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Érablière intelligente

Le besoin de connaissances en acériculture

Malgré son importance pour le Canada, les connaissances sur l’érable restent largement négligées, et reliées à des projets spécifiques, souvent développés au niveau régional. Les travaux dans le secteur acéricole se concentrent sur les processus de préparation et de transformation du sirop d’érable et sur la qualité du produit fini, ce qui constitue seulement la partie terminale d’une longue filière de production qui a son origine en forêt et qui implique une panoplie de composantes biotiques (les arbres et leur microbiome), environnementales (le climat, le sol et la lumière) et anthropiques (les stratégies d’entaillage et le système d’extraction et de transport de la sève).

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Ces constats démontrent clairement le besoin urgent d’un effort stratégique de mobilisation de la recherche forestière en acériculture qui vise à réseauter les intervenants du monde acéricole. Pour répondre à ce besoin, la FERS réalise un projet pilote pour définir des lignes directrices projetées dans l’avenir. Nous avons installé plusieurs capteurs pour un suivi à long terme et à haute résolution temporelle de la physiologie et de la production de sève de l’érable à sucre. Le projet profite de données météorologiques et environnementales récoltées à l’érablière et dans le site de la forêt Simoncouche. Nous visons à développer les connaissances sur les processus impliqués dans la croissance, la santé et le développement des arbres dans l’écosystème de l’érablière et sur le phénomène de la coulée naturelle de l’eau d’érable dans un contexte de changements climatiques.

L’érable et les changements climatiques

Avec les changements climatiques en cours, l’écosystème de l’érablière subira une modification des conditions environnementales dans son aire de répartition actuelle en Amérique du Nord. Devant ce constat, les régions au nord sont appelées à devenir un refuge privilégié pour l’érable, tandis que le réchauffement pourrait causer des modifications importantes dans les régions plus méridionales. Il est donc urgent d’anticiper les changements dans les conditions de croissance de l’érable pour adapter la production aux conditions attendues dans le futur et de profiter des nouvelles opportunités de développement.

Le temps des sucres

Bien que le temps des sucres s’étende sur plusieurs semaines, les coulées les plus intenses ne durent que quelques jours, et varient en fonction des conditions environnementales journalières. Certaines journées sont meilleures que d’autres, certaines années sont plus productives que d’autres. Les producteurs savent que les bonnes récoltes sont atteintes dans les périodes claires et sans nuages, lorsque les températures baissent sous le point de congélation et sont suivies par des températures tièdes avec une faible diminution de la pression atmosphérique. Cependant, le savoir traditionnel doit être validé avec une approche objective et quantitative afin de comprendre les processus physiologiques et environnementaux impliqués dans cette production et comment la dynamique de la coulée changera dans le nouveau contexte climatique attendu dans le futur.

Les changements climatiques auront des effets importants sur l’érable à sucre, avec des conséquences qui pourraient varier à travers l’aire de distribution de l’espèce au Canada. Avec l’augmentation de la température, les érablières pourraient connaitre des saisons plus hâtives ou écourtées et moins productives. Des études basées sur des analyses de simulations climatiques prévoient un avancement de la saison des sucres de 9 à 19 jours d’ici 2100 et des pertes potentielles de l’ordre de 15 à 22 %. La température de la journée se modifie d’une façon hétérogène : les périodes les plus perturbées par ces changements sont les nuits, ce qui pourrait affecter les différentiels thermiques entre le jour et la nuit (les cycles de gel et de dégel qui favorisent une bonne coulée) et la phase de contraction nocturne du tronc. Des résultats préliminaires obtenus sur les données récoltées à la FERS indiquent qu’au cours des deux mois de la saison des sucres, les 12 meilleurs jours de coulée (20 % de la période de production) ont produit le 80 % du volume total en eau d’érable de l’année. Une telle concentration de la coulée sur peu de jours peut affaiblir ou au contraire assurer le maintien du processus de production dans le futur. Il serait donc important de mieux comprendre les conditions météorologiques associées aux journées qui permettent une telle production.

La production de la sève d’érable

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Au printemps, quand la fonte de la neige rend l’eau liquide disponible aux racines, les séquences de gel/dégel causent des changements de pressions dans le xylème et favorisent l’écoulement de la sève à travers l’entaille. L’acériculture est dépendante du climat et des fluctuations dans les conditions météorologiques de l’hiver et du printemps, et elles peuvent assurer une récolte satisfaisante ou la compromettre.

Les modèles climatiques prédisent des augmentations de 3°C au cours des 50 prochaines années. Le réchauffement sera asymétrique au niveau géographique, saisonnier et journalier, ce qui implique que les changements les plus importants sont attendus dans les régions nordiques de l’Amérique, pendant l’hiver et le printemps, et principalement la nuit. Par exemple, entre 1950 et 1993, le taux d’augmentation des températures nocturnes a été le double de celui des températures diurnes, ce qui conduit effectivement vers un climat printanier avec des amplitudes thermiques réduites. Des hivers moins froids pourraient aussi diminuer la concentration des sucres accumulés dans les tissus, et par conséquent réduire le taux de sucre de l’eau d’érable. Les températures plus douces et la réduction de l’écart thermique journalier des printemps pourraient réduire l’activité de récolte de la sève ou favoriser un déplacement des conditions optimales de la production acéricole vers le nord. Il devient donc important de mieux comprendre et prévoir comment le climat futur affectera la phénologie de l’érable, le calendrier de la coulée, les composants chimiques et la fraction de saccharose solubilisée dans la sève pour adapter la filière acéricole québécoise aux nouvelles conditions de production en forêt et déterminer où devrait se faire l’expansion de cette industrie afin de profiter au maximum des conditions climatiques futures.

Pour en savoir les propriétés et les valeurs nutritives du sirop d’érable de l’UQAC : 
Sirop d’érable de l’UQAC

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Université du Québec à Chicoutimi