EXPEDITION ISLANDAISE DE COLLECTE DE GRAINES FORESTIERES AU CANADA ET AUX ETATS-UNIS*

par

A. Árnason et T. Benedikz
Service islandais des forêts

INTRODUCTION

L'Islande est l'un des pays les moins boisés d'Europe. Les bois de quelque essence qu'ils soient ne recouvrent qu'un pour cent environ des terres, soit à peu près 1 000 km2. Les bois naturels que l'on recontre sont surtout constitués de bouleaux rabougris épars et sont généralement de faible superficie. De plus, à l'exception de quelques zones mises en défends par le Service islandais des forêts et la Société islandaise des forêts, ces bois ont servi, pendant des siècles, de pâturages et ont été dégradés. Mis à part le bois de chauffage et les poteaux pour clôtures, le pays importe à peu près tout le bois dont il a besoin. On comprend donc qu'il est urgent de boiser, non seulement pour produire du bois d'oeuvre, mais aussi pour protéger le sol, empêcher l'érosion et agrémenter la nature.

La flore indigène islandaise est à prédominance arctique dans ses affinités. Cela s'explique par le fait que l'Islande a été isolée des terres avoisinantes pendant et après la glaciation pléistocène. Lorsque la glace a reculé, la terre a été colonisée principalement par les espèces végétales qui avaient survécu dans des refuges épargnés par la glace, espèces nécessairement adaptées à un climat froid et rigoureux. Il n'y a en Islande que deux espèces forestières indigènes: le bouleau, Betula pubescens Ehrh., et le sorbier, Sorbus aucuparia L.; seul le premier constitue des formations boisées. A la suite du peuplement de l'Islande, à partir de l'an 874, d'autres espèces appartenant à des climats plus tempérés furent introduites accidentellement avec les fourrages et les bestiaux. Plus récemment, des efforts ont été tentés pour enrichir la flore par l'introduction d'arbres et d'autres plantes provenant de régions ayant un climat similaire, telles que l'Alaska, la Sibérie, le Nord de la Scandinavie et des zones de haute altitude en Amérique et en Europe comme les Montagnes Rocheuses et les Alpes.

La flore autochtone ne représente pas une végétation climatique pour le climat islandais. D'après certains auteurs, les terres basses d'Islande sont comprises dans la ceinture forestière boréale. Aussi l'Islande devrait-elle être à même de posséder une flore arborescente beaucoup plus riche, comme c'est le cas de régions à climat comparable en Sibérie, en Alaska et en Scandinavie.

Des essais d'arbres exotiques ont été entrepris méthodiquement au début de ce siècle. Parmi les espèces introduites figurent des espèces des Montagnes Rocheuses: l'épicéa Engelmann (Picea engelmannii Parry), le sapin des Alpes (abies lasiocarpa (Hook.) Nutt.) et le Pinus aristata Engelm. Les graines provenaient du Colorado, mais l'emplacement exact de la source n'est pas connu. Ces espèces et d'autres résineux des Montagnes Rocheuses, introduites à partir de 1950, ont paru intéressantes dans le Nord et l'Est de l'Islande. La grande différence de latitude entre l'Islande et le Colorado ne semble pas avoir porté préjudice à la croissance de ces espèces. Au contraire, le succès des premières plantations d'espèces provenant des Montagnes Rocheuses à Hallormsstadur semble indiquer qu'il y a possibilité de faire croître l'épicéa Engelmann jusqu'à la taille d'un petit arbre à bois de sciage. L'expérience acquise avec des essences d'autres régions montagneuses, comme le mélèze sibérien (Larix sibirica Ledeb.) des montagnes Altai et le pin montagneux (Pinus mugo, var. rostrata (Ant) Hoopes) des Pyrénées, confirme les similitudes qu'il peut y avoir entre certains climats de montagne à basses latitudes et ceux des régions situées au Nord, à l'Est, voire même à l'intérieur de l'Islande méridionale.

L'expédition en question a pu être effectuée aux bourses accordées par la FAO et financées par le programme de développement des Nations Unies; elle a duré du 6 août au 28 octobre 1971. L'expédition devait comprendre des collectes de semences dans les Montagnes Rocheuses et la chaîne des Cascades. Les Cascades n'ont, pour ainsi dire, pas été considérées par l'I.F.S. en tant que source de semences. Il est possible que l'influence plus marquée de l'océan Pacifique rende le climat, à la limite de la végétation arborescente, plus proche de celui des régions plus maritimes de l'Islande, autrement dit les régions méridionales et occidentales.

* Note: Cette version condensée est basée sur le texte photocopié original du rapport de l'auteur intitulé “Report on the forestry tour of the Icelandic FAO fellows to U.S.A. and Canada, 6th August to 28th October 1971”, janvier 1972.

OBJECTIFS

1. Collecter des échantillons de provenances d'espèces d'arbres sylvestres à la limite de la végétation arborescente ou à son voisinage, le long des chaînes des Rocheuses et des Cascades, pour des essais de provenances en Islande. Les espèces suivantes ont eu toute priorité: Abies lasiocarpa, Picea engelmannii et Pinus contorta var. latifolia.

2. Acquérir des connaissances sur les conditions du milieu à la limite de croissance des arbres aux fins de comparaison avec les conditions islandaises.

3. Etablir des contacts aux Etats-Unis et au Canada avec diverses personnes susceptibles de prêter assistance dans les futures collectes de graines pour l'Islande.

COLLECTE DE SEMENCES

L'expédition comportait la prospection de stations dans les Etats du Colorado, du Montana/Idaho, de Californie, de l'Orégon et de Washington aux Etats-Unis, et dans les provinces de la Colombie britannique et de l'Alberta au Canada. Elle était organisée en deux parties: une tournée d'exploration (22 août – 2 septembre) pour prendre contact localement avec les services forestiers des Etats-Unis et du Canada, pour identifier les stations où des collectes pouvaient être effectuées et pour établir le programme de collecte des semences; et la tournée principale de collecte (3 septembre – 22 octobre). Il n'était pas possible d'inclure dans la prospection les zones des montagnes côtières de la Colombie britannique où l'accès à la limite de la végétation arborescente est difficile. Dans les régions où la collecte de graines s'est effectuée, l'accès à cette limite s'est avéré aisé dans le Colorado et l'Alberta méridional, alors que la collecte a été moins facile dans le Montana et la Colombie anglaise.

Choix de l'époque de la collecte. Le problème principal consistait à faire concorder la collecte, dans chaque région, avec la période optimale de mûrissement des cônes, le mois de septembre. Il nous a semblé que, dans les régions septentrionales, les cônes mûrissaient un peu plus tôt que dans les régions situées plus au Sud, quoique les chances de fortes chutes de neige précoces étaient plus grandes. Il fut donc décidé de commencer les travaux de collecte au Canada et de procéder vers le Sud.

Méthodes de collecte. On a utilisé les méthodes qui convenaient le mieux et qui étaient permises par les diverses administrations. La majorité des cônes ont été recueillis dans des arbres sur pied ou dans des caches d'écureuils. On a évité, en général, l'abattage d'arbres entiers, mais lorsqu'aucune autre méthode n'était praticable, on a abattu occasionnellement les cimes.

Années de production de semences. A l'exception de l'épicéa Engelmann dans l'Alberta meridional, aucune des espèces prospectées ne portait une bonne récolte de cônes. A haute altitude, les bonnes années sont rares et espacées. La qualité des graines étant souvent liée à l'importance de la production, il est vraisemblable que la viabilité des graines est faible dans les années de production médiocre. On a pu remarquer avec certitude que, pour la plupart des espèces, les cônes de cette année étaient beaucoup plus petits que ceux de l'année précédente. On peut donc s'attendre à ce que les graines de la collecte soient de faible viabilité. La coupe des cônes a permis de constater que, pour l'épicéa Engelmann, il y avait en moyenne 1 à 5 graines pleines par surface de coupe. On peut en conclure que pour assurer le succès d'une expédition de collecte de semences il importe de la faire coïncider avec une année au-dessus de la moyenne, en ce qui concerne la production de semences, mais cela s'avère souvent difficile à réaliser.

Collecte d'espèces et de provenances. Un résumé des espèces et des provenances récoltées figure au tableau 2. Des détails sur chaque collecte sont donnés dans le tableau 1.

On s'était proposé de récolter des échantillons de toutes les essences forestières qui se trouvent à la limite de la végétation arborescente dans les Montagnes Rocheuses et les Cascades. Les trois essences: Pinus contorta var. latifolia, l'épicéa, l'épicéa Engelmann (Picea engelmannii) et le sapin alpin (Abies lasiocarpa) étaient présentes dans toutes les régions, à l'exception du sud de l'Orégon et du nord de la Californie. L'épicéa Engelmann (Picea engelmannii) n'est pas une essence qui croît à la limite de la végétation arborescente dans les Cascades, sauf sur les versants et dans le nord de l'Etat de Washington, et le Pinus contorta var. latifolia ne croît pas non plus véritablement à cette limite, mais il se rencontre à peu de distance en dessous. L'expédition avait comme objectif principal de faire la collecte d'un échantillon type de chacune de ces trois essences. La collecte faite dans les Montagnes Rocheuses fournit une bonne illustation de la distribution de leur habitat entre l'Alberta et le Colorado, bien qu'aucune collecte n'ait été faite dans le Wyoming, l'Utah ou au sud du Col de Fremont dans le Colorado, ni dans les mesas à l'ouest du Continental Divide dans le Colorado.

La collecte des autres essences a été déterminée en fonction de leur habitat.

Sapin cigüe (Tsuga mertensii). Essence principale à la limite de la végétation arborescente, importante dans les Cascades et dans certaines zones des Montagnes Rocheuses à l'ouest du Continental Divide. Des échantillons ont été collectés en Californie, dans l'Orégon et le Montana.

Pinus aristata. En ce qui concerne la zone de notre collecte, cette essence ne se trouve que dans le Colorado; nous avons pu collecter des échantillons dans trois stations.

Pin flexible (Pinus flexilis). En général, on ne le trouve à la limite de la végétation arborescente qu'à la lisière méridionale de son habitat. Dans le Montana et l'Alberta, il semble qu'il soit confiné aux terrains rocheux exposés au sud et à des altitudes moyennes. Echantillons collectés dans l'Alberta et le Colorado.

Pinus albicaulis. C'est l'une des principales essences qui poussent à la limite de la végétation arborescente dans les Cascades, vers le nord, à partir de la Californie, et dans les Montagnes Rocheuses dans la région Wyoming/Alberta/C.B. Cette essence forme aussi dans ces régions des buissons bas au-dessus de la limite des arbres. Toutefois, nous n'avons pu faire de collecte qu'au Canada. Dans le Montana et le Nord-Ouest des Etats-Unis la récolte avait été médiocre et les cônes s'étaient désagrégés ou avaient été mangés par les cassenoix, Nucifraga columbiana.

Larix lyallii. C'est l'une des essences qui croît à la limite de la végétation arborescente dans l'Alberta méridional, le sud de la C.B., le Montana et le nord-est de l'Etat de Washington. Nous avons été très déçus de n'avoir pu recueillir un seul cône, la récolte ayant été totalement détruite à la suite d'une forte gelée nocturne en juillet.

Picea pungens. Dans la zone de notre collecte, on trouve cette essence depuis le Colorado jusqu'au Montana méridional. Elle fait partie de la forêt basse (avec le pin ponderosa et le sapin de Douglas). Nous n'en avons rencontré aucun peuplement au-dessus de 2 850 m, très en dessous de la limite boisée.

D'autres espèces, comme Abies magnifica var. shastensis, Abies amabilis, le sapin de Douglas (Pseudotsuga menziesii) et Pinus monticola se trouvaient soit dans des parties limitées de notre zone de collecte à la limite de la végétation arborescente, soit en certains endroits à proximité de cette limite. La collecte de ces espèces a été faite dans la mesure du possible.

CONDITIONS DU MILIEU A LA LIMITE DE LA VEGETATION ARBORESCENTE

On ne dispose que d'assez peu de données sur les conditions météorologiques des stations situées à la limite de la végétation arborescente. On peut déduire de ces données qu'il y a des ressemblances entre les zones qui se trouvent à la limite de la végétation arborescente dans les Montagnes Rocheuses et les Cascades, d'une part, et les basses terres d'Islande, d'autre part (voir tableau 3).

En premier lieu, les saisons de croissance sont courtes - 90 jours environ (moyenne de 60 jours sans gelées au col de Berthoud, Colorado). En Islande, la saison de croissance va de 90 à 120 jours dans les basses terres. Les températures moyennes au cours du mois de juillet varient entre 10°5 et 12° C (10° à 11°5 C en Islande). A la limite des arbres, les températures maximales dépassent rarement 25° C en été dans les Montagnes Rocheuses, mais les moyennes des températures maximales estivales sont probablement plus élevées qu'en Islande. Il semble également que dans les Cascades les températures sont plus élevées en été - à cette limite, qui se trouve beaucoup plus bas, aux mêmes latitudes, que dans les Montagnes Rocheuses. On prétend que dans les Cascades la limite de la végétation arborescente est plus basse principalement parce que les chutes de neige y sont plus fortes et probablement aussi parce que la neige y fond tardivement, ce qui réduirait considérablement la saison de croissance effective, sans compter l'action purement physique de la masse de neige. Comme on doit s'y attendre, la hauteur de la limite des arbres dans les Montagnes Rocheuses décroît régulièrement du Sud au Nord. Elle est en moyenne de 3 500 à 3 600 m dans le Colorado et de 2 100 à 2 300 m dans l'Alberta méridional.

Les Montagnes Rocheuses et le nord-est de l'Islande ont des régimes de précipitation similaires, les deux régions n'ayant qu'une pluviosité relativement faible. Les précipitations ont lieu surtout en hiver; alors qu'elles se produisent sous forme de neige en Amérique du Nord, cela n'est pas nécessairement le cas en Islande. Aussi, les hivers sont-ils incontestablement plus froids à la limite de la végétation arborescente dans les Montagnes Rocheuses et les Cascades - où la neige recouvre le sol d'octobre à juin - que dans les basses terres d'Islande, et l'épaisse couche de neige protège le sol contre les gelées profondes, tout au moins sous les arbres. En Islande, par contre, la neige ne persiste pas aussi longtemps et les périodes d'adoucissement sont fréquentes, surtout dans les régions littorales et les terres basses du sud et de l'ouest. En plus des dégâts dus à l'action du gel sur la terre, qui reste habituellement gelée dans ces parties de l'Islande jusqu'à une profondeur de 70 cm environ pendant l'hiver, les petites plantes se dessèchent fréquemment au cours des périodes sèches de grand vent qui marquent les fins d'hiver. A cet égard, le climat de montagne des Rocheuses ressemble davantage à celui de l'Islande septentrionale et orientale, et peut-être aussi à celui des régions intérieures du sud et de l'ouest: des hivers bien tranchés et froids et des étés frais et assez secs.

On peut y ajouter un second facteur, celui des gelées nocturnes qui ont lieu pendant la saison de croissance. A haute altitude, dans les Montagnes Rocheuses et les Cascades, elles peuvent se produire à n'importe quel mois de l'année, ce qui est également vrai pour les régions de l'intérieur dans le nord et l'est de l'Islande.

A certains égards, le climat de montagne de l'Amérique du Nord diffère considérablement de celui de l'Islande: l'intensité lumineuse y est beaucoup plus forte et les jours d'été plus courts. On a observé que la forte intensité lumineuse empêchait la régénération de vastes surfaces coupées à blanc dans le Colorado. La plantation peut même s'avérer vaine et infructueuse dans ces zones lorsqu'il n'y a pas eu au préalable une régénération ou une croissance de broussailles. La différence dans les régimes de longueur du jour ne s'est pas avérée importante pour les essences des Montagnes Rocheuses essayées en Islande, pour au moins en ce qui concerne l'acclimation et la production de graines.

Les chiffres dont on dispose indiquent que la vitesse des vents est comparable à celle des régions intérieures de l'Islande, de sorte que le vent n'est pas en soi un facteur limitant pour les essences forestières de montagne. Au-dessus de la limite des arbres, il est probable que les vents soufflent à de plus grandes vitesses que dans un grand nombre de plantations en Islande.

D'une manière générale, on peut dire que pour l'introduction d'une espèce dans de nouvelles régions, le facteur dont on doit le plus tenir compte est le climat. Toutefois, la nature du sol et les influences de caractère biotique, comme celles qui sont exercées par les insectes ou les maladies, peuvent être limitatives. La végétation est le reflet de l'action réciproque du climat, du sol et du biote et il est certain qu'elle est ensuite conditionnée par la nature des espèces qui y sont présentes. A cet égard, la végétation présente un intérêt primordial comme indicateur des conditions écologiques de la station. Nous avons eu l'impression que la couverture vivante du sol était beaucoup plus clairsemée et moins exubérante dans les Montagnes Rocheuses à la limite de la végétation arborescente qu'en Islande. Les Ericacées: Vaccinium scoparium, V. myrtillus, Cassiope sp., Phyllodoce sp. dominaient généralement.

Nous n'avons pas fait de recherches sur la nature du sol. Toutefois, parmi les types de sol que nous avons prélevés, à peu près aucun n'était similaire aux sols islandais. Là, le type de sol principal dérive d'un loess basaltique; il est d'ordinaire légèrement acide et de très faible structure. On trouve cependant, dans certaines parties des Cascades, de vastes gîtes de roches volcaniques. Les sols dérivent d'une lave ou de dépôts glaciaires erratiques non stratifiés, d'origine basaltique. Au col de Mckenzie, Orégon, nous avons fait des collectes dans des peuplements établis sur des laves basaltiques récentes où les conditions du sol sont probablement très similaires à celles des vastes étendues de champs de lave du post-pléistocène en Islande, dont un grand nombre est dépourvu de végétation.

COOPERATION LOCALE

Le succès de la tournée a été, pour une grande part, dû aux excellents contacts que nous avons pris avec des membres des Services forestiers des Etats-Unis et du Canada. Les deux services nous ont prêté assistance et accordé l'usage de leurs locaux et de leur matériel pendant toute notre visite en Amérique du Nord. Les contacts personnels que nous avons pris avec les Services forestiers et les particuliers intéressés par les travaux sylvicoles seront de haute valeur pour l'I.F.S. lors de collectes futures dans ces régions. De ce point de vue, nous avons l'impression que la tournée aura été fructueuse.

Nous avons reçu l'aide d'un grand nombre de forestiers. Les stations de recherche suivantes ont assuré la coordination des contacts locaux:

Colorado: La Rocky Mountains Forest and Range Experimental Station, Fort Collins, qui s'est chargée de la coordination avec d'autres régions aux Etats-Unis.

Montana: La Intermountain Forest and Range Experimental Station, Missoula.

Nord-Est des Etats-Unis (Washington, Oregon et Californie): Le Forest Sciences Laboratory of the U.S. Forest Service, Corvallis, Oregon.

Alberta: Le Forest Research Laboratory, Canadian Forestry Service, Edmonton.

Colombie britannique: Le Pacific Forest Research Centre, Victoria.

Traitement des graines. Le nettoyage des cônes recueillis aux Etats-Unis s'est effectué à la U.S. Forest Service Nursery, Mt. Sopris, Colorado et leur expédition en Islande a été assurée par la Fort Collins Experimental Station. Les cônes recueillis au Canada ont été nettoyés à Petawana Forest Experiment Station, Chalk River, Ontario, ou par M. F.D. Barnard, Western Tree Seed Ltd., Blind Bay, Colombie britannique.

Tableau 1. EXPEDITION DE COLLECTE DE SEMENCES EN ISLANDE
LOTS DE SEMENCES COLLECTES EN SEPTEMBRE/OCTOBRE 1971

1 - Semences collectées par la “Rocky Mountain Forest and Range Experimental Station, Fort Collins, Colorado”

2 - Semences offertes par la “Intermountain Forest and Range Experimental Station, Missoula, Montana”

3 - Semences offertes par la “Association Forest Ranger, US Forest Service, Butte, Montana”

-x   Excédents de semences de ces provenances pouvant être obtenus, en petites quantités, sur demande adressée à : M. T. Benedikz, Research Forester, Forest Research Station, Mogilsà pr. Brúarland, Islande.

L/O - Lookout
NF - National Forest
NP - National Park

Tableau 2 - RESUME DES PROVENANCES COLLECTEES

* La région du Nord-Ouest des Etats-Unis comprend la Californie, l'Orégon et l'Etat de Washington.

Tableau 3 - DONNEES CLIMATOLOGIQUES OBTENUES DE STATIONS METEOROLOGIQUES TYPES EN ISLANDE ET DANS DES LOCALITES SITUEES A LA LIMITE BOISEE DANS LES CASCADES ET LES MONTAGNES ROCHEUSES