Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

La tordeuse des bourgeons de l'épinette (Choristoneura fumiferana (Clemens), TBE) est un insecte ravageur qui s’attaque à plusieurs espèces de conifères, dont le sapin baumier et les épinettes. La défoliation par la TBE entraîne à long terme une perte graduelle des aiguilles, affectant ainsi plusieurs processus physiologiques chez les arbres défoliés, notamment la croissance radiale, drastiquement réduite lors d’une épidémie sévère, les traits hydrauliques et anatomiques du xylème. Une meilleure connaissance des causes affectant le dépérissement et la mortalité des espèces touchées est nécessaire. L’objectif général de cette étude est d’évaluer l’impact de la défoliation sur la vulnérabilité des essences hôtes de la tordeuse des bourgeons de l’épinette. Les objectifs spécifiques sont de caractériser les traits hydrauliques, anatomiques et de croissance des trois conifères sous défoliation.

Un total de 190 arbres matures a été échantillonné dans 32 sites défoliés par la TBE dans la région de Saguenay-Lac-Saint-Jean au cours de l’année 2022 pour analyser (1) la perte de conductivité hydraulique et (2) l’anatomie du xylème sous défoliation. Des courbes de perte de conductivité hydraulique de la tige ont été générées à l’aide du CAVITRON, déterminant le potentiel hydrique induisant une perte de 50% de la conductivité de la tige (P50) et ont permis de calculer la marge de sécurité hydraulique à différents niveaux de défoliation pour chaque essence. Les traits anatomiques des branches (largeur des parois, largeur du lumen, diamètre cellulaire) ont été caractérisés à partir de coupes minces colorées à la safranine et mesurés à partir du logiciel WinCellTM. La défoliation a été estimée sur les années 2019 – 2022, à partir des branches récoltées pour les mesures d’anatomie. Une description écologique des sites a été réalisée au cours de l’été 2023, comprenant une caractérisation du milieu physique et du peuplement.

Nous avons identifié un effet significatif des espèces sur le P50. L’épinette noire était l’espèce avec le P50 le plus négatif, démontrant une meilleure résistance à la cavitation du xylème par rapport aux autres espèces. De plus, le sapin baumier et l'épinette blanche avait une marge de sécurité hydraulique positive, mais plus étroite par rapport à l'épinette noire, ce qui peut augmenter le risque de cavitation entrainant la mortalité. Aussi, des mesures du diamètre hydraulique des trachéides et de l’épaisseur des parois cellulaires ont été réalisées pour déterminer les modifications occasionnées par la défoliation sur les caractéristiques anatomiques du bois. Le sapin baumier a présenté une épaisseur de paroi plus mince par rapport aux épinettes. Ainsi, le rapport lumen/paroi était plus petit pour le sapin baumier que pour les épinettes. La défoliation a été plus forte pour les années 2019 et 2020 et a diminué en 2021 et 2022 pour toutes les essences avec des pourcentages de défoliation pour le sapin baumier et l’épinette blanche situés entre 55% et 49 % et entre 9% et 22,2% pour l’épinette noire. Nos résultats issus des modèles Random Forest ont démontré que plusieurs variables, dont l’essence, la défoliation et certains traits hydrauliques, contribuaient à expliquer les valeurs de P12 et de P50 mesurées. Cette étude a réussi à démontrer comment la défoliation par la TBE modifiait les traits anatomiques des espèces étudiées, tels que le diamètre des trachéides et l’épaisseur des parois. Ces modifications augmentent la vulnérabilité des espèces à la cavitation. Par conséquent, des évènements de défoliation, associés à des périodes de fortes sécheresses, peuvent engendrer une mortalité à grande échelle dans les peuplements.