme), et regrouper les ensembles communs de relations (p. ex. les espèces associées avec les vieux peuplements de résineux et un couvert forestier fermé). Si les espèces focales sont sélectionnées parmi les 9 groupes identifiés à la figure 5, alors nous pouvons être relativement confiants que, collectivement, ce groupe d’espèces focales représente une large diversité de conditions d’habitat dans la forêt. La prochaine étape est de développer et tester les modèles d’association d’habitats. L’approche de modélisation utilisée ici inclut le développement de fonctions de sélections des ressources à de multiples échelles basé sur une régression logistique bayésienne (Genkin et al. 2005). La régression bayésienne nous a permis de réaliser le développement des modèles en se basant sur les besoins connus des espèces au niveau de leurs cycles biologiques. Des modèles de fonctions de sélection des ressources (FSR4) (Johnson et al. 2004, Manly et al. 2002) mettent en relation la probabilité de l’occupation de l’habitat avec les variables décrivant la structure forestière. Puisque la sélection d’un peuplement peut non seulement dépendre des conditions internes du peuplement, mais aussi de facteurs à l’échelle locale, intermédiaire et du paysage, il était important de développer des modèles d’habitat en utilisant des techniques spatialement explicites de modélisation à de multiples échelles. Puisque la sélection d’un peuplement dépend de facteurs à l’échelle locale, intermédiaire et du paysage, il était important de développer des modèles d’habitat en utilisant des techniques spatialement explicites de modélisation à de multiples échelles. 4 En anglais : resource selection function (RSF). Réseau de gestion durable des forêts 23 Les variables explicatives utilisées dans la modélisation FSR sont les mêmes que celles utilisées pour l’analyse de la communauté, et ont été tirées du même ensemble de données d’inventaire forestier utilisé dans le plan d’aménagement forestier. Cela a permis d’établir un lien direct entre les modèles décrivant les relations avec l’habitat développés par les chercheurs, et les conditions forestières futures prévues par les aménagistes forestiers. L’interprétation des résultats du diagramme d’ordination révèle au moins 9 groupements naturels d’espèces qui définissent collectivement une large gamme de conditions environnementales dans le paysage : 1) Couvert feuillu, plus âgé, haut et fermé, avec peu d’entremêlement entre les forêts jeune et vieille : paruline couronnée 2) Forêt de feuillus, d’immature à jeune, avec des conditions relativement ouvertes : viréo aux yeux rouges, paruline noir et blanc, paruline flamboyante, et grive fauve 3) Forêt de feuillus, plus jeune, couvert forestier ouvert, entremêlement entre les forêts jeune et vieille : paruline jaune, paruline à flancs marron, paruline triste, moucherolle tchébec 4) Jeune forêt mixte, couvert forestier ouvert, entremêlement entre les forêts jeune et vieille, souvent très humide : moucherolle des aulnes, paruline masquée 5) Vieille tourbière résineuse, ouverte, où poussent des conifères: paruline à couronne rousse 6) Peuplements de résineux, plus vieux, ouverts, dans une matrice forestière mature: grand pic 7) Forêt de résineux, plus âgée, fermée, dans une matrice forestière mature: troglodyte mignon, junco ardoisé, tarin des pins, moucherolle à ventre jaune, roitelet à couronne dorée 8) Forêt mixte, plus âgée, fermée (dominée par les feuillus ou par les résineux), avec peu d’entremêlement entre les forêts jeune et ancienne: paruline à poitrine baie, grimpereau brun, sitelle à poitrine rousse, paruline à gorge orangée 9) Forêt mixte ouverte, forte densité de bordures: bruant à gorge blanche, grive solitaire 10) Espèces sans patron particulier de discrimination par rapport aux variables mesurées : paruline à tête cendrée, grive à dos olive, paruline à croupion jaune, viréo à tête bleu, paruline à joues grises, roitelet à couronne rubis. 24 Réseau de gestion durable des forêts Ces groupements d’espèces fournissent des informations pertinentes pour effectuer une sélection informée et non biaisée d’espèces focales pour la modélisation et le suivi des effets environnementaux de l’aménagement forestier. Si les espèces sont sélectionnées dans seulement un quadrant du diagramme d’ordination, alors l’évaluation de l’aménagement serait biaisé envers un ensemble restreint de conditions environnementales et de réponses des espèces. Dans le cadre du projet de guide des paysages de l’Ontario, la sélection des espèces focales a été basée sur les 7 conditions énumérées précédemment, aboutissant à la sélection de 13 espèces dont les besoins en habitat définissent collectivement un large éventail de conditions forestières. Étape 3. Prévoir l’état du futur paysage et des divers éléments de l’habitat. La 3e étape est de prévoir les conditions futures de la forêt en utilisant PATCHWORKS comme cadre de modélisation pour simuler la planification de la récolte forestière et le développement des peuplements (Spatial Planning Systems 2008). Le programme a été utilisé pour créer des cartes d’occupation du territoire illustrant les prévisions relatives aux futures conditions forestières au fil du temps (jusqu’à 200 ans dans le futur), basées sur d’autres possibilités pour des plans d’aménagement de la forêt et/ou des scénarios de politiques. Des courbes représentant les éléments de l’habitat ont été développées pour prévoir l’évolution des caractéristiques de l’habitat dans le temps. Les éléments de l’habitat et leur application dans la planification de l’aménagement forestier ont été utilisés la première fois au Canada par Weyerhaeuser Coastal BC operations (alors MacMillan-Bloedel) afin de développer une stratégie pour la conservation de la biodiversité, à l’intérieur d’un cadre d’aménagement adaptatif, ainsi que pour tester l’implantation des systèmes de récolte à rétention variable (Bunnell et al. 2003). Pour de nombreux oiseaux chanteurs, les éléments importants de l’habitat orientant la sélection d’un peuplement incluent la hauteur des arbres, la fermeture du couvert forestier, la proportion (%) de feuillus et la densité des chicots. PATCHWORKS est l’un des quelques modèles spatiaux de récolte et de projection qui peuvent incorporer de tels modèles de structure de peuplement. Le cadre de travail permet aussi de spécifier des sous-modèles de succession du peuplement et des éléments de l’habitat, ce qui est important pour évaluer les effets à relativement long terme de la structure forestière sur la biodiversité. Les processus de développement et de validation des courbes représentant les éléments de l’habitat sont expliqués davantage dans un rapport évaluant les méthodes de rechange à la modélisation du développement des éléments de l’habitat (Rempel et al. 2009). Pour de nombreux oiseaux chanteurs, les éléments importants de l’habitat orientant la sélection du peuplement incluent la hauteur des arbres, la fermeture du couvert forestier, la proportion (%) de feuillus et la densité des chicots. Pour l’évaluation spatiale de la biodiversité du paysage, les résultats clés sont les cartes de prévision de l’inventaire forestier du territoire, mises à jour avec les projections concernant la récolte et les traitements sylvicoles, la succession du peuplement et les caractéristiques du peuplement selon plusieurs scénarios devant être évalués. Cette nouvelle carte spatiale est ensuite importée dans le programme de modélisation spatiale LSL (Landscape Scripting Language) (Kushneriuk et Rempel 2004) où les modèles de fonction de sélection des ressources spatialement explicites sont appliqués à la carte numérique de PATCHWORKS. Les modèles nous permettent d’évaluer la composition du paysage et le patron spatial selon leur atteinte (ou non) des objectifs des politiques ou de l’aménagement. Nous avons donc appelé ces modèles d’habitat « modèles d’évaluation spatiale du paysage » dans Rempel et al. (2006). Réseau de gestion durable des forêts 25 Un exemple du résultat spatial issu des modèles de prévision pour le plan d’aménagement forestier de LP révèle des changements prévus dans l’occupation de l’habitat pour la paruline à flancs marron (Figure 6). Les modèles d'évaluation spatiale du paysage nous permettent d'évaluer la composition du paysage et les patrons spatiaux pour permettre l'atteinte des objectifs politiques et des objectifs d'aménagement. Figure 6. Patrons projetés de l’occupation du territoire (surfaces de probabilité) pour la paruline à flancs marron (PAFM). Les tons plus foncés indiquent une valeur plus élevée de la valeur mesurée. Étape 4. Simuler ou analyser les processus liés aux perturbations naturelles. Une des approches visant la compréhension de l’étendue prévue de conditions est de développer des modèles de processus et ensuite de simuler les perturbations forestières et la succession dans le temps. 26 Lorsque le fait de maintenir les conditions environnementales et fauniques dans l’étendue des variations constitue un objectif de conservation, il est nécessaire de faire des prévisions quant à cette étendue naturelle des variations. Malheureusement, il n’existe peu ou pas de données qui nous permettent d’estimer les tendances à long terme dans les variations naturelles. Les conditions actuelles ou récentes ne sont qu’une partie de la multitude de conditions auxquelles on peut s’attendre au fil du temps. Une des approches dans la compréhension de l’étendue des conditions est de développer des modèles de processus basés sur notre compréhension de la façon dont se produisent les perturbations naturelles et la succession forestière, et ensuite de simuler les perturbations forestières et la succession dans le temps afin d’estimer la distribution statistique des conditions forestières. Si une étendue limitée de tels résultats est résumée (p. ex. du 25e au 75e percentile), alors il est possible de déterminer une étendue des variations naturelles simulées pour chaque écorégion. Réseau de gestion durable des forêts Pour le processus de développement du guide sur les paysages, le modèle spatial de simulation BFOLDS a été utilisé pour simuler les cycles de feu (Perera et al. 2004). Les simulations ont été amorcées avec les conditions forestières actuelles, puis appliquées à une période de 150 ans dans le but de réduire ou éliminer la « signature » actuelle de l’aménagement forestier sur le paysage. Pour cette étude, 80 simulations de feux d’intensité moyenne ont été complétées pour l’écorégion 3W, qui entoure le Lac Nipigon dans le nord de l’Ontario. Une « signature spatiale » était ensuite déterminée pour les régimes de perturbation d’intensité faible, moyenne et élevée. Ces signatures spatiales sont des histogrammes basés sur l’analyse de la composition des lisières et du couvert forestier du territoire, et ont été réalisées pour une variété de taille d’unités d’analyse, allant de 50 à 5000 ha. Les paysages ressortant des régimes simulés de feu de haute intensité ont démontré un patron quantitativement différent du paysage actuel (Figure 7). Le patron de l’histogramme de la forêt actuelle était en forme de cloche, indiquant que dans la plupart des hexagones de 500 ha, environ 30 à 60 % de l’hexagone était perturbé par le feu ou la récolte forestière. À l’opposé, le patron de la carte de feu simulé était en forme de U, indiquant que la forêt à l’intérieur d’un hexagone était soit essentiellement mature et non perturbée, ou complètement perturbée par le feu. 0R OPOR T I ON DE L A S UPER F I C I E T OT AL E 0R OPOR T I ON DE F OR ÐT MAT UR E HA 0R OPOR T I ON MOYENNE ¡ C OR ÏGI ON 7 !NNÏE ¡ C OR ÏGI ON 7 !NNÏE & () Figure 7. Comparaison de la texture du paysage entre les conditions actuelles de la forêt (Année 0) et un régime de perturbation consistant en un feu simulé de forte intensité. L’histogramme illustre la fréquence des unités d’analyse (cellules hexagonales de 500 ha) avec des niveaux de perturbation faible à élevé à l’intérieur de la cellule. Si le paysage est perturbé de manière uniforme, le patron sera en forme de cloche, mais si le paysage montre de grandes parcelles perturbées séparées par de la forêt mature non perturbée, le patron sera en forme de U. Réseau de gestion durable des forêts 27 Une étape critique est le classement hiérarchique et l’évaluation des scénarios d’aménagement planifiés et/ou des ensembles d’options de politiques relativement à leur capacité prévue à atteindre les objectifs de conservation de la biodiversité. Étape 5. Utiliser les modèles d’habitats pour évaluer et ordonner les scénarios planifiés liés aux politiques et/ou à l’aménagement. Cette étape critique consiste à hiérarchiser et évaluer les scénarios d’aménagement planifiés et/ou les ensembles d’options de politiques relativement à leur capacité prévue d’atteindre les objectifs de conservation de la biodiversité. Par exemple, nous pourrions vouloir évaluer si un scénario d’aménagement fournira continuellement un habitat pour toutes les espèces focales d’oiseaux chanteurs. Les modèles d’habitat sont appliqués aux cartes numériques créées par le programme de planification de la récolte à l’aide de l’outil de planification OLT (Ontario Landscape Tool) (Elkie et al. 2009). Pour chaque indicateur normatif (p. ex. la superficie totale dans chaque classe de paysage), la cible de l’étendue des variations naturelles simulées, la condition forestière initiale de l’écorégion, et la condition prévue à l’intérieur de l’unité d’aménagement forestier, sont présentées graphiquement (figure 8). Dans cet exemple, l’importance des petites gaules de conifères et des conifères immatures est moins élevée que l’étendue souhaitée des variations naturelles simulées. De même, pour chaque indicateur évaluatif (p. ex. les espèces focales), la quantité d’habitat (dans ce cas-ci, la proportion de la superficie occupée) résultant du scénario d’aménagement proposé, est présentée graphiquement, ainsi que les conditions actuelles et l’étendue des variations naturelles simulées (figure 9). 70 Superficie (km²) 60 50 40 30 20 10 0 G FI-MF RI-MR MSbFS-MSb MEpFS MFS-RM MFFS-MF Classe de paysage Figure 8. Étendue des variations naturelles simulées pour certaines classes de paysage du plan d'aménagement forestier de Nipigon-Armstrong. Cette étendue est tirée de 80 simulations de perturbations naturelles. La ligne supérieure de la boîte indique le troisième quartile, tandis que la ligne inférieure indique le premier quartile. Les petites boîtes pleines représentent la condition forestière actuelle. Les petites boîtes blanches indiquent les conditions attendues, basées sur le plan d'aménagement forestier. G = petites gaules, I= immature, FS = fin de succession, R = résineux, F = feuillu, -M = mixte, Sb = sapin baumier, Ep = épinette. Par exemple, pour la classe « résineux immatures et mixte à dominance de résineux » (RI-MR), la situation actuelle est inférieure à la cible, mais le scénario d’aménagement ramène cette valeur plus près de la cible d’aménagement. 28 Réseau de gestion durable des forêts Prob. d’occupation de l’habitat MOAU PANB PAPB PAGO GRBR PAMA PAFM Espèces Figure 9. Proportion calculée de superficie occupée (égale à la probabilité d’occupation du territoire) pour 7 des 13 espèces focales d’oiseaux chanteurs (indicateurs évaluatifs) de l’UAF de Nipigon-Armstrong. Les annotations sont les mêmes que pour la figure 8, et les codes des espèces sont expliqués au tableau 1. À partir de tels rapports, les aménagistes peuvent évaluer les attentes face aux divers scénarios d’aménagement, incluant la réussite relative quant à l’imitation de l’étendue naturelle des conditions forestières, et au maintien des populations d’espèces fauniques clés. Ultimement, le but est d’éviter le rétrécissement de la boîte d’habitat, et d’empêcher la perte d’espèces ou d’importants écosystèmes forestiers. Dans le cadre du développement du guide des paysages de l’Ontario, des modèles d’habitat à diverses échelles, et spatialement explicites, ont été utilisés, en ayant recours aux prévisions relatives aux futures conditions forestières et provenant de 3 scénarios d’aménagement différents, générés par le modèle de planification de la récolte de PATCHWORKS. Tel que décrit précédemment, un simulateur de perturbations naturelles a aussi été utilisé et ce, afin d’estimer l’étendue des variations naturelles simulées pour les conditions de l’habitat et son occupation par les espèces. Pour chaque indicateur évaluatif (p. ex. les espèces focales), la quantité d’habitat résultant du scénario d’aménagement proposé est présentée graphiquement. L’évaluation de ces simulations de scénarios selon leur atteinte des objectifs de conservation est disponible au tableau 2. Les options d’aménagement réussissant à maintenir les prévisions relatives à la réponse environnementale ou la réponse des espèces dans les limites de l’étendue des variations naturelles simulées atteignaient l’objectif final. Une diminution d’habitat relativement à l’étendue des variations naturelles simulées équivalait à un score de -1, un maintien de l’habitat donnait +1, et une augmentation de l’habitat donnait -0.5. Une augmentation de l’habitat pour les espèces dépendantes des lisières peut signifier une diminution de l’habitat pour les espèces qui évitent les lisières, et vice versa. Les scores étaient aussi pondérés selon la performance du modèle de sorte que les résultats issus de modèles d’habitats plus performants ont été plus influents dans l’analyse. Un score (somme) faible indique une faible performance du scénario en matière de conservation de l’ensemble des espèces. Réseau de gestion durable des forêts 29 Tableau 2. Évaluation de scénarios d’aménagement forestier selon les objectifs de conservation de la biodiversité, où la performance est relative à l’étendue des variations naturelles simulées. Espèces Scénario ACTUEL NON SPATIAL Moucherolle des aulnes Performance SPATIAL NATUREL 1 1 -0,5 1 0,77 Paruline noir et blanc -1 -0,5 1 -0,5 0,68 Paruline à poitrine baie -1 -1 -1 -1 0,73 Paruline à gorge orangée -0,5 1 -0,5 1 0,67 Grimpereau brun -0,5 -1 -1 -1 0,73 Paruline masquée -1 -1 -1 -1 0,83 -0,5 1 -0,5 1 0,76 Moucherolle tchébec 1 1 1 1 0,69 Paruline couronnée 1 -1 -1 -1 0,80 Sitelle à poitrine rousse 1 -1 -1 -1 0,71 -0,5 -0,5 -0,5 -0,5 0,80 Troglodyte mignon 1 1 1 1 0,81 Bruant à gorge blanche 1 1 -0,5 1 0,75 Somme 1 0 -4,5 0 0,8 -0,09 -3,49 -0,09 Paruline à flancs marron Viréo aux yeux rouge Somme pondérée§ § Une diminution d’habitat relativement à la GSCN équivaut à un score de -1, un maintien de l’habitat donne +1, et une augmentation de l’habitat donne -0.5. Les scores sont aussi pondérés selon la performance du modèle de sorte que les résultats issus de modèles d’habitats plus performants sont plus influents dans l’analyse. Un score (somme) faible indique une faible performance du scénario en matière de conservation de l’ensemble des espèces (Rempel et al. 2007). Les lignes directrices incluant des besoins précis en espace ont eu la pire performance relativement à l’étendue des variations naturelles simulées. L’écart par rapport à l’étendue des variations naturelles simulées a été causé par le patron de coupe par blocs dispersés utilisé dans les lignes directrices pour la protection de l’habitat de l’orignal (MRNO 1988b) et par les réserves linéaires utilisées dans les lignes directrices pour la protection de l’habitat des poissons (MRNO 1988a) (SPATIAL). La performance au niveau de la conservation s’est améliorée pour les scénarios dans lesquels aucune règle spatiale stricte n’était établie (NON SPATIAL), impliquant que le planificateur de récolte suive la structure des classes d’âge créée par les perturbations du passé, et pour les scénarios où seules quelques règles spatiales simples étaient établies (NATUREL). 30 Réseau de gestion durable des forêts Étape 6. Considérer les politiques comme des « hypothèses » pendant le processus de suivi de l’efficacité, et mettre en oeuvre un programme de suivi des effets et de l’efficacité. Bien que le choix du meilleur scénario d’aménagement ou option politique soit désormais basé sur une évaluation rigoureuse des options, son succès et son efficacité demeurent hypothétiques. Certaines hypothèses et attentes sont plus importantes que d’autres. Les hypothèses importantes devraient être évaluées de façon scientifique grâce un à un programme de suivi. Par exemple, on pourrait supposer que les tentatives d’aménagement pour s’inspirer des patrons forestiers naturels maintiendront un assemblage de la communauté d’oiseaux chanteurs similaire à celui que l’on trouve habituellement dans les forêts qui résultent d’une perturbation naturelle. La différence majeure entre le « suivi » et la « recherche » est que le suivi évalue les « résultats » des politiques existantes, alors que la recherche fournit les « intrants » pour le développement de nouvelles politiques. La rigueur scientifique s’applique de façon égale dans les deux cas. Les hypothèses importantes devraient être évaluées de façon scientifique grâce un à un programme de suivi. Les résultats du suivi évaluent directement si les orientations des politiques et de l’aménagement atteignent les buts souhaités et s’il existe un quelconque effet indésirable ou non attendu. Le programme de suivi de l’efficacité devrait être conçu afin de pouvoir évaluer sans ambiguïté si les politiques et la direction l’aménagement atteignent les buts souhaités et s’il existe un quelconque effet indésirable ou non attendu. La sélection de conditions de référence appropriées, le plan d’échantillonnage, la fréquence d’échantillonnage, et les méthodes d’analyse devraient tous être orientés de manière à fournir un modèle suffisant pour évaluer les hypothèses importantes. Dans certains cas, l’orientation prise en aménagement est basée partiellement sur les modèles de processus (p. ex. modèles de simulation du feu et de croissance du peuplement) ou sur des modèles statistiques (p. ex. fonctions de sélection des ressources). Ces modèles sont eux-mêmes des hypothèses, et le suivi de l’efficacité devrait inclure une évaluation de la précision du modèle (Kimmins et al. 2005, Kimmins et al. 2007). Une étape importante du processus est d’indiquer les incertitudes importantes et les hypothèses d’aménagement qui y sont associées, à partir des politiques et des buts de départ. À titre d’exemple, examinons ces 3 hypothèses fort différentes en aménagement: a. S’inspirer des perturbations naturelles permettra la conservation de la biodiversité, b. La mise en oeuvre du plan d’aménagement n’entraînera aucune diminution significative dans l’abondance des espèces critiques considérant la date de mise en oeuvre du plan, et c. Suivre la direction indiquée dans les directives B permettra de maintenir l’apport d’eau dans l’étendue prévue de la variabilité naturelle, mieux qu’en suivant les directives A. Traduire les politiques en hypothèses claires est une étape importante dans l’aménagement scientifique adaptatif. Il est également utile, tôt dans le processus de planification et de développement de politiques, de penser à la manière de formuler les hypothèses importantes seront formulées, puisque cela contribuera à clarifier la sélection des options de politiques ou d’aménagement. Réseau de gestion durable des forêts Traduire les politiques en hypothèses claires est une étape importante dans l’aménagement scientifique adaptatif. 31 Étape 7. Modifier, ajouter ou réaffirmer les options liées à l’aménagement et aux politiques en fonction des résultats du programme de suivi des effets et de l’efficacité. D’une perspective d’aménagement adaptatif, un lien clairement défini et reconnu entre le suivi de l’efficacité et les décisions politiques contribuera à assurer que des données pertinentes soient utilisées pour les révisions des politiques et pour les mises à jour du plan d’aménagement (figure 1). Sans cela, les résultats du suivi pourraient être mis à l’écart, et la sauvegarde de l’aménagement scientifique adaptatif en serait compromise. La direction stratégique et les hypothèses comprises dans les plans d’aménagement forestier devraient être révisées suite à la mise en oeuvre du plan et une période de temps appropriée de suivi de l’efficacité. La direction stratégique et les hypothèses comprises dans les plans d’aménagement forestier devraient être révisées suite à la mise en oeuvre du plan et une période de temps appropriée de suivi de l’efficacité. Les pratiques habituelles d’exploitation ou les saines pratiques d’aménagement devraient être révisées au besoin après le suivi de l’efficacité afin d’assurer que les stratégies soient efficacement réalisées sur le terrain. Ce processus de révision n’en sera que meilleur s’il est effectué sur une base périodique, et s’il s’ajuste aux cycles de planification et de production de rapports (p. ex. tous les 5 ans pour les plans stratégiques, et tous les 3 ans pour les plans annuel d’opération et les procédures d’exploitation, ou les audits de certification. Les résultats du suivi de l’efficacité, et l’évaluation et l’ajustement de la planification et des pratiques, devraient impliquer des groupes consultatifs publics et des conseillers scientifiques, déjà consultés depuis l’étape du développement et ce, pour une meilleure efficacité. De toutes les étapes de l’aménagement adaptatif scientifique, l’étape 7 est la plus ardue. Cela implique de réouvrir de vieilles discussions, faire face à des critiques accrues, admettre possiblement des défaillances dans l’aménagement, déclencher de nouveaux débats, et devoir trouver du support pour les options et objectifs d’aménagement nouveaux ou révisés chez une audience critique. Pourtant, c’est à cette étape du processus que l’approche scientifique utilisée en aménagement retire les plus grands gains et bénéfices. Une forte conviction et peut-être une exigence officielle ou légale de procéder à l’étape 7 contribueront à assurer le succès de l’approche scientifique en aménagement des ressources. 8.0 Conclusion L’aménagement scientifique des ressources signifie davantage que des actions d’aménagement fondées sur certains résultats de recherche sélectionnés et évalués par des pairs. La science est une approche philosophique évaluant une connaissance fiable en opposition à une connaissance incertaine, et une approche scientifique en aménagement des ressources incorporera la méthode scientifique tout au long du cycle d’aménagement, incluant le développement, l’application et l’évaluation des options de politiques et d’aménagement. Une part essentielle de cette philosophie est la notion de traiter la « politique comme une hypothèse ». L’option de politique ou d’aménagement est prévue pour l’atteinte d’un résultat 32 Réseau de gestion durable des forêts souhaité, mais jusqu’à ce que la réponse face à cette politique ait été prédite puis ensuite contrôlée, nous ne détenons aucune évidence fiable de l’efficacité de cette politique. Lorsque cette approche scientifique en aménagement des ressources est associée à un retour de l’information aux décideurs, les aménagistes améliorent la capacité d’évaluer la fiabilité des connaissances existantes, de s’adapter face à l’arrivée de nouvelles connaissances fiables et de raffiner ou réviser les objectifs actuels d’aménagement. Cela s’appelle l’aménagement adaptatif scientifique. L’aménagement écosystémique oriente l’aménagement vers la totalité de l’écosystème forestier, et non seulement vers quelques valeurs privilégiées. En aménagement écosystémique, le but est d’assurer que les fonctions de cet écosystème soient maintenues telles quelles, et qu’elles puissent donc continuer à fournir les écoservices essentiels dont nous dépendons, comme une eau propre, la fibre ligneuse, le cycle des éléments nutritifs, et le contrôle des insectes nuisibles. Une approche permettant de mesurer le succès est de mesurer l’intégrité écologique à l’aide de systèmes d’indicateurs, comme l’assemblage des communautés. Des modèles spatiaux d’habitat peuvent constituer un outil efficace pour définir la relation entre les conditions forestières et les besoins en habitat, et éventuellement pour sélectionner un groupe d’espèces focales en vue de faire le suivi de l’intégrité écologique. La détermination des cibles d’aménagement en matière de conditions forestières clés (c.-à-d. les indicateurs normatifs) est essentielle pour atteindre les objectifs du plan, mais ces cibles devraient être énoncées en termes d’étendue prévue de la variabilité naturelle. Les conditions antérieures récentes sont insuffisantes pour caractériser l’étendue de la variabilité naturelle, donc nous devons avoir recours à des simulations issues de modèles fondés sur les processus. L’étendue simulée de la variabilité naturelle est très grande et asymétrique, et il serait raisonnable de fixer les limites entre les 25e et 75e percentiles en ce qui a trait aux résultats de la simulation. L’intervalle entre le 25e et le 75e percentile correspond à l’étendue des variations naturelles simulées. La création de patrons forestiers et de structures de peuplement s’inspirant des conditions forestières naturelles constitue une tentative de conservation de l’intégrité écologique et de la biodiversité et devrait être considérée essentiellement comme une hypothèse. Les indicateurs évaluatifs devraient être développés afin de « tester l’hypothèse » selon laquelle les prescriptions d’aménagement sont efficaces pour atteindre les objectifs de planification de la conservation. Nous avons illustré l’utilisation d’un groupe cible d’oiseaux chanteurs en tant qu’indicateur évaluatif, dont les espèces sélectionnées représentent les valeurs extrêmes des conditions forestières à l’intérieur d’un même espace de niche écologique. Par exemple, le groupe focal inclut les espèces ayant le plus grand besoin d’une matrice forestière mature et intacte ainsi que le plus grand besoin d’un habitat de lisière. La modélisation des conditions de l’habitat pour ce groupe focal fournit une information solide permettant d’aider les aménagistes de la forêt à développer et évaluer des plans qui offriront une étendue suffisante de conditions forestières pour soutenir la communauté d’oiseaux chanteurs. Réseau de gestion durable des forêts 33 Rassembler tous les éléments nécessaires à une approche scientifique adaptative en aménagement des ressources exige un solide cadre de planification. Dans ce rapport, nous avons illustré un cadre de planification fondé sur les modèles spatiaux d’évaluation du paysage pour soutenir le développement, la sélection, l’essai et l’amélioration des options choisies relativement aux politiques et à l’aménagement. Sept étapes clés ont été identifiées, selon des concepts d’aménagement scientifique adaptatif, et bien que chaque cas de planification soit différent, ces étapes seront généralement communes aux diverses situations de planification ou de développement de politiques. Les modèles utilisés dans cette approche de planification sont destinés à fournir un aperçu stratégique et général dans un cadre opérationnel réaliste. Le rôle des modèles spatiaux d’habitat et de simulation forestière est de fournir l’information nécessaire à la prise de décision, et d’aider à replacer les objectifs d’aménagement et les décisions dans un contexte plus large d’écoservices, d’intégrité écologique et de conservation de la biodiversité. La science est muette quant à la sélection des meilleures options. La sélection finale des options de politiques pour les guides d’aménagement ou de la meilleure option d’aménagement pour les plans d’aménagement forestier dépend d’une vaste analyse des facteurs écologiques, économiques, politiques et sociaux. Toutefois, en adoptant une approche scientifique à l’aménagement et à la prise de décision, la force de l’approche la plus efficace à obtenir et évaluer une connaissance fiable peut être amenée à un niveau inférieur pour avoir un effet sur le problème et pour soutenir le processus de prise de décision. 34 Réseau de gestion durable des forêts messages clés 1. L’aménagement scientifique des ressources signifie davantage que des actions d’aménagement fondées sur certains résultats de recherche révisés par des pairs. Cela signifie l’intégration de la méthode scientifique à travers le cycle d’aménagement, incluant le développement, l’application et l’évaluation des politiques et des options d’aménagement. Lorsque cette approche scientifique en aménagement forestier est associée à un retour d’information aux décideurs, les aménagistes forestiers améliorent la capacité d’adaptation à de nouvelles connaissances fiables et à des objectifs plus précis (aménagement adaptatif). 2. Pour mener à la réussite, les stratégies et les pratiques d’aménagement forestier ne doivent pas être orientées sur les seuls besoins d’un petit ensemble d’espèces particulières, mais être plutôt conçues afin de maintenir une diversité de couverts forestiers, structures et patrons à l’échelle du paysage et ce, de manière à répondre aux besoins de toutes les espèces. Les stratégies de conservation de la biodiversité qui créent des patrons de paysage ressemblant étroitement à ceux créés par les perturbations naturelles sont plus efficaces à fournir une variété de conditions de l’habitat et à maintenir la variabilité forestière. 3. La conservation de la biodiversité et de l’intégrité écologique a été évaluée avec une approche axée sur la communauté plutôt que sur des espèces particulières. Un groupe d’espèces focales a été choisi pour représenter un assortiment d’oiseaux chanteurs forestiers qui nécessitent le maintien d’une grande étendue de conditions d’habitats. 4. Pour le groupe d’espèces focales, les modèles spatiaux d’habitats précisent des objectifs à atteindre quant au niveau et à l’étendue de la variabilité des conditions forestières minimales nécessaires pour soutenir l’effectif complet d’espèces d’oiseaux chanteurs forestiers. 5. Les variables élaborées dans ce document synthèse devraient être considérées comme des filtres bruts, et c’est pourquoi les modèles spatiaux d’habitat décrivent seulement le cadre général de la structure forestière et du patron nécessaires aux espèces focales. La sélection finale des options de politiques pour les guides d’aménagement ou de l’option d’aménagement pour les plans d’aménagement forestier dépend d’une analyse beaucoup plus large de facteurs. 6. Selon une perspective d’aménagement forestier, un lien clairement défini et reconnu entre les résultats du suivi de l’efficacité et les décisions politiques devrait être établi. Cela aidera à assurer que des données pertinentes soient prises en compte dans les révisions des politiques et les mises à jour des plans. 7. En planification de l’aménagement forestier, la direction stratégique et les hypothèses du plan d’aménagement doivent être revues suite à la mise en oeuvre du plan et le suivi de l’efficacité afin d’assurer l’atteinte des objectifs. Les pratiques habituelles d’exploitation ou les saines pratiques d’aménagement devraient être révisées au besoin suite au processus de suivi de l’efficacité, pour assurer que les stratégies soient réalisées efficacement sur le terrain. Réseau de gestion durable des forêts 35 références Armstrong, G.W.; W.L. Adamowicz, J.A. Beck, S.G. Cumming et F.K.A. Schmiegelow. 2003. Coarse Filter Ecosystem Management in a Nonequilibrating Forest. Forest Science 49: 209-223. Association canadienne de normalisation. 2003. Z809-02 Sustainable Forest Management: Requirements and Guidance. A National Standard of Canada. Association canadienne de normalisation. Mississauga, ON. 78 p. Association des produits forestiers du Canada. 2010. 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