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Histoire de la colonisation par le cerf - Réponse de la végétation au cerf - Réponses des animaux au cerf et à l'écureuil - Biologie du cerf
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Histoire de la colonisation de l'archipel par le cerf

Contexte et objectifs - Où et quand - Comment - Principaux résultats - Conclusion - Publications scientifiques

Contexte et objectifs
L'impact du cerf sur l'environnement dépend non seulement du nombre d'animaux présents à un endroit donné et à un moment donné, mais aussi du temps écoulé depuis leur arrivée. 

Afin de mieux comprendre les effets du cerf sur la végétation, il nous fallait donc estimer, pour chaque île étudiée : 
  • la pression d'abroutissement passée
  • la durée de présence du cerf
Pour cela, nous avons développé des outils permettant l'étude des traces laissées par les cerfs sur les arbres et les buissons. Nous avons utilisé ces outils pour estimer la durée de présence des cerfs sur les différentes îles.		 young deer feeding on salal
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Où et quand

De 1997 à 2003, l'équipe de Bruno Vila a étudié les "signatures" laissées par le cerf sur la végétation de la moitié Sud de l'archipel, et plus particulièrement sur un ensemble de petites îles situées à Laskeek Bay.
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Comment
Nous avons utilisé la technique de la dendrochronologie qui éduit l'âge d'un arbre, d'une tige de buisson ou d'un évènement de la vie de la plante à partir de l'analyse de la forme et de la succession des cernes de croissance sur des coupes transversales de troncs ou de tiges. 

Nous avons utilisé les "signatures" suivantes.

Séries de cernes

Les séries de cernes témoignent d'évènements historiques ou écologiques, comme des périodes de compétition, des incendies, des attaques d'insectes, des variations climatiques ou tout autre stress auquel l'arbre a pu être soumis, par exemple une période d'abroutissment intense.
dendrochronology

En comparant les caractéristiques de croissance d'arbres et de buissons, on peut déterminer depuis combien de temps le cerf est présent dans une zone donnée.

  • Quand un arbre est sujet à une période de stress, comme un abroutissement intense, sa croissance est ralentie et les cernes sont étroits et compressés.

  • Un abroutissement sévère a aussi pour conséquence de donner aux jeunes arbres une forme de "bonsaï".

  • A la fin de la période de stress, ou une fois que le bourgeon apical de l'arbre est hors d'atteinte du cerf, la croissance redémarre à un rythme plus rapide, comme en témoignent les cernes, plus larges.

  • Un arbre qui échappe à l'abroutissement reprend une croissance normale.
 bonsaied spruce

Ces signatures permettent donc de remonter dans l'histoire de l'arbre et dans celle de l'île, pour estimer à quel moment l'impact du cerf est devenu significatif sur les différentes îles étudiées.

shape modification

Cicatrices de frottement

Elles sont causées par les cerfs lorsqu'ils frottent leurs bois contre le  tronc d'un arbre.
fraying scar
 Ces cicactrices sont des marqueurs très visibles, qui peuvent être analysés sur des coupes transversales de troncs ou de tiges.

En comptant le nombre de cernes de part et d'autre de la "blessure", il est possible de dater la cicatrice. Ainsi, en analysant toutes les cicatrices de frottements trouvées sur les arbres d'une île, on peut donner une estimation de la date à laquelle les premiers cerfs ont atteint l'île étudiée.		 fraying scar on transversal cut

Répartition des classes d'âge parmi les tiges de buissons

effect in time of deer on shrubs

Nous avons étudié des buissons à longue espérance de vie, et dont les tiges sont remplacées continuellement. En l'absence de perturbation, le remplacement des tiges compense la mort des tiges plus âgées.
Mais lorsque les jeunes pousses sont broutées, ce processus de remplacement des tiges est interrompu.
  • Les tiges suffisamment hautes pour échapper au cerf continuent leur croissance et vieillissent au-delà de l'âge à partir duquel elles auraient normalement dû être remplacées.
  • De nombreuses jeunes pousses, intensivement broutées et donc incapables de croître normalement, s'accumulent à la base du buisson.
  • Les vieilles tiges meurent progressivement; la diminution du nombre de tiges par buisson conduit à la mort de celui-ci.
La dendrochronologie permet de déterminer depuis combien de temps la régénération des tiges a été interrompue et permet ainsi d'estimer depuis quand les buissons du sous-bois sont exposés à une forte pression d'abroutissement. 
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Principaux résultats

Impact du cerf sur la régénération des arbres

L'analyse de la croissance radiale des troncs nous a permis de quantifier le retard causé par l'abroutissement intensif du cerf sur la croissance des arbres de Haïda Gwaii.
Trees regeneration

L'épicéa de Sitka atteint la limite d'abroutissement (au-delà de laquelle l'arbre continue sa croissance hors d'atteinte du cerf) au bout de :
  • 5 ans en l'absence de cerfs
  • 13 ans en présence de cerfs (soit un retard de 8 ans)
La pruche de l'Ouest atteint la limite d'abroutissement en :
  • 5 ans en l'absence de cerfs
  • 19 ans en présence de cerfs (soit un retard de 14 ans)
Le Thuya Géant ne se régénère pas en présence du cerf (toutes les jeunes pousses sont broutées).

Ces différences d'une espèce à l'autre peuvent s'expliquer par la présence ou l'absence de défenses physiques contre les herbivores (comme les aiguilles agées très piquantes de l'épicéa de Sitka).

Estimation du temps écoulé depuis l'arrivée du cerf

Grâce aux cicatrices de frottement
oldest scars Les plus anciennes cicatrices nous ont permis d'identifier deux classes d'îles : 
  • Les îles colonisées par le cerf depuis moins de 20 ans (à l'époque de l'étude), comme South Skedans.
  • Les îles colonisées par le cerf depuis plus de 50 ans (à l'époque de l'étude), comme Reef.

Les variations temporelles du nombre de cicatrices produites sur ces îles témoignent des variations dans le nombre de cerfs. 
fraying damage

Grâce à la répartition des classes d'âge de tiges de buissons
stem age structures Lorsque le cerf arrive sur un île et une fois que l'intensité d'abroutissement a atteint un certain niveau, la régénération des tiges est interrompue.

Les classes d'âge manquantes correspondent à des périodes d'abroutissement intense.

Sur cet exemple, on estime que l'abroutissement est intense sur l'île depuis au moins 30 ans (à l'époque de l'étude). 

Conclusion
Les informations récoltées suggèrent que la colonisation d'Haïda Gwaii par le cerf a eu lieu rapidement.

Introduits en 1878 au nord de l'archipel, les cerfs ont atteint la pointe Sud d'Haïda Gwaii avant 1950.

L'accroissement de la population semble avoir été très rapide à l'Est de l'archipel. La plupart des îles présentent des signes d'abroutissement intense dès le milieu du vingtième siècle.
 deer spreading

A Laskeek Bay, quelques petites îles n'ont jamais été colonisées par le cerf, et un petit groupe d'îles semble n'avoir été colonisé qu'au cours du dernier quart du vingtième siècle. Ces îles présentent une situation intermédiaire entre les îles sans cerfs et les îles colonisées depuis plus de 50 ans à l'époque de l'étude. 
Laskeek Bay

Cette histoire particulière de colonisation de Laskeek Bay par le cerf fournit un exceptionnel "laboratoire naturel"  pour l'étude des corrélations entre durée de présence de l'herbivore introduit et abondance et diversité des communautés végétales et animales.
La dendrochronologie a aussi permis de montrer que la croissance des arbres est retardée de plus de 10 ans en présence du cerf, que la forme des arbres en est modifiée et que la régénération des Thuyas Géants et des buissons de sous-bois est interrompue sous la pressions actuelle d'abroutissement. browsed spruce

Publications scientifiques
  • Bruno Vila, Fréderic Guibal, 2001, Assessing browsing influence in forest understory using dendrochronology on Haida Gwaii archipelago (British Columbia, Canada), Dendrochronologia 19 (1) - 2001: 139 – 151– PDF

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