Les fens de l’Ouest canadien représentent une proportion importante des tourbières extraites à des fins horticoles, mais aucune méthode ne s’est encore révélée pleinement efficace pour leur restauration post-extraction. Contrairement aux tourbières ombrotrophes, les tourbières minérotrophes, les fens, en étant nourris par trois sources d’eau non-concomitantes, présentent une hydrologie complexe et des apports en minéraux élevés, ce qui engendre une forte variabilité physico-chimique. Ceci peut limiter le retour spontané de communautés végétales typiques de fens si aucune source de propagule n’est présente à proximité. Le remouillage seul mène fréquemment à des conditions d’inondation et à la dominance par des hélophytes, compromettant la réinstallation des mousses brunes essentielles à l’accumulation de tourbe et au stockage du carbone. Le manque de connaissances intégrées sur la dynamique post-extraction de ces écosystèmes freine ainsi le développement de protocoles de restauration adaptés aux fens.

Ce projet doctoral vise à brosser le portrait de la succession végétale des fens pour identifier les variables biotiques et abiotiques influençant le plus le succès de restauration, ce qui permettra d’établir des stratégies de restauration plus efficaces et adaptées au contexte de l’Ouest canadien. Plus précisément, il vise à : (1) déterminer quelles pratiques de restauration et quels facteurs environnementaux favorisent l’établissement d’espèces végétales typiques des fens; (2) évaluer l’influence de la macro- et de la microtopographie sur la régénération spontanée de la végétation; et (3) tester la tolérance hydrologique de mousses de fens afin d’identifier les conditions favorables au retour de communautés dominées par les mousses brunes.

L’étude se déroule dans des tourbières minérotrophes extraites et restaurées de l’Ouest canadien. Sept sites restaurés selon différentes méthodes et à des périodes variables sont étudiés dans le cadre du premier chapitre de cette thèse. Ils sont situés à Athabasca et à Seba Beach en Alberta. Un site additionnel situé à Saint-Labre, dans le sud-est du Manitoba, sert à tester expérimentalement l’effet de la macro- et de la microtopographie sur la régénération végétale. Ces sites sont caractérisés par un climat continental, une géologie sédimentaire calcaire et une hydrologie propice aux inondations saisonnières.

Le projet repose sur une approche combinant (1) des relevés de végétation et de l’échantillonnage à grande échelle, (2) une expérience in situ et (3) une expérience en serre. En Alberta, des relevés détaillés de la végétation, des propriétés physiques et chimiques de la tourbe ainsi que des séries temporelles du niveau de l’eau sont réalisés dans des secteurs restaurés depuis 3 à 36 ans. Ces données sont intégrées à des analyses multivariées afin d’identifier les facteurs contrôlant l’établissement des communautés de fens. Au Manitoba, des expériences dans une tourbière remouillée testent l’effet de la macro- et de la microtopographie sur la régénération spontanée de la végétation à l’aide de création de buttes et de creux, d’ajout de débris ligneux et la décompaction fine de la tourbe. Finalement, une expérience en serre évalue la réponse de quatre espèces de mousses de fens à deux différents régimes de fluctuations du niveau d’eau dans des mésocosmes contrôlés. 

Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes écologiques qui contrôlent la trajectoire post-restauration des tourbières minérotrophes. Les résultats attendus incluent l’identification des conditions hydrologiques, chimiques et topographiques favorables à l’établissement de communautés végétales typiques des fens, en particulier des mousses brunes à fort potentiel d’accumulation de tourbe. L’étude mènera à la proposition d’un protocole de restauration adapté au contexte de l’Ouest canadien, contribuant au rétablissement des fonctions d’accumulation de tourbe et de stockage du carbone, tout en soutenant l’élaboration de lignes directrices pour les praticiens de la restauration.