Modélisation de la productivité de la forêt boréale au Québec à partir de l'imagerie satellitaire NOAA

Abstract

La productivité primaire nette PPN des grands écosystèmes est la variable-clé pour comprendre et quantifier les intéractions biosphère / atmosphère. Le modèle d'efficience photosynthétique de Monteith mettant en relation la PPN avec la quantité de rayonnement solaire photosynthétiquement actif absorbé (ou intercepté) APAR par le couvert végétal, mesurable à partir des indices de végétation, se prête parfaitement à une approche par télédétection. Le coefficient qui lie ces deux paramètres est appelé rendement photosynthétique ou encore efficience de conversion aérienne nette notée En. L'incertitude sur la valeur de En et l'absence de valeur pour nombre de biomes montrent l'importance de l'étalonnage du modèle. On dispose de mesures de biomasse permettant de calculer la PPN pour 60 des régions écologiques du Québec (qui en compte 69), d'une longue série temporelle d'images satellitaires de Global Vegetation Index NOAA-AVHRR de 1985 à 1992 et des normales climatiques au Québec. La mise en évidence de corrélation entre les propriétés optiques de la végétation (liées à l'APAR) et sa croissance montre la faisabilité d'un suivi de cette PPN par satellite. La biomasse aérienne anhydre est de 7 kg/m2 pour l'ensemble du territoire du Québec. La PPN varie de 100 à 400 g de matière sèche aérienne/m2/an pour le domaine de la pessière du Nord, à 670 g/m2/an pour les domaines feuillus du Sud. Les paramètres qui régissent la productivité forestière ne sont pas constants sur tout le Québec. Le modèle original est donc validé par région écologique appartenant à un même sous-domaine et pour des conditions climatiques données. L'étude de la sensibilité de En à ces variables climatiques a permis d'élaborer un tableau de correspondance entre les valeurs d'APAR, variant entre 664 et 1342 MJ/m2, des variables climatiques d'une région et sa productivité. Ainsi, En varie de 0,1 g/Mégajoules pour le domaine de la pessière noire à 0,57 g/MJ pour les feuillus du sud de la forêt boréale. Pour affiner ces estimations, l'accent devra être mis sur la connaissance des phénomènes physiques qui régissent les propriétés optiques de la végétation et surtout sur une harmonisation des méthodes de calcul et de mesure.