Consortium de Recherche sur les Insectes Forestiers (Consortium iFor) Développement d’outils d’aide à la décision, de lutte et de prévention contre les ravageurs entomologiques forestiers dans un contexte de changements environnementaux

Contexte Pertes annuelles de fibre Environnement en mutation Une réduction de 30% sur la possibilité de coupe annuelle au Québec (perte de croissance et mortalité) (Coulombe et al 2004) Perte moyenne de 62 millions de m3 par an au Canada (Withney 1983) Tordeuse des bourgeons de l’épinette Perte de 12 millions de m³/an SEPM en moyenne sur les 40 dernières années au Québec. (Coulombe et al 2004) Perte de un demi milliard de m3 SEPM lors de la dernière épidémie. Arpenteuse de la pruche Perte de 15 millions de m³ SEPM entre 1998 et 2002 au Québec Environnement en mutation Changements climatiques Pratiques forestières Intolérance aux pertes ligneuses (manque d’approvisionnement pour l’industrie)

Mission du consortium iFor Développement de connaissances, de techniques et d’outils d’aide à la décision Réduire les pertes ligneuses Contribuer à la mise en place de gestion intégrée des ravageurs entomologiques du verger à graines au peuplement mature Cadre de formation de personnel hautement qualifié Contexte de changements environnementaux Changements climatiques Nouvelles pratiques forestières

OÙ? QUAND? COMMENT? Protéger dans un contexte de changements environnementaux (changements climatiques-pratiques forestières) Prévision-Risque Détection Impacts-pertes Intervention- bénéfices

Structure de iFor Bureau de direction Comité scientifique Détermination des priorités de recherche et des orientations de iFor Composition : MRNFQ-DEPF, CIFQ, SOPFIM, SCF, UL Comité scientifique Coordination des activités scientifiques Composition : chercheurs responsables du projet (12 chercheurs de 11 institutions de recherche) Coordonateur scientifique

16 partenaires

AXES DE RECHERCHE Axe 1: Outils d’aide à la décision Axe 2: Outils de lutte directe Axe 3 : Outils de lutte préventive

AXE 1 Outils d’aide à la décision Impact des changements climatiques sur la biologie hivernale des insectes ravageurs (température-essence hôte-durée d’exposition au froid-conditions pré-diapausantes) Aspects prévisionnels et de risques d’épidémie

Conditions pré-hivernales Mortalité hivernale Essence hôte Conditions pré-hivernales Trudeau et al. In prep. Han et Bauce 2000

AXE 1 Outils d’aide à la décision Gestion des insectes xylophages après feux Développement de modèles de récupération des bois Impact vs essences-diamètre-sévérité du feux-moment du feux Période d’attaque Développement larvaire et progression des dommages (tomographie) vs essence-espèce-température Impact des insectes sur la régénération après feux Récupération vs communautés entomologiques

Développement larvaire du longicorne noir et progression des dégâts en fonction de l’essence et de la température

Résultats 1ère séance de scannage Ponte le 18 juillet 1ère séance de scannage 1 mois après la fin de la colonisation 4ième séance de scannage 2 mois après la fin de la colonisation 20°C 24°C 28°C

Profondeur des galeries (cm) 7 6 EPN 5 PIG EPN 4 Profondeur des galeries (cm) PIG 3 EPN 2 PIG 1 18 août 29 août 5 sept 11 sept Date de numérisation

AXE 2 Outils de lutte directe Impact des traitements au Bt contre la TBE sur les volumes sauvés Coût-bénéfice Développement et impact des entomopathogènes sur les insectes ravageurs de plantation et vergers à graines Développement de nouvelles souches de Bt contre les mouches à scies Stratégies d’intervention au Bt contre la TBE dans les peuplements aménagés Optimisation des traitements

Épidémie 1994-2002 (impact TBE)

Évolution de la défoliation durant la période d’arrosage 20 40 60 80 100 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Années Défoliation (%) TBEavecBtk TBEsansBtk

Évolution de l’accroissement annuel 160 TBEavecBtk TBEsansBtk STBE 140 120 100 Accroissement annuel moyen (%) 80 60 40 20 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 Années Selon l’approche de Gross (1992)

Contribution photosynthétique (%) Rentabilité des arrosages Niveau de protection moyen de la capacité photosynthétique = 65.0% ± 3.0 % Niveau d’intervention: 4 ans / 9 ans 7 applications en moyenne par peuplement Volume total sauvé= 40.5 m3/ha 20 m3/ha (accroissement) 20.5 m3/ha (mortalité) Coûts d’opérationa = 273.5 ± 27.8 $/ha Âge feuillage Contribution photosynthétique (%) 1 38 2 26 3 19 4 11 5 6 a:1 application = 42$/ha 2 applications = 78$/ha

Rentabilité des arrosages C0 = Cn/(1+i)n Récolte 10 ans après épidémie: C10= 273.5 * 1.0410 C10= 404.8 $ Seuil de rentabilité10= 404.8/40.5= 10 $/m3 Profit / ha = (25$/m3 – 10$/m3) x 40.5m3 = 608 $/ha Récolte 20 ans après épidémie: C20= 273.5*1.0420 C20= 599.3 $ Seuil de rentabilité20= 599.3/40.5 = 14.8 $/m3 Profit / ha = (25$/m3 – 14.8$/m3) x 40.5m3 = 413 $/ha

AXE 3 Outils de lutte préventive Résistance naturelle à la TBE et à l’arpenteuse de la pruche dans un contexte de ligniculture Criblage d’épinettes blanches à résistance multiple et naturelle Comportement alimentaire des larves Facteurs de résistance Vitesse d’adaptation et stratégies de déploiement

Défoliation a b

Répartition des œufs a a

Décalage dans la phénologie du débourrement (3 semaines) résistant susceptible

% mortalité larvaire VS débourrement (implantations 20 l/br vs résistance vs débourrement ) * s-5 90 s-0 s-2 80 s-5 70 60 s-2 50 % mortalité s-0 40 30 * * * * 20 10 susceptible résistant * Débourrement

Implantation en fonction de la résistance (R) %mortalité larvaire et défoliation 100 R 90 S 80 a a 70 a 60 S a % 50 40 b b 30 b 20 b 10 R mortalité défoliation

Implantation en fonction de la résistance (R) Poids des pupes b a b ♀ ♂

Implantation en fonction de la résistance (R) Temps de développement ♀ ♂

Fécondité et survie hivernale VS résistance 100 R 90 80 70 S R 60 a a S 50 b a 40 a a b a S R 30 S R 20 a a a a a a a a 10 L2 n oeufs n oeufs sté. %émergence

Élevage sur nourriture artificielle (TBE d’arbres susceptibles (S) et résistants (R)) 100 R S 90 S R 80 70 S R R 60 S 50 b a a a a a a a a a b b b b a a 40 30 20 10 % mortalité %émergence poids pupe F. poids pupe M

Bilan saisonnier chimique des arbres résistant par rapport aux susceptibles (composés nutritifs) Ca -20% Azote +20%

Bilan saisonnier chimique des arbres résistants par rapport aux susceptibles (composés secondaires) Monoterpènes +27% alpha-pinène +20% camphène +27% b-pinène +20% myrcène +22% limonène + 20% bornylacétate +12%. bornéol (absent chez les susceptibles) d-3-carène (absent chez les susceptibles)

Bilan saisonnier chimique des arbres résistant par rapport aux susceptibles (composés secondaires) Phénols +12% Tannins totaux +13% Tannins condensés +110%

Arbres résistants (254 nm) Hydrolyse acide Arbres défoliés (254 nm) Arbres résistants (254 nm) Solution d’arbres défoliés après hydrolyse

Identification des pics 10 et 12 min

Identification des pics 14 et 17 min

AXE 3 Outils de lutte préventive Résistance naturelle à la livrée des forêts dans un contexte de ligniculture Criblage de peupliers hybrides à résistance naturelle multiple Comportement alimentaire des larves et des adultes Facteurs de résistance Vitesse d’adaptation et stratégies de déploiement 16 clones en serre et au champs

AXE 1 Outils d’aide à la décision AXE 3 Outils de lutte préventive Impacts des traitements sylvicoles sur les risques entomologiques et la résistance des peuplements Impact sur la résistance aux défoliateurs (TBE et arpenteuse de la pruche) Impact sur le parasitisme Impact sur la diversité biologique

AXE 1 Outils d’aide à la décision AXE 3 Outils de lutte préventive Effets cumulatifs des ravageurs entomologiques Système d’interactions Puceron lanigère du sapin – TBE - Diprion du sapin - Éclaircie

Terre-Neuve É T É T (Dispositif) É T É T

S M L L S M S S L M L M M L S

Survie larvaire DS TBE L M S L M S

Volume des pupes TBE DS TF=females from thinned stand UF=female from unthinned stand TM=male from thinned stand UM= male from unthinned stand É/F T/F É/M T/M É/F T/F É/M T/M

Y. Maufette D.T.W. Quiring C. Guertin J. Ibarzabal J. Brodeur E.G. Despland C. Hébert R. Lavallée F. Lorenzetti L.B. Royer K. Van Frankenhuyzen R. Berthiaume S. Cummings P. Rey M. Abou-Zaid C. Vincent T. Zhang B. Long T. Ollevier S. Rochefort A.Dupont Martin Charest (B.Sc.) Mathieu Couture (B.Sc. été, hiver) Rachel Gauthier (B.Sc. été) Jonathan Montpetit (B.Sc. été) Jacinthe Rousseau (M.Sc.) Sébastien Bélanger (M.Sc.) Sébastien Vallières (B.Sc. été) Mélanie Couture (B.Sc. été) Jonathan Boucher (M.Sc.) Francis Bélanger (B.Sc. été; 1 mois) Vanessa Joly (stagiaire 10 sem) Jérôme Bérubé (B.Sc. été) Olivier Jeffrey (B.Sc. hiver) Paule Huron (technicienne) Amanda Tonon (technicienne) Cédric Fournier (M.Sc.) Marie-Hélène Brière (M.Sc.) Narin S (M.Sc.) Valentin P (M.Sc.) Hajbou I (Ph.D.) François G (M.Sc.) Nathalie Delvas (M.Sc.) Ngoc Nguyen (M.Sc.) Roberto Quezada Garcia (Ph.D.) Elsa Jacques (stagiaire 10 sem) Myriam Perrin (stagiaire 10 sem) Nicolas Giasson (B.Sc. été) Jean-Philippe Gendron (B.Sc. été) Régis Pouliot (technicien) Julie Poirier (technicienne) Pascal Rochon (technicien) Dorthea Grégoire (M.Sc.) Garrett Brodersen (B.Sc.) Bradley Butler (B.Sc.) Caitlin Tarr (B.Sc.) Jane Tucker (B.Sc.) Nicolas Rossett (B.Sc.) Andrew Morrison (Technicien)

Merci!