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A new paleoecological approach to reconstruct long-term history of spruce budworm outbreaks

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Abstract:

A new paleoecological indicator was used for retracing the long-term history of spruce budworm (Choristoneura fumiferana Clem.) outbreaks from forest humus. Macrofossil analyses were performed on 28 forest soil profiles (10–20 cm) collected in four balsam fir (Abies balsamea (L.) Mill.) stands located north of Lake Saint-Jean, Quebec. Direct evidence of the presence of spruce budworm was found. Few pupa fragments were present in the profiles, but the most abundant and well-preserved macrofossils collected were spruce budworm feces. The feces found were associated in part with the three outbreaks that occurred during the last century around 1914, 1952, and 1979. Good correspondence was obtained between the macrofossil results and the known dynamics of two stands, Lib20 and Lib23. However, the method failed to detect specific outbreaks in the other two stands, Lib21 and Lib24. A complementary macrofossil study was conducted on deeper humus profiles (47–70 cm) collected on two islands of Mingan Archipelago. The outbreak history of the last century was retraced, and it was established that spruce budworm was present in the Mingan Archipelago since at least 1520 years BP. The greatest numbers of spruce budworm feces were found in the first 20 cm of the humus profiles corresponding approximately to the 20th century period. Afterward, an important reduction in numbers of feces was observed. This may be attributable to lower levels of spruce budworm populations before the 20th century or the intensification of decomposition with increasing humus depth.

Un nouvel indicateur paléoécologique a été utilisé afin de retracer l'histoire des épidémies de la tordeuse des bourgeons de l'épinette (Choristoneura fumiferana Clem.). Des analyses macrofossiles ont été réalisées sur 28 profiles d'humus (10–20 cm) récoltés dans quatre peuplements de sapins baumiers (Abies balsamea (L.) Mill.) situés au nord du Lac Saint-Jean, Québec. Des preuves directes de la présence de la tordeuse des bourgeons de l'épinette ont été trouvées. Quelques fragments de chrysalides étaient présents dans les profils mais les macrofossiles les plus abondants et les mieux conservés étaient les crottins de la tordeuse des bourgeons de l'épinette. Les crottins retrouvés ont pu être associés en partie aux épidémies survenues lors du dernier siècle, soit vers 1914, 1952 et 1979. Un lien a pu être établi entre les résultats d'analyses macrofossiles et la dynamique récente connue pour deux des peuplements étudiés, soit le Lib20 et le Lib23. La méthode n'a toutefois pas permis de détecter des périodes épidémiques distinctes dans les deux autres sites, Lib21 et Lib24. Une étude complémentaire a été réalisée sur des humus plus épais (47–70 cm) récoltés dans deux îles de l'Archipel-de-Mingan. L'histoire des épidémies du dernier siècle a été retracée et il a été établi que la tordeuse des bourgeons de l'épinette était présente dans l'Archipel-de-Mingan il y a plus de 1520 ans (avant aujourd'hui). De plus grandes quantités de crottins de la tordeuse ont été retrouvés dans les premiers 20 cm des profils d'humus, ce qui correspondrait approximativement au 20e siècle. Par la suite, une diminution importante des quantités de crottins a été observée. Ceci peut être attribué à des niveaux de population de la tordeuse des bourgeons de l'épinette plus faibles avant le 20e siècle ou bien à l'intensification de la décomposition avec l'augmentation de la profondeur des profils d'humus.

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2002

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