Appendice D : Potentiel des services écosystémiques : Méthodologie appliquée à l’étude de cas de la forêt boréale

L’étude de cas de la forêt boréale constitue une validation de principe et une activité de développement menée par Environnement Canada et Ressources naturelles Canada dans le cadre de l’initiative MBSE. Le présent numéro de L’activité humaine et l’environnement présente les résultats pour un seul service écosystémique, soit la purification de l’eau, qui a été inclu dans une étude de plus grande portée sur le potentiel de prestation de dix services par l’ensemble de la forêt boréale canadienne. Cette étude fait l’objet d’un examen et d’une validation plus approfondis.

Les services écosystémiques visés par l’étude de cas ont été sélectionnés en fonction de leur pertinence pour une évaluation à grande échelle, pour les politiques fédérales, ainsi que pour la portée de l’étude, leur importance et la probabilité de succès de la cartographie spatiale de l’indicateur.

Les analyses du potentiel des écosystèmes comprenaient l’identification des principaux processus biophysiques et facteurs propres aux services, leur lien avec les services écosystémiques visés et l’élaboration de modèles quantitatifs permettant d’obtenir une estimation grossière du potentiel de l’écosystème pour chaque service sélectionné. Ce modèle intègre des données biophysiques, notamment des variables climatiques, des données topographiques, des données sur la structure et la configuration du paysage ainsi que des données sur la couverture terrestre. Cette approche complète l’analyse de la modification du paysage par l’humain présentée à la section 3.2, qui couvre une zone géographique plus grande mais qui fait appel seulement aux variables de la couverture terrestre et de l’utilisation des terres pour évaluer grossièrement l’intégrité globale des écosystèmes.

Pour chaque service individuel visé par l’étude de cas, on a utilisé le meilleur modèle d’évaluation du potentiel parmi ceux publiés et examinés par des pairs et ceux recommandés par les spécialistes. Le meilleur modèle disponible a été sélectionné et modifié principalement en fonction du rendement des modèles biophysiques, de leur pertinence écologique dans la région boréale, de la disponibilité de données spatiales explicites fiables pour tenir compte des processus biophysiques clés représentés dans le modèle et de la sensibilité aux changements en matière de gestion.

L’étude de cas incluait les bassins hydrographiques se trouvant presque entièrement dans la région de la forêt boréale canadienne. Les bassins hydrographiques correspondaient à l’unité d’analyse. Ce choix était fondé sur le fait que les délimitations des bassins hydrographiques sont significatives sur le plan écologique et pertinentes pour la prise de décision; en outre, cette résolution spatiale convenait pour s’assurer de la disponibilité de données et de la faisabilité du traitement des données.

Pour l’évaluation intégrée de la variabilité géographique globale de la prestation des services, on a utilisé, dans le cadre du projet, des diagrammes en forme de fleur, qui permettent de représenter l’importance de la prestation de plusieurs services écosystémiques sans masquer la contribution individuelle de chacun au potentiel de service global.

Purification de l’eau : méthodes, sources de données et calculs

L’objectif de cette partie de l’étude était d’estimer le potentiel de purification de l’eau à l’échelle des bassins hydrographiques de la forêt boréale canadienne, en fonction de l’état du paysage et d’indicateurs de la qualité de l’environnement connexes.

La méthodologie choisie est conforme à celle que l’US Forest Service a employée dans le cadre d’une analyse à l’échelle de la zone continentale des États-Unis, et est fondée sur cette même analyse 1 , 2 . L’analyse portait sur l’ensemble des bassins hydrographiques qui se trouvent complètement dans la région boréale du Canada 3 .

Les variables explicatives sélectionnées pour évaluer l’indice de potentiel de purification de l’eau, des renseignements supplémentaires sur les ensembles de données utilisés et sur les sources de données connexes, ainsi que l’échelle de notation associée aux fourchettes des valeurs de la répartition des valeurs observées par attribut sont fournis aux tableaux 1 et 2, appendice D.

Diverses techniques de découpage ont été utilisées pour déterminer la note attribuée à chaque valeur potentielle d’un attribut. Lorsqu’on disposait de suffisamment de connaissances pour soutenir l’identification d’un seuil écologique pour un attribut particulier lié à la purification de l’eau, cette information a été utilisée pour déterminer la pondération relative des notes pour la plage de variabilité observée. Toutefois, pour bon nombre de phénomènes écologiques, aucun seuil de réponse à une variable explicative sélectionnée n’a été observé ou déclaré. L’autre méthode utilisée consistait à diviser la répartition des valeurs observées en quartiles.

L’indice de potentiel de purification de l’eau (IPPE) a été calculé pour 2000 et 2010 comme suit, au moyen des variables explicatives susmentionnées : 

  1. IPPE = F + A + R + MH + B + DLin + EH + P + AS

où F égale au pourcentage des terres boisées par bassin hydrographique; A égale au pourcentage de terres agricoles par bassin hydrographique; R égale au pourcentage pondéré des forêts riveraines; MH égale au pourcentage des milieux humides; B égale au pourcentage pondéré de superficies brûlées; DLin égale à la densité linéaire; EH égale à l’empreinte humaine; P égale à la pente; et AS égale au niveau excessif d’azote et de soufre.

À des fins de comparaison, l’IPPE a aussi été évalué au moyen d’un autre ensemble de données nationales pour la perturbation totale (PT) et la densité des lisières (DLis).

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