Soutenance mémoire
Estimation du niveau de fréquentation et d’entretien des chemins forestiers
Méthodologie
Sélection des sites d’étude
La sélection des sites d’étude a débuté par la sélection d’unités de paysage régional (UP) qui font partie du système hiérarchique de classification à onze niveaux crée par le Ministère des ressources naturelles du Québec (MRN). Elles se définissent comme « des portions de territoire caractérisées par une organisation récurrente des principaux facteurs écologiques permanents du milieu et de la végétation » (Robitaille et Saucier, 1998). Les UP se distinguent les unes des autres par diverses caractéristiques telles que la géologie, les dépôts de surface, le relief, l’altitude, l’hydrographie et le climat. Six UP ont été sélectionnées de manière à couvrir diverses régions du territoire québécois ce qui a permis un échantillonnage de secteurs soumis potentiellement à des historiques forestiers différents et à des conditions hydro climatiques différentes (Tableau 1, Figure 1). Les UP choisies étaient composées de dépôt de surface d’origine glaciaire, tels que le till indifférencié, et se distinguaient par leur relief composé de coteaux, collines, hautes collines et de monts.
Tableau 1 – Caractéristiques physiques des UP sélectionnées
Puisque les UP couvraient d’immenses territoires (4200 km2 en moyenne pour celles sélectionnées), des secteurs plus petits ont été sélectionnés à l’intérieur de celles-ci afin de permettre la réalisation d’un inventaire complet et répété sur le terrain. Dans chaque UP sélectionnée, deux ou trois secteurs de 8 à 28 km2 ont été délimités sur la base territoriale de bassins versants. Cette délimitation a été utilisée intentionnellement afin de permettre une sélection aléatoire et représentative de chemins forestiers et de traverses de cours d’eau. La sélection des secteurs a aussi été faite de manière à couvrir trois différents types de territoires fauniques structurés où il y a des activités de récolte forestière : ZEC, réserves fauniques et pourvoiries à droits exclusifs. Ces territoires couvraient de 40% à 91% de la superficie des UP sélectionnées (Tableau 2). Les restrictions budgétaires liées au financement du projet de recherche sont les principales raisons expliquant qu’aucun inventaire n’a été réalisé sur les territoires libres qui représentaient de 8 à 55% de la superficie des UP sélectionnées. L’absence de récolte forestière récente dans les parcs nationaux explique leur exclusion du projet. Enfin, aucun inventaire n’a été fait sur les terres privées puisque le projet visait uniquement la forêt publique.
Tableau 2 – Type de territoires dans les UP sélectionnées
Sur les secteurs d’étude ainsi sélectionnés, un inventaire exhaustif de tous les chemins et de toutes les traverses de cours d’eau a été effectué du 25 mai au 28 août 2015. Tous les types de chemins forestiers ont été inventoriés, peu importe leur état, leur niveau d’entretien et leur niveau de fréquentation. Cette approche exhaustive a rendu possible la description non-biaisée de l’état du réseau routier en milieu forestier, ce qui a rarement été fait au Québec puisque ce sont habituellement uniquement les chemins principaux qui font l’objet d’inventaires. Cette méthode a permis d’étudier l’effet de divers facteurs pouvant influencer l’état et la durabilité des traverses de cours d’eau tels que l’âge et les matériaux utilisés. La Figure 1 montre la localisation des UP qui y sont numérotées et des secteurs d’étude sélectionnés. D’ouest en est, les bassins versants inventoriés se trouvaient sur les territoires fauniques structurés suivants : la pourvoirie Club Notawissi, la réserve faunique Rouge-Matawin, la ZEC des Nymphes, la réserve faunique de Mastigouche, la pourvoirie Duplessis, la pourvoirie Club Oswego, la ZEC Batiscan-Neilson, la réserve faunique des Laurentides, la pourvoirie du lac Moreau, la ZEC Bas-Saint-Laurent, la réserve faunique de Rimouski, la ZEC Casault et la réserve faunique de Matane. Une carte supplémentaire illustrant la répartition des différents types de territoires à l’intérieur des UP est disponible à l’annexe 2.
Estimation du niveau de fréquentation et d’entretien des chemins forestiers
Analyse des bases de données gouvernementales sur les chemins
Depuis 1970, le réseau routier forestier québécois a été caractérisé grâce à trois inventaires cartographiques par photo-interprétation ou par des relevés terrain grâce aux programmes d’inventaire écoforestier décennaux du Gouvernement du Québec (Tableau 3). Le quatrième programme a été amorcé en 2001 et il est toujours en cours de réalisation. Cependant, ce dernier a été complété au plus tard en 2012 dans les six UP sélectionnées pour l’étude (MFFP, 2017). Quant au cinquième, il a débuté en 2015. Il est important de comprendre que les inventaires écoforestiers ne se font pas simultanément sur tout le territoire. Par conséquent, les données issues d’un même programme d’inventaire peuvent avoir une étendue temporelle de plus de 10 ans à travers la province. À cet effet, les annexes 3 et 4 présentent l’année de prise de vue des photos aériennes utilisées pour réaliser l’inventaire écoforestier par photo-interprétation dans les UP.
Tableau 3 – Programmes d’inventaire écoforestiers du Gouvernement du Québec
La cartographie des chemins du 1er et du 2e programme d’inventaire était uniquement disponible sous format matriciel. Il s’agissait en fait des cartes écoforestières en format papier qui ont été numérisées puis géoréférencées pour être visualisées sur un système d’information géographique (SIG). Ces cartes en noir et blanc contiennent les chemins mais aussi tous les peuplements forestiers ce qui les rend difficiles à interpréter. De plus, le format matriciel est en pratique inutilisable
pour caractériser le réseau routier sur de grands territoires étant donné la charge de travail manuel
requise pour convertir les tronçons en format vectoriel. À l’opposé, les chemins du 3e et du 4e programme sont disponibles sous format vectoriel ce qui permet de réaliser rapidement des analyses sur un SIG.
Sur les cartes écoforestières du 1er et du 2e programme d’inventaire, le réseau routier était tout simplement réparti en 3 catégories dans la légende: primaire, secondaire et tertiaire (annexe 5).
Quant aux cartes du 3e programme, les mêmes catégories s’y retrouvaient mais il y avait en plus les chemins d’hiver et les routes forestières numérotées du ministère des forêts. Les définitions des
différentes catégories de chemin du 3e programme sont disponibles dans le document Normes de cartographie écoforestière (MRNF, 2009) et sont présentées ci-dessous :
Chemins primaires
Ces chemins constituent les grandes voies permanentes d’accès à la forêt. Dans certains cas, la chaussée peut être asphaltée. Toutefois, elle est généralement couverte d’une couche de gravier de 30 cm d’épaisseur. La chaussée mesure plus de 8 m de largeur, l’emprise plus de 30 m et l’épaulement environ 1 m. Les chemins primaires sont bordés de fossés assez profonds, dont le fond mesure au moins 1 m de largeur. Les chemins primaires ont une inclinaison maximale de 6 % dans les terrains vallonneux et de 11 % dans les terrains montagneux. Les courbes ont entre 9° et 13°. Ces voies peuvent supporter de lourdes charges, tant en hiver qu’en été, et la circulation y est rapide. L’accès peut cependant être limité pendant le dégel.
Chemins secondaires
Ces chemins sont carrossables. Cependant, les véhicules lourds doivent y rouler au ralenti, en raison de l’étroitesse des voies et des courbes prononcées (entre 13° et 32°). La chaussée, qui est couverte d’une mince couche de gravier, mesure environ 6 m de largeur. Les chemins secondaires permettent le croisement de deux véhicules. Les pentes présentent une inclinaison maximale de 10% en terrain vallonneux et de 14 % en terrain montagneux. Les fossés sont pratiquement inexistants.
Chemins tertiaires
Ces chemins sont carrossables. Par contre, la circulation s’y fait au ralenti. La largeur maximale de la chaussée n’étant que de 3 ou 4 m, le croisement de deux véhicules y est difficile. Cette catégorie comprend les chemins secondaires abandonnés, les pistes où seuls les véhicules à quatre roues motrices peuvent circuler, les sentiers praticables en véhicule tout-terrain (vtt) et les principaux chemins aménagés pour le transport de la matière ligneuse dans les aires d’intervention.
Chemins d’hiver
Ces chemins, qui ne sont carrossables qu’en hiver, sont rudimentaires et ne comportent généralement aucune infrastructure importante.
Du côté de la base de données du 4e programme d’inventaire, des changements majeurs ont été apportés dans la caractérisation des chemins comparativement aux bases de données antérieures.
En effet, les chemins y sont caractérisés par leur classe qui est déterminée par leurs caractéristiques
physiques. Les différentes classes utilisées pour y décrire les chemins sont : Hors norme, Classe 1, Classe 2, Classe 3, Classe 4, Classe 5, Non classé, Hiver, Inconnu et Non forestier (MERN, 2016).
Les chemins hors norme sont les plus larges et la vitesse de circulation y est la plus rapide (70 km/h). La largeur du chemin ainsi que les vitesses de circulation diminuent des classes 1 vers 5. De plus, la qualité des matériaux utilisés pour la fondation et la couche de roulement diminue aussi dans le même sens. Les caractéristiques des chemins de chaque classe, sauf pour ce qui est des chemins non classés, inconnus et non forestiers sont disponibles à l’annexe 6. Dans cette annexe, les chemins d’hivers y sont appelés chemins sans mise en forme. Les chemins non classés sont les chemins « qui ne répondent pas aux critères des classes HN, 01 à 05, et qui ne sont pas des chemins d’hiver. Ces tronçons sont non carrossables (donc ils sont utilisables seulement par un véhicule à quatre roues motrices), impraticables ou d’un état inconnu. » (MERN, 2016). Les chemins inconnus sont des chemins « dont la classe est inconnue » (MERN, 2016). Enfin, les chemins non forestiers traversent des territoires forestiers mais ne sont pas des chemins forestiers puisqu’ils sont gérés par d’autres instances gouvernementales, par exemple, les autoroutes du Ministère des transports, de la mobilité durable et de l’électrification des transports (MTMDET) (MERN, 2016). De 2001 à 2012, dans la base de données du 4e programme, il n’y avait pas de chemins de classe 5 (annexe 7), cette classe semble seulement utilisée depuis 2013 (MRN, 2013) pour caractériser des chemins tertiaires ayant une très courte durée d’utilisation (1 à 3 ans).
Détermination de l’âge des chemins forestiers
Afin de déterminer l’âge des chemins forestiers inventoriés dans les secteurs d’étude, les cartes écoforestières, des photos aériennes et des images satellites Landsat ont été utilisées. Les cartes écoforestières fournissent des informations sur les peuplements forestiers et sur les dernières interventions qui ont été effectuées sur ceux-ci. Ces cartes sont produites suite aux inventaires écoforestiers du Gouvernement du Québec. Dans certains cas, l’année de récolte du peuplement peut corresponde à l’année de construction des chemins. Toutefois, dans d’autres cas, les chemins pouvaient avoir été construits bien avant les dernières interventions indiquées dans les cartes écoforestières. De plus, les chemins forestiers sont parfois construits un an ou deux avant la récolte ce qui rend imprécise l’utilisation de ces cartes pour déterminer l’âge des chemins. La meilleure méthode consistait à inspecter visuellement les images satellites Landsat pour les secteurs étudiés. Ces images sont produites une fois aux deux semaines de façon continue ce qui permet de dater précisément la construction d’un chemin forestier. Ces images ont une faible résolution mais elles permettent tout de même de voir facilement les chemins forestiers fraîchement construits. Cependant, les chemins forestiers refermés par la végétation ne sont pas visibles à l’aide de ces images. Les images satellites Landsat sont disponibles depuis 1982 alors il n’a pas été possible de déterminer l’année de construction des chemins construits avant 1982 à l’aide de cet outil. Dans ces cas, les photos aériennes disponibles ont été utilisées pour estimer l’âge des chemins plus âgés. Puisque plusieurs années peuvent séparer deux séries de photos aériennes, l’âge minimal et maximal d’un chemin a pu être déterminé mais pas l’année de construction précise. La détermination de l’âge des chemins forestiers a ensuite permis d’analyser plusieurs éléments comme les types de matériaux utilisés pour la construction des traverses de cours d’eau et la durabilité de ces dernières.
Caractérisation du niveau de fréquentation et d’entretien des chemins lors des inventaires terrain
Au départ, il était prévu d’utiliser uniquement la base de données de chemin la plus récente pour identifier les chemins à inventorier dans les secteurs d’étude, soit celle du 4e programme. Toutefois, lors des premières sorties de terrain, il s’est rapidement avéré que ce n’était pas tous les chemins qui étaient cartographiés dans cette base de données. Après une analyse rapide des diverses bases de données disponibles dès les débuts des inventaires, il a été découvert que plusieurs chemins non cartographiés dans le 4e programme mais retrouvés sur le terrain étaient en fait des chemins du 3e programme disparus ou éliminés lors de la mise à jour de la cartographie. Par conséquent, ce sont essentiellement les bases de données spatiales du 3e et du 4e inventaire qui ont été consultées pour repérer les chemins à l’intérieur des secteurs d’étude. Des cartes personnalisées ont ensuite été créées puis transférées sur une tablette électronique munie d’un GPS afin d’orienter les déplacements en forêt. La tablette était une Samsung Galaxy Tab 4 tandis que le GPS était un Garmin Glo. De plus, l’application mobile Memento Database a été utilisée pour créer un formulaire électronique permettant de recueillir et de compiler les données.
La caractérisation des chemins forestiers, dans les secteurs d’étude, a été faite selon une liste précise de critères (Tableau 4). Chaque tronçon uniforme de chemin visité a été caractérisé entre chacune de ses extrémités, de ses intersections ou lors d’un changement significatif dans ses caractéristiques physiques. Ces données ont été recueillies afin de pouvoir corréler les informations contenues dans les bases de données gouvernementales au niveau de fréquentation et d’entretien des chemins forestiers.
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Table des matières
1. Introduction
1.1 Mise en contexte
1.2 Objectifs de recherche
1.3 Hypothèses de recherche
2 Méthodologie
2.1 Sélection des sites d’étude
2.2 Estimation du niveau de fréquentation et d’entretien des chemins forestiers
2.2.1 Analyse des bases de données gouvernementales sur les chemins
2.2.2 Détermination de l’âge des chemins forestiers
2.2.3 Caractérisation du niveau de fréquentation et d’entretien des chemins lors des inventaires terrain
2.2.4 Estimation du niveau de fréquentation et d’entretien des chemins dans les unités de paysage régional
2.3 Estimation de la quantité et de l’état des traverses de cours d’eau
2.4 Durée de vie des traverses de cours d’eau
3 Résultats
3.1 Niveau de fréquentation et d’entretien des chemins
3.2 Quantité, localisation et état des traverses de cours d’eau
3.3 Durée de vie des traverses de cours d’eau
3.3.1 Traverses de cours d’eau en bois
3.3.2 Traverses de cours d’eau en plastique
3.3.3 Traverses de cours d’eau en TTOG
4 Discussion
4.1 Estimer le niveau de fréquentation et d’entretien des chemins forestiers à partir des bases de données spatiales gouvernementales
4.2 Estimer la quantité, la localisation et l’état des traverses de cours d’eau à partir des bases de données spatiales gouvernementales
4.3 Estimer la durée de vie des traverses de cours d’eau en bois, en plastique et en acier
5 Conclusion
Bibliographie
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