Un nouvel indice pour évaluer la vulnérabilité des arbres urbains et mieux planifier les plantations

août 28, 2025

Les étés sont de plus en plus chauds et comme on l’a vu cette année, les périodes de sécheresse peuvent se prolonger. Les arbres sont sensibles à cette chaleur et au manque d’eau, mais à des degrés différents selon leur caractéristiques, leur taille, leur âge et leur emplacement. De plus, si les espèces les plus vulnérables sont aussi les plus abondantes et de grandes tailles, l’impact sur la canopée peut être considérable.

L’augmentation des températures et des sécheresses ne sont pas les seuls risques auxquels les arbres doivent faire face. Les rafales de vent, le verglas, les périodes de gel et dégel, les pluies abondantes, les insectes et les maladies s’ajoutent à la liste des perturbations pouvant affecter les arbres.

Nous avons créé un nouvel indice pour évaluer la vulnérabilité des arbres et ainsi mieux planifier les plantations et la gestion des forêts urbaines (Figure 1). 

Figure 1. Les cinq facteurs de l’indice de risque des arbres urbains (UTRI)

Cet indice de risque est basé sur cinq facteurs.

  1. Les marges de sécurité climatique de l’espèce basée sur la température moyenne du mois le plus chaud, la température moyenne du mois le plus froid et les précipitations totales du trimestre le plus chaud. Les espèces présentes à Montréal se trouvant au-delà de leur limite (trop chaud, trop froid ou trop sec pour elles) sont plus vulnérables.
  2. L’abondance relative de l’espèce. Une espèce abondante peut augmenter la propagation des insectes et des maladies et entraîner des pertes de canopée plus élevées si l’espèce est à risque.
  3. La taille de l’arbre, basé sur son diamètre à hauteur de poitrine (DHP). Un très grand arbre peut indiquer un arbre en fin de vie, être plus susceptible aux rafales de vent ou à la sécheresse.
  4. L’âge de l’arbre, basé sur son DHP maximal, qui peut aussi identifier les arbres en fin de vie. Le DHP maximal a été calculé à partir de 25 inventaires d’arbres publics de l’Ontario et du Québec. La valeur du 95e percentile a été choisie comme valeur du DHP maximal, une métrique utilisée pour identifier les vieux arbres (Sousa et al., 2021).
  5. Quatre traits écophysiologiques : la densité du bois, la concentration en azote des feuilles, la surface foliaire spécifique et la taille des semences. Ces traits sont associés à la résistance à différents stress. Par exemple, des petites surfaces foliaires spécifiques et des valeurs élevées de densité du bois sont associées à la tolérance à la sécheresse (Marchin et al., 2022, Pratt et Jacobsen, 2017).

Nous avons testé notre indice de risque en utilisant l’inventaire d’arbres publics de la Ville de Montréal qui compte plus de 300 000 arbres et 242 espèces et hybrides (incluant leurs cultivars et variétés associés). Les différentes données disponibles nous ont permis de calculer l’indice de risque pour 167 espèces. Dans un premier temps, la distribution mondiale de ces espèces a été identifiée. À partir des valeurs climatiques de chaque ville où elles ont été recensées, nous avons calculé les marges de sécurité, basées sur le 95e percentile de la température moyenne du mois le plus chaud (MTWM) et le 5e percentile de la température moyenne du mois le plus froid (MTCM) et des précipitations du trimestre le plus chaud (PWQ). Si le climat de Montréal se situe en-dehors des valeurs maximales (MTWM) et minimales (MTCM, PWQ) établies pour une espèce, cette espèce est considérée plus à risque de souffrir d’une température trop chaude, trop froide ou d’un manque de pluie.

Quelques exemples

Prenons l’exemple de l’érable argenté (Acer saccharinum). Selon sa distribution mondiale, le PWQ minimal des villes où il a été localisé est de 285 mm alors qu’à Montréal, il tombe habituellement 245 mm de pluie pendant le trimestre le plus chaud (l’été). L’érable argenté seront donc à risque de manquer d’eau puisque sa marge de sécurité climatique du PWQ est dépassée de 40 mm. C’est donc une espèce qui sera plus affectée par les périodes de sécheresse que, par exemple, le sapin du Colorado (Abies concolor). Cette espèce est toutefois en dehors de sa marge de sécurité climatique pour la température du mois le plus chaud et celle du mois le plus froid. Il pourrait donc faire trop chaud l’été et trop froid l’hiver pour un sapin du Colorado planté à Montréal.

L’érable argenté est également une espèce très abondante ici et plusieurs individus sont grands et ont atteint ou dépassé leur DHP maximal. Il en est de même pour l’érable de Norvège (Acer platanoides). Ainsi, ces espèces sont celles avec l’indice de risque le plus élevé alors que l’abricotier (Prunus armeniaca) et l’érable de Freeman (Acer x freemanii) sont les espèces avec l’indice de risque le plus faible. Cela pourrait toutefois s’expliquer par le fait que leur utilisation est assez récente et que plusieurs arbres sont relativement petits et jeunes.

Il est possible de cartographier l’indice de risque des arbres afin d’identifier les zones les plus affectées. Sur le territoire montréalais, les espèces ayant de forts indices de risque sont bien distribuées, car elles sont abondantes, donc aucun quartier ou arrondissement ne sont épargnés (Figure 2). Cela démontre l’importance de diversifier les plantations afin de diminuer les risques de perte de canopée et augmenter la résilience (Paquette et al., 2021).

Notre indice de risque a quelques limites. Il se base sur les inventaires d’arbres urbains qui contiennent souvent des erreurs, il n’inclut pas de données sur la vulnérabilité aux insectes et aux maladies ou encore sur les caractéristiques des sites et des sols sur lesquels les arbres sont plantés.

Il brosse toutefois un portrait plus complet qu’une approche basée seulement sur l’abondance des espèces et la taille des arbres en incluant également des variables climatiques et des valeurs de traits écophysiologiques reliés à la tolérance aux stress.

La prochaine étape consiste à utiliser cette approche afin de recommander des espèces bien adaptées aux conditions climatiques actuelles et futures en l’incluant à notre outil d’aide à la décision SylvCiT (St-Denis et al., 2024).

Figure 2. Distribution spatiale de l’indice de risque des espèces d’arbres de Montréal

Pour lire l’article scientifique :

Esperon-Rodriguez, M., St-Denis, A., Messier, J., Gallagher, R. V., Tjoelker, M. G., & Messier, C. (2025). An integrative Urban Tree Risk Index as a novel framework for risk assessment: A case study of Montreal, Canada. Urban Forestry & Urban Greening, 129025.  https://doi.org/10.1016/j.ufug.2025.129025

Références

Marchin, R. M., Esperon-Rodriguez, M., Tjoelker, M. G., & Ellsworth, D. S. (2022). Crown dieback and mortality of urban trees linked to heatwaves during extreme drought. Science of the Total Environment, 850, 157915. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157915

Paquette, A., Sousa-Silva, R., Maure, F., Cameron, E., Belluau, M., & Messier, C. (2021). Praise for diversity: A functional approach to reduce risks in urban forests. Urban Forestry & Urban Greening, 62, 127157. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2021.127157

Pratt, R. B., & Jacobsen, A. L. (2017). Conflicting demands on angiosperm xylem: tradeoffs among storage, transport and biomechanics. Plant, Cell & Environment, 40(6), 897-913. https://doi.org/10.1111/pce.12862

Sousa-Silva, R., Cameron, E., & Paquette, A. (2021). Prioritizing street tree planting locations to increase benefits for all citizens: Experience from Joliette, Canada. Frontiers in ecology and evolution, 9, 716611. https://doi.org/10.3389/fevo.2021.716611

St-Denis, A., Maure, F., Belbahar, R., Delagrange, S., Handa, I. T., Kneeshaw, D., Paquette, A., Nicol, M., Meurs, M.J. & Messier, C. (2024). An urban Forest diversification software to improve resilience to global change. Arboriculture & Urban Forestry (AUF), 50(1), 76-91. https://doi.org/10.48044/jauf.2023.027

– Texte d’Annick St-Denis, avec la collaboration de Christian Messier et Manuel Esperon-Rodriguez, 28 août 2025 –