Marine Duperat
Doctorat
Effet de l’hétérogénéité du peuplement sur les charges imposées par le vent.
Département des Sciences du Bois et de la Forêt - Université Laval
Directeur: Jean-Claude Ruel
Codirecteur: Barry Gardiner
Cellulaire : (581)309-2630
Local : ABP 2137
Biologiste et écologiste de formation, passionnée de nature et de science, je fais partie de ceux qui pensent qu'il est important de parler de nos recherches au grand public pour désacraliser la recherche et la rendre accessible au plus de monde possible. Dans une société qui croit de moins en moins à la science et aux faits scientifiques, il est ESSENTIEL que nous soyons au maximum ambassadeurs de la science via la diffusion et la vulgarisation.
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En bref
Les dégâts générés par le vent sur les peuplements peuvent engendrer des pertes économiques importantes pour le gestionnaire forestier et causer des dégâts écologiques majeurs. Nous savons que les changements climatiques à venir vont tendre à intensifier les évènements de vents violents et donc, les chablis. En cela, il est important de pouvoir évaluer et prédire l’impact du vent sur un peuplement et à l’échelle du paysage pour pouvoir en améliorer la gestion future.
La réaction des arbres face au vent est fonction de nombreux paramètres tels que la structure du peuplement, la compétition locale ou encore les variations climatiques saisonnières. Intégrant ces variables, le modèle ForestGALES, permet d'estimer l’impact de coupes d’éclaircies sur la vulnérabilité des peuplements face aux charges du vent. Tu veux en savoir plus sur ForestGALES ? Regarde en bas de cette page.
L’objectif de notre étude est d’adapter ce modèle pour des peuplements naturels présentant une forte hétérogénéité spatiale et étant soumis à des variations climatiques saisonnières importantes telles que les forêts boréales. Pour cela, nous étudions une sapinière à bouleau blanc régénérée naturellement. La vitesse, la direction du vent et les contraintes mécaniques générées par le vent sur les sapins baumiers y sont suivies en temps réel de sorte à pouvoir être intégrées dans le modèle ForestGALES.
Structure de ma thèse
Chapitre 1 : Modèles théoriques et empiriques
- Déterminer comment varient les vitesses de vent critiques dans différents modèles incluant des indices de compétition.
- Prédire quel serait l’impact de différents modes d’éclaircies sur les probabilités de risques de chablis.
Chapitre 2 : Impact de l'hiver sur les contraintes mécaniques subies par les arbres
- Effets d'une forte hauteur de neige au pied des arbres, de l'interception de la neige par les houppiers et impact de températures négatives prolongées.
- Comparaison de la capacité de déflexion des arbres été/hiver.
Chapitre 3 : Test et validation des modèles
- Effectuer une éclaircie dans mon peuplement et mesurer les changements de contraintes au niveau des arbres.
- Comparer nos résultats aux modèles théoriques/empiriques générés par ForestGALES.
- Proposer des solutions d'amélioration du modèle pour des peuplements présentant une forte hétérogénéité spatiale.
Publications Scientifiques
- Jackson, T. D., Sethi, S., Dellwik, E., Angelou, N., Bunce, A., van Emmerik, T., Duperat, M., Ruel, J.-C., Wellpott, A., Van Bloem, S., Achim, A., Kane, B., Ciruzzi, D. M., Loheide II, S. P., James, K., Burcham, D., Moore, J., Schindler, D., Kolbe, S., Wiegmann, K., Rudnicki, M., Lieffers, V. J., Selker, J., Gougherty, A. V., Newson, T., Koeser, A., Miesbauer, J., Samelson, R., Wagner, J., Coomes, D., and Gardiner, B.: The motion of trees in the wind: a data synthesis, Biogeosciences Discuss. [preprint], https://doi.org/10.5194/bg-2020-427 , in review, 2020.
- Duperat M., Gardiner B., Ruel, J.-C., Wind and snow loading of balsam fir during a canadian winter: a pioneer study, Forests MDPI, 2020 Open Access - https://www.mdpi.com/1999-4907/11/10/1089/htm
- Duperat M., Gardiner B., Ruel J.-C., Testing an individual tree wind damage risk model in a naturally regenerated balsam fir stand: potential impact of thinning on the level of risk, Forestry: An International Journal of Forest Research, 2020 PDF available on request - https://doi-org.acces.bibl.ulaval.ca/10.1093/forestry/cpaa023 \\
Jauges de contraintes
Matériel
Lieu d'étude : Forêt Montmorency
Peuplement : Sapinière à bouleau blanc - 40 ans - régénération naturelle - une éclaircie pré-com.
Arbres : Quinze sapins baumiers (Abies balsamea)
Equipements "Tour à vent" :
- Tour aluminium (AlumaTower T35)
- 2 anémomètres Young (Campbell Sci.)
- 4 sondes de temperature T107 (Campbell Sci.)
- Datalogger CR5000 (Campbell Sci.)
Equipements "Jauges de contraintes":
- 40 Jauges de contraintes (John Moore, 2005 : https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2005.07.007 )
- Datalogger CR1000 (Campbell Sci)
- 2 multiplexeurs CDM-A116 (Campbell Sci)
Equipements "neige" :
- une mire
- deux cameras de chasse Reconyx
Bourses, Prix Nobel, Gloire éternelle ;)
- 2020 - Bourse du CEF : Centre d’étude de la Forêt – Stage à l'étranger
- 2020 - Bourse FFGG: pour publication d'un article scientifique #1
- 2020 - Bourse FFGG: pour publication d'un article scientifique #2
- 2020 - Bourse Pierre J.H. Richard – Études menées à la Forêt Montmorency
- 2019 - 1ere place - Concours Gustave-Clodomir-Piché - MFFP - Carrefour Forêt 2019 - Catégorie 3e cycle
- 2019 - Bourse de réussite au doctorat – FFGG - Université Laval
- 2019 - Bourse Pierre J.H. Richard – Études menées à la Forêt Montmorency
- 2018 - Bourse du CEF : Centre d’étude de la Forêt – Présence à des congrès
- 2018 - Bourse du Fonds Général pour les Études Supérieures CRSNG - Financement des déplacements en congrès
- 2017 - Bourse de réussite au doctorat – FFGG - Université Laval
- 2017 - Bourse doctorale donnée par le directeur de recherche – Jean-Claude Ruel – CRSNG (4 ans)
- 2016 - 2nde place au Concours d’excellence de l’INRA – Champenoux
Expériences de recherche
- 2021 : Contrat Externe - Dendroécologie de l'épinette blanche (Picea glauca)
- 2020 : Stage doctoral - Biomechanique
- 2018 : Stage doctoral - Modelisation avec ForestGALES
- 2017-2021 : Doctorat en Sciences forestières
- 2016 : "Dynamique de la végétation à un stade primaire de plantation forestière" (6 mois)
- 2015 : "Inventaire de l'état sanitaire des arbres de l'Arboretum d'Amance et cartographie de celui-ci" (2 mois)
- 2014 : "Effet de différentes concentrations de métaux lourds sur la croissance de plusieurs souches de champignons Paxillus" (2 mois)
Et avant le doctorat ?
- 2016-2014: Master (Maitrise) Forêt, Agronomie et Gestion de l'Environnement, Spécialité Fonctionnement et Gestion des Ecosystèmes
- 2014-2010 : Licence (Baccalauréat) Sciences du Vivant et de l'Environnement, Spécialité Biologie des Organismes
ForestGALES
ForestGALES est un modèle (théorique-empirique) britannique de prévision des risques de chablis. Il est couramment utilisé en foresterie en Grande Bretagne est est en cours d'adaptation pour des forêts du monde entier (Japon, France, Nouvelle Zélande, ... ).
Pour plus d'infos : https://www.forestresearch.gov.uk/tools-and-resources/forest-planning-and-management-services/forestgales/
