Sept nouveaux projets de recherche à surveiller en environnement et avenir durable

Des chercheurs et chercheuses de l’Institut de recherche sur les forêts (IRF) et de l’Institut de recherche en mines et en environnement (IRME) de l’Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT) obtiennent un financement pour lancer sept projets de recherche aux retombées concrètes pour la communauté. Les équipes de recherche aborderont des sujets liés à la protection de l'environnement, mais également à la valorisation des résidus forestiers et miniers. Ces travaux permettront la formation de personnel hautement qualifié, dont une vingtaine d'étudiants et d'étudiantes aux cycles supérieurs ainsi qu'une dizaine de stagiaires au 1^er cycle.

Remplacer les matériaux à base de pétrole par des produits issus de la biomasse naturelle
Les matériaux à base de carbone provenant du pétrole sont largement utilisés dans des secteurs tels que l'électronique et l'énergie, grâce à leurs propriétés physicochimiques remarquables. Comme la demande mondiale pour ce type de matériaux est en croissance, il importe de produire des matériaux durables à partir de ressources renouvelables. Ainsi, en raison de sa durabilité, son faible coût et sa forte teneur en carbone, la biomasse est considérée comme une source alternative attrayante. Avec ce projet, l’équipe de recherche souhaite donc approfondir les connaissances fondamentales et appliquées sur les caractéristiques des résidus forestiers et sur leur capacité de conversion thermochimique en matériaux carbonés durables. Lors des travaux, qui seront menés par la professeure Flavia Braghiroli (IRF), différents types de résidus forestiers locaux, recyclables, durables, simples à traiter et largement accessibles seront convertis. Cette recherche concorde avec le Plan pour une économie verte 2030 du gouvernement du Québec et le Plan de réduction des émissions du Canada pour 2030 du gouvernement du Canada, qui guideront les actions visant à réduire les émissions de gaz à effet de serre et à s'adapter aux changements climatiques au cours de la prochaine décennie.

Mieux comprendre le rôle des connexions racinaires et des greffes entre les arbres dans l'écologie des forêts boréales
Les forêts sont bien plus qu’un simple assemblage d’arbres individuels en compétition pour l’eau et les éléments nutritifs. Certaines espèces, comme le peuplier faux-tremble, possèdent des connexions racinaires avec d’autres individus de la même espèce. Les travaux réalisés depuis plusieurs années par la professeure Annie DesRochers (IRF) démontrent qu’après un incendie ou toute autre perturbation, le peuplier faux-tremble se régénère majoritairement par drageonnage, c’est-à-dire à partir de la racine de l’arbre mère. Des techniques de dendrochronologie ont effectivement permis de confirmer la présence de plusieurs racines anciennes parmi celles des arbres étudiés. Les travaux de ce nouveau projet permettront donc de pousser plus loin les recherches afin de mieux comprendre les implications écologiques des connexions racinaires entre les arbres.

Évaluer la pertinence des dendromicrohabitats comme indicateurs de la biodiversité dans les forêts boréales mixtes du Canada
La protection des vieilles forêts fait partie de la Stratégie d’aménagement durable des forêts du gouvernement du Québec, mais malheureusement, peu d’outils permettent d’évaluer et de protéger la diversité écologique complexe qui les distingue. Ce projet de recherche, dirigé par le professeur Maxence Martin (IRF), porte sur le développement d’un indicateur de la diversité biologique des vieilles forêts par l’étude des dendromicrohabitats, ces petites structures présentes sur les arbres et qui abritent de nombreuses espèces (cavités, champignons, excroissance, fentes, etc.). À ce jour, leur rôle écologique au sein des forêts nord-américaines n’a été que très peu étudié. Les travaux se dérouleront entre autres à la Forêt d’enseignement et de recherche du lac Duparquet, où des parcelles de vieilles forêts sont suivies depuis 1994. Les résultats permettront d’identifier les facteurs expliquant le développement de dendromicrohabitats et la biodiversité qui leur est associée, ouvrant ainsi la voie à des applications concrètes pour une gestion durable des forêts.

Adaptation de la faune aux perturbations anthropiques et aux changements climatiques
Les altérations de l'environnement, notamment dues aux interventions forestières et aux changements climatiques, sont responsables de plus de la moitié des déclins observés chez les populations d’animaux sauvages. Ces changements environnementaux modifient la sélection naturelle de la faune, affectant leurs traits phénotypes, c’est-à-dire leur physique, leur comportement, leur physiologie et leur morphologie.  Ces modifications peuvent avoir de graves répercussions sur la dynamique des populations, des communautés et des écosystèmes. Pourtant, l’impact des changements climatiques sur les traits phénotypes est peu documenté. Dans le cadre de ce projet, le professeur Gabriel Pigeon (IRF) suivra des spécimens de campagnols à dos roux dans des sites de forêts matures, de chablis ainsi que dans des zones où des travaux forestiers ont eu lieu. L’évolution de divers traits sera observée pour évaluer la réponse de cette espèce aux modifications de l’environnement. Les travaux seront réalisés en collaboration avec l’équipe du Parc national d’Aiguebelle.

Vision à long terme du fond géochimique des eaux souterraines
Les aquifères rocheux fracturés du Bouclier canadien représentent une source vitale d'eau potable qui peut être affectée par des problèmes de qualité de l'eau, dus à des processus naturels ou à l’activité humaine. Par exemple, l'exploitation minière génère de grandes quantités de résidus pouvant provoquer un drainage minier acide, susceptible de s'infiltrer dans les aquifères environnants. Cependant, des éléments potentiellement dangereux présents naturellement dans un secteur peuvent déjà avoir un impact, et ce, avant même le début de l'exploitation d’une mine. Ce projet de recherche vise ainsi à développer une analyse de données exploratoire combinée à des approches géochimiques, géostatistiques et d’apprentissage automatique, afin d'améliorer la détermination et la prédiction de la distribution spatiale des niveaux de fond géochimique dans ces aquifères. Les travaux se concentreront sur des sites en Abitibi, où de nombreux projets miniers sont en cours et où nous disposons d'une base de données géochimique de haute qualité pour mener à bien cette recherche. Ce projet, piloté par le professeur Vincent Cloutier (IRME), contribuera à assurer une utilisation durable des ressources, et ainsi une meilleure acceptabilité sociale des projets miniers.

Améliorer l'évaluation des impacts de l’assèchement et du drainage des mines sur les eaux souterraines et les milieux humides
Les nouveaux projets miniers doivent être soumis à une analyse afin d’évaluer leurs impacts environnementaux, notamment sur les eaux souterraines. Toutefois, d'importantes lacunes dans les connaissances scientifiques limitent la précision des études environnementales destinées à évaluer les effets du dénoyage minier sur les aquifères et les écosystèmes dépendants des eaux souterraines. Le projet dirigé par le professeur Éric Rosa (IRME) vise à développer des méthodes pour déterminer les sources, le transport et les transformations de contaminants d'intérêt émergent dans les eaux minières et les eaux souterraines. Il vise également à améliorer la précision des modèles évaluant les impacts hydrogéologiques et géochimiques du dénoyage minier. De plus, l’un des objectifs prioritaires de ce projet est de développer une approche intégrant les savoirs des peuples autochtones afin d’identifier les zones nécessitant une protection accrue des eaux souterraines. Les nouvelles connaissances associées à ce projet permettront de mieux évaluer les risques liés aux projets miniers et de clarifier les lignes directrices pour l'évaluation de leurs impacts environnementaux et de leur acceptabilité sociale.

Réduire l’impact de l'exploitation des ressources naturelles sur l’environnement par une surveillance en temps réel
L’industrie minière à recours à la surveillance environnementale afin de réduire l’impact de ses activités sur les écosystèmes environnants, car cet impact varie selon le type de minerais exploités et la localisation du site minier. Dans le cadre de ce projet, la professeure Li Zhen Cheng (IRME) vise d’abord à développer un logiciel de cartographie numérique pour traiter les données et les images provenant de diverses sources de surveillance en temps réel, en se concentrant sur la stabilité des sols d’un secteur minier dont les infrastructures seront utilisées pour une nouvelle exploitation. Le projet s'appuie d’ailleurs sur un outil créé par un chercheur postdoctoral de l'UQAT, auquel de nouvelles fonctions seront ajoutées. Dans un second temps, une méthodologie sera élaborée pour caractériser les rejets miniers à l’échelle des parcs à résidus miniers, y compris ceux des sites abandonnés. L’objectif est de caractériser les zones à valeur économique, les zones contaminées et les zones stériles pour une éventuelle réutilisation du sol et des rejets miniers dans un contexte d’économie circulaire.

Ces sept projets de recherche sont financés par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), dont le soutien contribue au succès des chercheurs et chercheuses de l’UQAT depuis de nombreuses années, favorisant ainsi une recherche diversifiée et de haute qualité.