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Crédit photo: Pierre-Yvon Bégin / Archives TCN

Crédit photo: Pierre-Yvon Bégin / Archives TCN

Tubulure : la géomatique et la foresterie au service des acériculteurs

L’innovation est l’une des forces du domaine acéricole québécois et le chemin parcouru depuis l’époque de la récolte à l’aide de seaux est considérable.

Les possibilités d’avancées sont immenses, notamment avec la géomatique, une science encore peu connue des acériculteurs et au potentiel énorme, qui permet l’analyse de données numériques décrivant le territoire et ses ressources.

La conception des systèmes de tubulure fait partie des applications prometteuses de cette science, surtout lorsqu’on y associe des données forestières telles que la densité d’entailles par hectare. La description des systèmes déjà installés est un autre excellent exemple d’utilisation de la géomatique en acériculture. Une démarche de conception de réseaux de tubulure permet d’explorer divers scénarios. Faute de moyens, de temps ou d’argent, cette étape est souvent escamotée sur le terrain. Toutefois, lorsque l’on considère la complexité des systèmes de récolte et leur durée de vie, cette hâte aboutit fréquemment à des réseaux qui, sans nécessairement être mal conçus, ne répondent pas aux attentes de l’utilisateur. La démarche proposée comporte deux volets : le positionnement des collecteurs et l’estimation de la charge de ceux-ci.

Positionnement des collecteurs

Le positionnement des collecteurs est l’une des étapes les plus importantes dans la conception d’un réseau de tubulure. On doit positionner chaque maître-ligne dans l’érablière de manière à en maximiser la pente, tout en considérant également les tubes latéraux de 5/16 po. Les ressources géomatiques pouvant être employées lors de cette étape sont nombreuses. On retrouve notamment les cartes numériques de courbes de niveau et les modèles numériques d’élévation (MNE).

Les cartes numériques de courbes de niveau sont facilement accessibles et utilisables, mais elles sont moins précises. Elles sont constituées d’un ensemble de lignes, et chacune de celles-ci représente une altitude donnée. Plus les lignes sont proches les unes des autres, plus le terrain est en pente; plus elles sont éloignées, plus celui-ci est plat. La résolution des cartes de courbes de niveau est déterminée par l’équidistance entre les courbes. Les cartes qui ont une équidistance de 10 mètres permettent une meilleure description du terrain.

Quant à eux, les modèles numériques d’élévation donnent la possibilité d’avoir une représentation tridimensionnelle de l’érablière. Avec les technologies actuelles comme le Lidar, la précision est extrêmement grande. Toutefois, l’analyse et le traitement de ces données demandent d’avoir accès à des logiciels spécialisés de géomatique et de savoir les utiliser. Dans tous les cas, la démarche de positionnement reste la même :

• délimitation de la zone exploitée;
• prise en note des contraintes telles que les chemins dont on doit préserver la traficabilité, les dénivelés prononcés (caps) et les cours d’eau importants;
• positionnement des stations de pompage et de la cabane;
• identification des lignes de crête délimitant les zones en pente favorables et défavorables et, dans une moindre mesure, les zones desservies par les collecteurs;
• détermination des vallons orientés dans le sens de la pente dans lesquels il est souvent intéressant d’installer un collecteur;
• positionnement approximatif des collecteurs à l’ordinateur;
• dimensionnement des éléments du réseau de tubulure;
• validation du concept de base avec le propriétaire et confirmation de son applicabilité sur le terrain;
• correction des problématiques soulevées au point précédent et finalisation du plan de positionnement des collecteurs.

Il est important de noter qu’il est parfois nécessaire de répéter les deux dernières étapes à quelques reprises; la première version n’est pas toujours la meilleure et les itérations différentes peuvent permettre de comparer différents scénarios.

Estimation des charges

Quand les collecteurs sont positionnés, les données provenant d’un inventaire forestier, similaire à celui exigé par la Fédération des producteurs acéricoles du Québec lors de la confection des plans d’érablières, peuvent ensuite être utilisées pour estimer la charge de chaque collecteur. On entend par charge le nombre d’entailles dont la sève est acheminée dans un collecteur donné. Ce paramètre donne la possibilité d’estimer la dimension du tube. Un tube bien dimensionné doit permettre l’écoulement de la sève d’une journée de bonne coulée tout en laissant suffisamment d’espace pour que l’air présent dans le système puisse être évacué rapidement et facilement par la pompe vacuum. Pour cette estimation, il faut connaître la superficie réelle et la densité d’entailles du secteur desservi par un collecteur. Le calcul est ensuite assez simple : il faut multiplier la superficie desservie (hectares) par la densité d’entailles (entailles/hectare) pour obtenir le nombre total d’entailles. Pour arriver à ce résultat, il faut utiliser le nombre d’entailles exploitées et non leur nombre potentiel. S’il s’agit d’un nouveau secteur, la densité de celui-ci doit être estimée à l’aide de la règle d’entaillage que le producteur désire appliquer. C’est d’autant plus vrai si les tubes latéraux ne sont pas répartis de manière symétrique sur le collecteur, comme dans les cas où celui-ci longe une pente au lieu d’y monter. Une fois que les charges par collecteur sont estimées, il devient possible d’optimiser le diamètre de chaque tuyau et même de le segmenter au besoin.

Une analyse plus fine peut aussi être réalisée : la surface du tube collecteur par entaille est un indicateur de la qualité du plan effectué puisqu’elle permet de juger du potentiel d’altération de la sève par la chaleur dans le système. Bien que cet indicateur mérite d’être précisé, le Cahier de transfert technologique en acériculture mentionne qu’un système de récolte ayant une surface exposée de plus de 450 cm² de tube par entaille est à risque de dégrader la sève. Une approche basée sur la géomatique facilite énormément ce calcul.

Exemple de réseau de tubulure numérisé à l’aide d’un GPS et projeté sur une photographie aérienne. Crédit photo: David Lapointe, MAPAQ

Exemple de réseau de tubulure numérisé à l’aide d’un GPS et projeté sur une photographie aérienne. Crédit photo: David Lapointe, MAPAQ

Numérisation et outils d’exploitation

La numérisation d’un réseau déjà existant par le positionnement effectué à l’aide d’un relevé GPS et d’un ordinateur constitue une autre utilisation de la géomatique et de la foresterie pour les acériculteurs. Cette approche donne la possibilité de créer des cartes précises qui peuvent être installées dans des GPS, ce qui facilite le repérage en forêt pour les employés. Les mêmes relevés peuvent aussi permettre l’élaboration d’outils de gestion et d’échange d’informations pour l’entreprise. Par exemple, certains propriétaires impriment de telles cartes sur des supports de grand format, sur lesquels il est facile d’écrire et d’effacer. Ce type d’outils donne entre autres la possibilité de noter et de positionner des problèmes remarqués lors des patrouilles de dépistage des fuites ou d’attitrer des secteurs d’entaillage aux différents employés. Enfin, cette approche peut aussi permettre d’effectuer des démarches de diagnostic des composantes du système de récolte : l’analyse des charges (nombre d’entailles), des longueurs et des diamètres des collecteurs associés à l’historique des problèmes rencontrés pourra alimenter une réflexion sur la qualité d’un collecteur donné.

La conception des systèmes de tubulure devrait toujours tenir compte des besoins du producteur, car c’est lui qui sera appelé à les utiliser. Dans ce contexte, la personne qui les conçoit devrait sensibiliser l’acériculteur à divers enjeux, mais les décisions finales devraient être prises par ce dernier. Ainsi, une démarche structurée prévoyant plusieurs occasions d’échanges entre le concepteur et le producteur est de mise. Le choix d’un installateur ou d’un conseiller devrait donc être fait dans cette optique.

Pour ce qui est des informations géographiques nécessaires, quelques sources méritent d’être soulignées : le site www.info-sols.ca, est un excellent agrégateur d’informations géographiques et présente l’avantage de ne pas nécessiter de logiciel spécialisé pour être utilisé. Pour ceux pouvant accéder à un tel logiciel, le site GéoGratis du gouvernement canadien contient plusieurs sources d’informations brutes qui peuvent alimenter une démarche de conception de réseau de tubulure. Enfin, certains clubs d’encadrement technique répartis un peu partout au Québec disposent des outils nécessaires et de spécialistes pouvant venir en aide aux acériculteurs dans leurs démarches de conception et d’amélioration des réseaux de tubulure. 

Si vous avez des questions ou des commentaires concernant cet article, vous pouvez contacter Martin Pelletier, du Centre ACER, au 819 369-4002, ou au martinpelletier@centreacer.qc.ca

Martin Pelletier, ing. f.,, Centre ACER
David Lapointe, ing. f., MAPAQ, et Vincent Poisson, ing. f.,, collaborateurs, Club acéricole du sud du Québec
Cet article est tiré du magazine Forêts de chez nous de novembre 2017.