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The response of black spruce to the climatic influence of Robert-Bourassa Reservoir in northern Québec

2000; Taylor & Francis; Volume: 7; Issue: 2 Linguagem: Francês

10.1080/11956860.2000.11682592

2376-7626

Martin Tremblay, Yves Bégin,

Fire effects on ecosystems

AbstractAbstractDo large hydroelectric reservoirs in northern Québec have an influence on regional climate? In the absence of any climatic record covering the period prior to and after damming, the influence of a reservoir was studied by means of tree rings. The objective of this research was to determine the reaction of black spruce to local climate change. The study was carried out on an island in the second-largest reservoir of the La Grande complex in the James Bay area, the Robert-Bourassa Reservoir (2835 km2), which is also the oldest (dammed in 1978 and completely flooded in September 1979). Trees (n = 14) about 100 years old were selected by means of two perpendicular transects on the island. Cross sections were cut at 1-m intervals at the base of trees, and at 10-cm intervals in the top section of the stem which developed during the last 30 years. Densitometric analysis was performed on each section. Results were compared with two reference chronologies using the same tree-ring parameters. Reference stands were selected outside the area of climatic influence of the reservoir. The identified tree-ring indicators of reservoir local climate were (i) absence of frost rings, despite their abundance outside the reservoir's area of influence, due to a delayed growing season caused by local cool conditions; (ii) high frequency of light rings related to cooler summer conditions; (iii) large numbers of trees showing compression wood sequences indicating destabilization due to windier conditions associated with the increased fetch; (iv) lower annual wood production; (v) degradation of tree growth forms marked by massive foliage loss and branch mortality; and (vi) reduced wood density, despite increased proportion of latewood. The number of trees that showed these six tree-ring indicators was a function of distance to water and stand density.RésuméLes vastes réservoirs dans le Nord québécois ont-ils une influence climatique à leur périphérie? Faute d'enregistrements climatologiques locaux de longue durée couvrant la période avant et après la mise en eau des réservoirs, une étude de dendrochronologie a été entreprise en vue d'identifier les effets climatiques qui ont pu affecter la croissance des arbres dans le voisinage du plan d'eau. L'objectif de la recherche est de déterminer la réaction de l'épinette noire au changement local du climat. L'étude a porté sur une île du deuxième plus grand réservoir du complexe La Grande en Jamésie, le réservoir Robert-Bourassa (2835 km2), endigué en 1978 et finalement rempli en septembre 1979. Des arbres (n = 14) âgés d'environ 100 ans ont été échantillonnés le long de deux transects perpendiculaires sur l'île. Des sections transversales ont été prélevées à tous les mètres à la base de la tige, mais à un intervalle de 10 cm dans la partie apicale formée au cours des 30 dernières années. Une analyse densitométrique a été effectuée sur chacune des sections. Les résultats ont été comparés à deux chronologies de référence basées sur les mêmes paramètres dendrochronologiques. Les peuplements de référence ont été choisis à distance du réservoir, loin de son aire d'influence climatique. Les indicateurs dendrochronologiques du changement climatique local sont (i) l'absence de cernes de gel, en dépit de leur abondance ailleurs dans la région, en raison du retard de la levée de dormance relié à l'effet refroidissant du réservoir au début de l'été; (ii) l'abondance de cernes pâles en réponse à des étés plus frais qu'antérieurement, (iii) une haute fréquence de cernes avec du bois de compression attestant de la déstabilisation des arbres par suite de l'ouverture du fetch et d'une plus grande exposition au vent, (iv) une diminution généralisée de la production ligneuse annuelle, (v) une dégradation des formes de croissance des arbres marquée par une perte foliaire massive et par la mortalité de branches et (vi) une diminution de la densité du bois, malgré l'augmentation de la proportion de bois final. Ces observations ne sont valables que pour les populations conifériennes insulaires de faible densité qui peuvent être balayées par les vents venant du réservoir. Les effets du réservoir seraient les plus marqués dans ces conditions et devraient être moindres dans les peuplements plus protégés du vent.Keywords:: Tree-ringDensitometryStem analysisJames BayPiceaClimateMots-clés:: DendrochronologieDensitométrieAnalyse de tigeBaie de JamesPiceaClimat