Rares sont les étudiantes ou étudiants qui partent en tournée pour présenter leurs travaux. C’est pourtant le cas de la doctorante en biologie Élise Bouchard (M.Sc. biologie). Du 9 janvier au 7 février dernier, elle a donné une dizaine de conférences auprès de quelque 2 500 productrices et producteurs acéricoles québécois, de la Gaspésie au Témiscamingue, en passant par l’Outaouais, la Beauce, l’Estrie et la couronne nord de Montréal. «Ma thèse porte sur les érables à sucre, dit la chercheuse. Je m’intéresse à leurs caractéristiques physiques et aux dynamiques qui affectent les mouvements de sève lorsque la saison des sucres démarre, comme c’est le cas ces jours-ci».
Pratique ancrée dans le territoire québécois depuis longtemps, la récolte d’eau d’érable pour la transformer en sirop est entourée d’un lot de croyances populaires chez les acériculteurs… et de phénomènes biologiques auxquels les scientifiques commencent à peine à s’intéresser. «On sait, par exemple, que les feuilles, parce qu’elles transpirent, sont les principaux moteurs de la circulation de l’eau dans les arbres, explique Élise Bouchard. Pourtant, au printemps, la sève voyage abondamment dans les érables à sucre même s’ils sont dépourvus de feuillage et encore sous la neige. Comment est-ce possible?»
Traçage isotopique
Pour percer ce mystère, la doctorante, dont les travaux sont supervisés par le professeur du Département des sciences biologiques Christian Messier et la professeure de l’UQAC Annie Deslauriers, a eu accès à une plantation d’érables à sucre située à Saint-Romain, une municipalité à une trentaine de kilomètres au nord-ouest de Lac-Mégantic. En collaboration avec les spécialistes du GEOTOP, elle a utilisé de l’eau lourde comme traceur isotopique pour son échantillon de 55 arbres. Au lieu de l’hydrogène standard, l’eau lourde contient du deutérium, un isotope de l’hydrogène qui change sa signature et permet de suivre et mesurer sa distribution dans un système biologique ou environnemental. Comme elle se comporte pratiquement comme l’eau normale, c’est un bon traceur.
«Nous avons injecté de l’eau lourde à différents endroits selon les arbres: dans la cime (entre 9 et 10 mètres du sol), dans le tronc au-dessus de l’entaille, sous l’entaille et dans le sol au pied de l’arbre, en remettant de la neige par-dessus. Comme nous avons laissé les seringues en place pour la saison, cela a fait jaser au village!», raconte-t-elle en riant.
En récoltant des échantillons de sève tous les jours et en les analysant pour y détecter l’eau lourde, Élise Bouchard a fait des découvertes étonnantes: au tout début de la saison des sucres, il n’y avait pas de traces de son marqueur isotopique. «Cela signifie qu’on récolte de la “vieille eau” qui était dans le tronc durant l’hiver, note-t-elle. Et cela pourrait expliquer pourquoi plusieurs acériculteurs disent que le premier sirop a parfois un goût de bois!»
Il a fallu six jours de temps doux pour que la chercheuse puisse détecter le premier arrivage d’eau du sol. «Dès qu’on a détecté l’eau injectée dans le sol, qui provenait donc des racines, la sève s’est mise à couler davantage», raconte-t-elle.
Les acériculteurs ont coutume de dire qu’ils récoltent 80 % de l’eau sur 20 % de la saison, quand la sève coule abondamment.
«Cette explosion des rendements coïncide avec l’arrivée de l’eau du sol. Une grande partie de la production du sirop d’érable provient donc de l’eau de la fonte des neiges.»
Élise Bouchard
Doctorante en biologie
Ces résultats ont fait l’objet du premier article de sa thèse, publié l’an dernier dans la revue New Phytologist. L’image qu’elle a soumise en 2025 au concours La preuve par l’image de l’Acfas, intitulée Sirop de neige, était liée à cette découverte.
«À aucune occasion l’eau récoltée ne provenait de la cime, qui représente pourtant un très grand bassin de sucres au printemps et durant l’été. La sève récoltée pour le sirop d’érable provient donc surtout des racines et du tronc de l’arbre», souligne-t-elle.
Ces résultats viennent éclairer une autre croyance répandue dans le milieu acéricole. «Les acériculteurs me disaient “Si le pied de l’arbre est pris dans la glace, ça ne coule pas!”», rapporte Élise Bouchard. Selon eux, on doit apercevoir un anneau dégagé à la base de l’arbre pour que celui-ci se mette à couler. Mais les chercheurs se grattaient la tête. «Ça n’avait pas sens, dit la chercheuse. En fait, le sol n’est pas gelé en profondeur, car la neige l’isole, et en théorie, il devrait y avoir de l’eau disponible pour les racines dans le sol.»
Les expériences de la doctorante permettent de mieux comprendre le phénomène: c’est la base de l’arbre, et non le sol, qui doit dégeler pour que l’eau absorbée par les racines se rende à l’entaille. «Si le bois est gelé, l’eau ne peut pas passer», précise la chercheuse.
La taille des branches influence le rendement acéricole
Si l’eau d’érable provient du sol et du bas du tronc plutôt que de la cime, est-ce à dire qu’on n’a pas besoin de gros érables pour produire du sirop? «Non, c’est plutôt l’inverse», affirme Élise Bouchard. Dans le cadre du deuxième article de sa thèse, la chercheuse a utilisé un appareil LIDAR pour cartographier en 3D l’architecture des érables de son échantillon pendant la belle saison. «J’ai compris ce qui influence les rendements acéricoles de manière plus pointue, explique-t-elle. Par exemple, j’ai constaté que plus un érable a de branches et plus elles sont grosses, plus il y a de sève qui circule.» Si la production démarre en trombe avec l’arrivée de l’eau du sol à l’entaille, c’est parce que cette eau passe par les racines et que plus l’arbre est gros, plus le système racinaire est étendu, donc plus il y aura d’eau d’érable.
Le tronc est aussi important, révèle la spécialiste. «Une grande partie du tronc des érables, au centre, est constituée de bois mort. On appelle ça le “bois de cœur.” Seul un mince anneau de bois sur le pourtour du tronc transporte la sève. Or, la largeur de cet anneau dépend du nombre de feuilles à desservir dans la cime. Plus un érable a de feuilles, plus l’anneau qui transporte l’eau des racines vers la cime est grand.»
Miser sur la diversification des espèces
Dans le cadre de son troisième article, Élise Bouchard s’intéresse au voisinage des érables. Encore une fois, elle pourra gentiment tirer la pipe aux acériculteurs qu’elle rencontre. «Plusieurs acériculteurs pensent que la présence de conifères autour des érables influence la production d’eau d’érable à la baisse, donc ils les coupent. Pour eux, les autres espèces les empêchent de planter plus d’érables, d’avoir plus d’entailles et donc une meilleure production.» Ses expériences ont démontré que ce n’est pas tout à fait vrai. Par exemple, la litière de feuilles des érables est acidifiante et un sol acide n’est pas bon pour la croissance des érables. «On sait que la présence d’autres espèces améliorent le pH du sol, explique-t-elle. On a également démontré que les conifères pouvaient même augmenter les rendements acéricoles, car en faisant de l’ombrage, ils permettent d’avoir une saison des sucres plus fraîche, qui se prolonge.»
Lors de ses rencontres sur le terrain, Élise Bouchard et ses collègues tentent de passer le message: il n’est pas recommandé de faire des monocultures d’érables dans les forêts.
«Il faut laisser des espèces compagnes, comme le bouleau, le peuplier et le sapin. La littérature scientifique est sans équivoque à ce sujet depuis de nombreuses années: les forêts diversifiées sont plus résilientes aux événements extrêmes comme les sécheresses, les feux et les épidémies d’insectes.»
Et on sait que les individus de la même espèce compétitionnent davantage pour les ressources que ceux d’espèces complémentaires, qui vont, par exemple, développer leur système racinaire à des profondeurs différentes et déployer leur cime différemment dans l’espace aérien.
Vers un postdoctorat sur les érables
À la fin de chaque rencontre, pendant sa tournée auprès des acériculteurs, Élise Bouchard a pris le temps d’échanger avec eux. «On m’a interrogé sur le pH des sols, les mycorhizes, les racines, les changements climatiques. Il y a énormément d’interrogations sur les rendements acéricoles auxquelles nous n’avons pas encore de réponse, constate-t-elle. Je garde ça en tête pour la suite des choses.»
Un exemple de ces mystères à expliquer: la pierre de sucre (aussi appelée «râche» par les acériculteurs), ce résidu minéral naturellement présent dans la sève d’érable qui forme un dépôt dans l’évaporateur pendant la cuisson du sirop. «En consultant mes graphiques de traçage isotopique, je me suis aperçue avec les acériculteurs que la présence de la râche correspond à l’arrivée de la nouvelle eau en provenance des racines. Cette eau est probablement plus minéralisée. Je me pencherai peut-être là-dessus dans les prochaines années.»
À peu près seule à s’intéresser à la physiologie des érables au début de son doctorat, Élise Bouchard se réjouit de voir essaimer de plus en plus de groupes de recherche et même des postes en recherche appliquée pour mieux comprendre l’acériculture. Elle présentera sa prochaine conférence en juin prochain, à Victoriaville, dans le cadre du colloque Innov’Acer, un rassemblement nord-américain sur la recherche en acériculture.