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Au Québec, certains des premiers passages fauniques pour les petits et moyens mammifères ont été installés lors de l’élargissement de la route 175. L’efficacité de 18 structures et des clôtures près de leur entrée a été évaluée grâce à un suivi continu par des caméras de surveillance et des enquêtes sur les animaux frappés par les véhicules au cours des étés de 2012 à 2015. La plupart des espèces ont utilisé plus souvent les ponceaux secs en béton et ceux avec pied sec de type tablette de bois installée en porte-à-faux que les ponceaux avec pied sec de type tablette de béton. Il y a eu significativement plus de mortalité routière animale aux extrémités des clôtures que dans les tronçons de route clôturés et ceux non clôturés. La mortalité routière animale était moindre dans les tronçons de route clôturés (et aux extrémités de clôtures correspondantes) où la faune utilisait plus souvent les structures. Bien qu’en général, les passages installés aient été couronnés de succès, plusieurs espèces utilisent peu ou pas ces structures, et des améliorations sont nécessaires. Nous présentons plusieurs recommandations visant à améliorer l’atténuation de l’impact des routes sur la faune, ainsi que de futurs programmes de suivi et de recherche., Some of the first designated wildlife passages for small and medium-sized mammals in the province of Québec (Canada) were installed during the widening of the highway Route 175. The effectiveness of 18 passages and short fences on either side of the entrances was evaluated through continuous camera monitoring and roadkill surveys conducted over 4 summers (2012-2015). Most mammal species used concrete pipe culverts and wooden ledge culverts more often than concrete ledge culverts. Roadkill was significantly greater at fence ends than within fenced and unfenced sections, and was less in those fenced road sections (and around the associated fence ends) where wildlife passages were more frequently used. While the passages were successful in general, several species only used the passages infrequently or not at all, and further improvements are needed. Several recommendations are made concerning ways to improve the mitigation of the impact of roads on wildlife, and future monitoring and research.

Les changements climatiques auront des répercussions importantes sur l’écologie routière au Québec (Canada). L’augmentation de la température, des précipitations, des périodes de gel et de dégel ainsi que la diminution du couvert de neige sont susceptibles d’engendrer des cascades d’événements sur le système routier et les écosystèmes environnants. L’objectif de cet article est de présenter un portrait de la littérature disponible afin d’illustrer ces changements au Québec, leurs impacts potentiels ainsi que les mesures d’adaptation possibles. Parmi les impacts potentiels des changements climatiques, on compte la prolifération d’espèces exotiques envahissantes en bordure des routes, la fragmentation des habitats ou, encore, une accélération de la dégradation des routes en raison du dégel du pergélisol. La façon de planifier, de concevoir, de construire et d’entretenir le réseau routier, y compris les écosystèmes qui l’entourent, doit donc tenir compte dès à présent de ces impacts potentiels. Cela nécessite de s’appuyer sur les observations du climat passé et sur les projections du climat futur. Une prise de décision éclairée et intégrée est primordiale afin de s’adapter aux conséquences graves des changements climatiques., Climate change will have a significant impact on road ecology in Québec (Canada). Increases in temperature, precipitation and freeze/thaw cycles, and the decrease in snow cover will cause a cascade of events affecting the road network and surrounding ecosystems. This article presents an overview of the available literature illustrating these changes and their potential impacts, as well as possible adaptation measures. Amongst these impacts are the proliferation of invasive alien species along roadsides, habitat fragmentation, and an acceleration of road degradation caused by thawing permafrost. The way in which the road network and surrounding ecosystems are planned, designed, built and maintained needs to take into account the potential impacts of climate change. This requires relying on observations of past climate, and future climate projections. Informed and integrated decision-making is essential to adapt to the serious consequences of climate change.

Selective logging prevails in tropical forests around the world, posing urgent questions about how to reconcile timber extraction with biodiversity conservation. Roads are those elements of selective logging that are most costly, most visible and they probably have the most far-reaching environmental impacts. While many studies have outlined road related threats to forest ecosystems, little is known about the persistence of logging roads in the forest landscape. This is especially important in Central Africa, where selective logging is the most important type of land use, both in terms of spatial extent and financial yield. In this thesis I analyze the temporal and spatial dynamics of logging road networks in a part of the Congo Basin and apply these findings to make suggestions for forest management. In five chapters I am approaching the subject from different angles and on different scales:In the introductory chapter, I compare the content and the orientation of scientific literature on logging roads in tropical forests. In general I identified two strains in the literature, one focusing specifically on road related impacts on forest ecosystems and the other giving technical advice in road planning, building and maintenance in order to improve efficiency and reduce impacts. A third, partially distinct direction of research is oriented on the characterization of the spatial distribution and coverage of forest road networks on larger scale to monitor forest exploitation and related degradation.The second chapter presents a methodology to identify roads in Central African forests based on remote sensing with LANDSAT images. In a time series approach, I used survival analysis to evaluate the temporal dynamics of secondary logging roads over the last 30 years and showed how road persistence differs depending on environmental variables such as geological substrates.The third chapter approaches the persistence of logging roads from a field based perspective. I carried out vegetation inventories on a chronosequence of roads abandoned between 1985 and 2015. The results showed that road tracks and edges are suitable habitats for commercial species regeneration with rapid changes in the environmental conditions occurring over time. During 30 years after abandonment about one third of the biomass lost for road building has re-captured in subsequent vegetation development.The fourth chapter analyses the extent of logging road networks in the overall forest landscape. I used the mathematically well-defined Empty Space Function as a novel way to calculate roadless space. I demonstrated how roadless space in intact forest landscapes (declared in 2000) has diminished in general but in particular in FSC-certified logging concessions. I recommend that forest management should make the preservation of large connected forest areas a top priority by effectively monitoring - and limiting - the occupation of space by roads that are accessible at the same time.The concluding chapter develops management suggestions to apply the findings. I showed that re-opening logging roads in subsequent harvests is rather the exception than the rule. Evaluating benefits, opportunities, costs and risks, I conclude that re-opening roads should be given a higher priority in forest management. Re-using logging roads can spare forests within the same area by avoiding new forest clearing in the vicinity and at a larger scale by sparing unlogged forests from new logging disturbance by intensifying operations on previously logged forests. As a vision for road management, I suggest to actively manage logging roads as transient elements in the landscape until they are reopened. Permanent access roads should only be built in the periphery of continuous forest blocks. As a perspective for further research, I discuss the trade-offs between the need of roads for development and the environmental impacts. As an example for this, I present evidence for the first major road corridor crossing the Congo Basin that is already under construction. To limit the impacts on the forest, large-scale conservation corridors have to be established, requiring supra-regional landscape planning.; Une fraction importante des forêts tropicales dans le monde est exploitée de manière sélective, générant des questions essentielles sur la manière dont il est possible de réconcilier l’extraction du bois et la conservation de la biodiversité. Les pistes forestières sont le facteur le plus coûteux, le plus visible et probablement celui qui a les impacts environnementaux les plus graves, de l’exploitation. Plusieurs études ont souligné les effets négatifs des pistes forestières sur les écosystèmes forestiers tropicaux, mais généralement sans traiter l’aspect de leur persistance dans les paysages boisés. Dans cette thèse, j’analyse les dynamiques spatiales et temporelles des réseaux de pistes d’exploitation dans une partie de l’Afrique centrale, et je prends les résultats en compte pour formuler des propositions dans le cadre des aménagements forestiers. Je traite ce sujet en cinq chapitres, en adoptant dans chacun d’eux des angles et des échelles différents.Dans le chapitre introductif, je présente la littérature scientifique qui a traité des pistes d’exploitation dans les forêts tropicales. D’une manière générale, j’ai identifié deux axes de recherche dans la littérature, l’un traitant uniquement de l’impact négatif des routes sur les forêts et l’autre focalisé sur des recommandations plutôt techniques pour une meilleure planification, une meilleure construction et un maintien plus efficace des routes dans le but d’en réduire les impacts. J’ai également identifié un troisième axe, plutôt orienté sur la caractérisation de la distribution spatiale des réseaux routiers sur une échelle plus large et utilisé ça comme indicateur de la dégradation des forêts tropicales.Dans le deuxième chapitre je présente la méthodologie, basée sur l’utilisation d’images satellitaires LANDSAT, qui m’a permis d’identifier les pistes d’exploitation, primaires et secondaires, en Afrique centrale. En utilisant une série chronologique d’images, j’ai réalisé une analyse de survie pour évaluer la dynamique temporelle des pistes secondaires pendant les 30 dernières années et j’ai montré que la persistance des pistes dépendait en partie de différents facteurs environnementaux, en particulier des substrats géologiques. Dans le troisième chapitre, j’analyse la persistance des pistes d’exploitation sur le terrain. Pour cela, j’ai réalisé des inventaires de végétation sur des pistes plus ou moins anciennement abandonnées (entre 1985 et 2015, donc depuis 30 ans, jusqu’à cette année). Les résultats montrent que la bande de roulement et le bord des pistes constituent des habitats particulièrement favorables pour la régénération des espèces commerciales, tout en étant soumis à des modifications rapides des conditions environnementales. Sur les pistes les plus anciennes, en 30 ans, un tiers de la biomasse perdue lors de la construction a été reconstituée du fait de leur ré-végétalisation.Dans le quatrième chapitre j’analyse l’extension du réseau des pistes, à l’échelle du paysage. J’ai utilisé pour cela une méthode originale, basée sur l’utilisation – pour la première fois en foresterie - de la formule dite « de l’espace vide » (empty space function). Cette formule résulte d’une extension aux deux dimensions d’une formule permettant d’analyser des processus ponctuels et présente l’avantage d’être mathématiquement bien définie. Appliquée au cas des pistes, elle permet de calculer la fragmentation des paysages. J’ai ainsi montré que la fragmentation des forêts dans les paysages définis comme « intacts » en 2000 (Intact Forest Landscapes ou IFL), a augmenté en général, et en particulier dans les concessions certifiées dans le cadre du FSC (Forest Stewardship Council). Je conclus en recommandant que l’aménagement forestier priorise la mise en réserve de la majeure partie de la concession forestière en assurant que les anciennes pistes restent inaccessibles.Le chapitre de conclusion présente, tirées de ces résultats, des propositions pour l’aménagement forestier. Je montre que sur des coups d’exploitation récurrents, les anciennes pistes ne sont pas ré-ouvertes régulièrement. Après avoir évalué les bénéfices, les opportunités, les coûts et les risques liés à l’ouverture des pistes, je conclue que la réouverture de ces pistes mérite une plus grande attention dans l’aménagement, et devrait être priorisée. La réouverture pourrait épargner des superficies forestières et limiter les impacts négatifs sur la faune, en particulier liés à la chasse. A plus grande échelle, cela permettrait d’épargner des forêts encore peu ou pas exploitées, grâce à une intensification de l’exploitation dans des zones déjà perturbées. En conclusion, je vois l’aménagement des réseaux de pistes dans les forêts tropicales comme une planification active d’éléments transitoires dans le paysage, rendu complètement inaccessible après l’exploitation jusqu’à leur réouverture.

Afin d’atténuer la perte de connectivité engendrée par l’élargissement de la route 175 dans la réserve faunique des Laurentides, 36 passages fauniques (dont 33 spécifiques pour la petite faune) ont été construits entre le km 60 et le km 144 à partir de 2006. Ces passages fauniques ont été conçus en considérant le meilleur emplacement possible pour leur implantation, le type de passage et de clôture à y installer et l’aménagement des approches. Quatre types de passage ont été retenus, soit l’aménagement du lit majeur, le passage de type marche, la tablette en porte-à-faux et le tuyau sec en béton armé. Le suivi des passages a débuté en 2009 et a d’abord été effectué à l’aide de tampons encreurs, puis avec des caméras. Durant les 2 années de suivi, 23 espèces de mammifères ont été observées dans les passages. Un inventaire exhaustif des passages est en cours afin de déterminer les caractéristiques qui influencent leur utilisation, dans le but d’optimiser la planification des futurs passages fauniques pour la petite faune ailleurs au Québec.

Bien que plus difficiles à quantifier, les effets indirects des routes sur la faune devraient être considérés au même titre que la mortalité routière, car certaines espèces évitent les abords des routes au moins durant une partie de l’année, ce qui peut mener à une fragmentation plus ou moins permanente de leurs populations. D’autre part, on observe chez plusieurs espèces un effet de bordure suivant lequel les abords des routes constituent un habitat de qualité marginale en raison du bruit, des substances et particules projetées par le passage des véhicules, des substances utilisées pour l’entretien routier (p. ex. sels de déglaçage) ou d’autres facteurs. Les oiseaux forestiers étudiés s’avèrent sensibles à la présence de routes à circulation intense, probablement en raison de la pollution sonore, alors qu’une espèce étudiée s’est avérée relativement tolérante à la construction d’une route de gravier. Quant aux amphibiens, les juvéniles en dispersion de 3 des 5 espèces étudiées semblaient éviter la traversée de routes pavées. Les gestionnaires de l’environnement devraient planifier l’aménagement des réseaux routiers dans la perspective du paysage afin d’éviter de dégrader ou de fragmenter les habitats critiques et de créer des barrières pour les mouvements saisonniers des espèces sensibles.

Nous avons évalué les réactions du caribou forestier (Rangifer tarandus caribou) face à une route majeure avant, pendant et après son élargissement. Nous avons suivi 53 individus par télémétrie GPS de 2004 à 2010, et avons étudié leurs déplacements et leur distribution par rapport à la route 175, en réfection depuis 2006. Nous avons comparé le taux des traversées réelles de la route par les caribous à des traversées de routes aléatoires, et avons mesuré le taux de déplacement des caribous au moment d’une traversée. Nous avons aussi évalué la sélection des ressources dans le domaine vital des individus, ainsi que dans des zones de 1 250, 2 500 et 5 000 m de chaque côté de la route. Seulement 12 caribous traversèrent la route, pour un total de 93 traversées en 7 ans. Moins de localisations de caribous furent observées près de la route pendant et après les travaux de réfection, qu’avant les travaux. Le taux de déplacement des caribous fut plus élevé à proximité de la route, particulièrement lorsque la densité du trafic était élevée. Nous concluons que la connectivité entre les 2 côtés de la route doit être maintenue afin de maximiser les chances de viabilité de cette population au statut précaire.

L’initiative Staying Connected (SCI) est issue d’une collaboration binationale comptant plus de 55 partenaires américains et canadiens (départements et ministères responsables des transports et de la faune, universités et organismes de conservation). Depuis 2009, tous travaillent ensemble à préserver la connectivité du paysage à l’échelle de l’écorégion des Appalaches nordiques et de l’Acadie. Les partenaires de SCI mettent en oeuvre une approche multisectorielle visant à rendre les routes plus sécuritaires pour la faune et les usagers. Ils collaborent aux analyses spatiales afin d’identifier les segments de routes prioritaires au maintien de la connectivité, participent à la validation des endroits critiques où les animaux traversent les routes et contribuent au choix des infrastructures les mieux adaptées pour faciliter leur passage et réduire le nombre de collisions. L’accès pour la faune aux habitats situés de part et d’autre de l’emprise routière est assuré par la conservation des milieux naturels dans les corridors fauniques. Les mesures prises sont la protection des terres situées aux abords des routes, l’aménagement du territoire, la sensibilisation du public et le développement de politiques permettant de garantir la pérennité de ces investissements pour la connectivité., The Staying Connected Initiative (SCI) is a binational collaboration between more than 55 public and private entities in Canada and the United States, including public transportation and wildlife agencies, universities and conservation organizations. The SCI partners have been working together since 2009 to sustain landscape connectivity across the Northern Appalachian/Acadian ecoregion, and they have implemented a suite of strategies to make roads safer for wildlife and people. Partners collaborate in spatial analyses to identify road segments that are key to maintaining connectivity; participate in the validation of critical wildlife passages; and are involved in choosing designs to facilitate safe passage for wildlife and to reduce roadkill. To ensure that wildlife can access habitats beyond the right-of-way, the SCI partners use measures such as land protection along wildlife corridors (including along roadsides), land-use planning, and public engagement, and they provide support for policy to safeguard investments made for landscape connectivity.