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Conclusion générale

Table des matières

Trente-six arbres ont été sélectionnés dans la région de Chibougamau à 400 km au nord de Québec sur un site d’un demi hectare environ, caractérisés par leur densité locale de peuplement, puis répartis dans trois groupes de densité de peuplement. La densité locale de peuplement a été déterminée par le décompte des arbres voisins de l’arbre central présents dans un rayon de 4 m autour de celui-ci. L’ensemble des caractéristiques dendrométriques des arbres, les conditions climatiques de la région, ainsi que l’indice de station indiquent que les arbres ont connu une croissance lente. Sur chaque arbre, trois billons de 30 cm de longueur ont été prélevés à 2,4 m, 5,1 m et 7,8 m et ont constitué la base de l’échantillonnage de cette étude. Ainsi, à partir de ces billons, plusieurs types d’échantillons destinés à l’étude anatomique, densitométrique et mécanique ont été prélevés suivant l’axe radial en direction sud, de la moelle vers l’écorce, et en tenant compte autant que possible de l’âge cambial. De cette façon, toutes les caractéristiques étudiées ont été représentées par un profil radial de la moelle vers l’écorce et toutes les analyses statistiques ont tenu compte de cette variabilité radiale pour comparer les trois hauteurs et les trois groupes de densité de peuplement.

Au terme de cette étude, on remarque la forte variation radiale de nombreuses caractéristiques du bois bien mise en évidence lorsqu’elle est présentée en fonction de l’âge cambial. On constate que la densité de peuplement, dans l’intervalle étudié, 1790-3400 arbres/ha, semble jouer un rôle assez faible sur les caractéristiques du bois, tandis que l’effet de la hauteur dans l’arbre est plus important. Toutefois, lorsqu’il existe un effet de la densité de peuplement, on constate qu’il est plus marqué sur les propriétés liées à la croissance comme la largeur des cernes et la surface des cernes, que sur les propriétés liées à la masse volumique. Cela peut être interprété comme un dépassement de la limite de densité de peuplement au-delà de laquelle celle-ci a peu ou pas d’influence sur la masse volumique du bois comme cela l’a déjà été suggéré, ou par la faible amplitude de densité de peuplement constituant l’échantillonnage de cette étude ou encore par la variabilité entre les arbres.

On note aussi que l’effet de la hauteur dans l’arbre sur la densité du bois est accentué dans le bois juvénile, zone de l’arbre où la croissance est plus rapide. Les propriétés varient de telle façon que, pour le même âge cambial dans le bois juvénile, les cernes du haut de l’arbre sont plus denses et plus étroits que ceux du bas de l’arbre.

On retient de cette étude que le bois juvénile est une zone dans laquelle les propriétés varient continuellement jusqu’à la limite du bois mature. Il apparaît donc comme un bois de transition pour les différentes propriétés anatomiques, physiques et mécaniques. S’étendant de la moelle jusque vers le vingtième cerne environ, il est le siège de fortes variations radiales pour la plupart des propriétés étudiées. Il se différencie nettement du bois mature qui présente beaucoup plus d’homogénéité et dont les variations radiales en amplitude sont plus faibles.

Plus les échantillons sont prélevés dans la partie haute de l’arbre et plus la transition du bois juvénile au bois mature est précoce. L’étude met en évidence une différence significative de l’âge de transition entre la première hauteur (17 ans à 2,4 m) et la troisième hauteur de l’arbre (12 ans à 7,8 m). De plus, la transition précoce vers le bois mature s’accompagne d’une augmentation de la densité du bois juvénile avec la hauteur dans l’arbre. Le bois juvénile en haut de l’arbre semble donc acquérir les caractéristiques du bois mature. Il est plus dense et présente des cernes plus étroits, ce qui pourrait être la conséquence d’un vieillissement cellulaire du cambium ou d’une augmentation de la concurrence entre les arbres combinée à une diminution du houppier.

Contrairement à la hauteur dans l’arbre, la densité de peuplement n’a pas d’influence significative sur l’âge de transition entre le bois juvénile et le bois mature. On a quand même noté une tendance montrant que les arbres du groupe de faible densité de peuplement présentent en moyenne un âge de transition plus avancé.

Si l’on tient compte à la fois de la variation de l’âge de transition du bois juvénile au bois mature, de la variation de la largeur des cernes et de la variation du diamètre du tronc, on s’aperçoit que la proportion volumique estimée de bois juvénile est plus grande dans le groupe de peuplement dense mais qu’elle ne varie pas selon les trois hauteurs dans l’arbre. L’étude de la proportion volumique de bois juvénile met en relief l’effet de la taille des arbres. En effet, la production en volume de bois juvénile semble relativement égale pour les trois classes de densité, mais la diminution de la taille des arbres dans le peuplement dense entraîne une augmentation de la proportion volumique de bois juvénile.

L’étude des relations entre les caractéristiques anatomiques, physiques et mécaniques par l’utilisation de modèles mixtes a montré une forte dépendance du MOE à l’angle des microfibrilles et du MOR à l’angle des microfibrilles et à la masse volumique des cernes. On note que la densité des cernes a un plus grand effet sur le MOR que sur le MOE, mais aussi que la largeur des cernes est sans effet significatif sur ces deux propriétés.

Dans le cas de peuplements naturels et d’arbres de petite taille comme c’est le cas ici, l’étude révèle qu’il serait plus important de tenir compte de la hauteur dans l’arbre plutôt que de la densité de peuplement, ceci permettrait d’anticiper les variations des propriétés du bois. Dans un contexte de forêt surexploitée il serait peut-être préférable de mieux tenir compte de la variation intra arbre afin d’estimer avant le sciage les propriétés du bois. L’industrie du bois est de plus en plus orientée vers la production de produits aux caractéristiques homogènes et à l’élimination de toute forme de défauts. Pour répondre à cette nouvelle orientation de la production ligneuse, le présent projet a mis en évidence les relations cohérentes entre la taille des arbres et les variations longitudinales et radiales des propriétés anatomiques, densitométriques et mécaniques du bois. Ces relations cohérentes constituent une base solide pour une prochaine phase de recherche portant sur l’évaluation de la capacité des données d’inventaire peu coûteuses à prédire les variations intra et inter arbres des diverses propriétés du bois d’épinette noire de façon à satisfaire les nouvelles exigences de l’industrie.

En amont et en aval, plusieurs recommandations et perspectives se dégagent de ce travail.

En amont, les applications peuvent s’orienter vers la modélisation de la structure interne de l’arbre dans les deux directions privilégiées, longitudinale et radiale. En effet, on a pu voir qu’il existe de fortes variations radiales des propriétés du bois et elles ont comme origine des facteurs internes (génétiques) et également des facteurs externes (environnement). La modélisation de la croissance des arbres est déjà fortement développée tant sur le plan du volume de bois que sur la branchaison, les contraintes internes et l’architecture de l’arbre. Mais on ne trouve pas de modèle décrivant la succession des cernes et leur densité ainsi que la proportion de bois final. De même il serait intéressant de décrire et proposer un modèle pour les variations intra-cerne de la densité en fonction de paramètres propres à l’arbre considéré (espèce, compétition, volume du houppier, âge, hauteur).

Le deuxième point essentiel de l’étude concernant les perspectives en amont est l’intégration de la notion de qualité du bois dans les diagrammes de gestion de densité de peuplement. Actuellement ils intègrent le volume de bois sans mentionner la moindre information concernant la proportion de bois juvénile, la densité du bois, le module d’élasticité ou encore le prix.

Cela nous amène à la deuxième recommandation en aval de cette étude, à savoir la prise en compte lors du sciage du bois ou de manière générale lors de la transformation du bois, des différences considérables des propriétés qui existent entre le bois juvénile et le bois mature. Ignorer ce facteur conduit fatalement à utiliser un matériau dont les propriétés sont hétérogènes et dont le produit issu de ce matériau aura un prix moindre.

De plus, eu égard aux différences trouvées en hauteur dans l’arbre, il est fort possible que les billes de 2,4 m prélevées dans le haut ou le bas de l’arbre aient des propriétés différentes et donc un prix du produit final différent. Il serait donc intéressant d’étudier l’impact économique d’une sélection anticipée des billes en fonction de la hauteur d’origine.

© Jérôme Alteyrac, 2005