Un observatoire à haute fréquence de la respiration des sols en milieu forestier en Bourgogne Franche-Comté
Résumé
La respiration des sols est une composante majeure des flux de carbone au sein d’un écosystème. Sa variabilité temporelle haute fréquence (pas de temps quotidien à infra-quotidien) et spatiale à fine échelle (quelques mètres) demeure encore peu comprise en milieu forestier tempéré par manque de données. En particulier, de nombreuses incertitudes résident quant à la réponse de la respiration du sol à un événement météorologique intense (e.g., orage, sécheresse) et, plus encore, à une combinaison d’anomalies climatiques (e.g., séquence pluvieuse ou vague de chaleur dans un contexte sec). Par ailleurs, la réponse de la respiration au forçage climatique dépend des propriétés des sols et de la gestion forestière dont les effets demeurent peu connus. Cela limite la possibilité d’anticiper l’impact du changement climatique sur la respiration des sols. Dans ce contexte, le laboratoire Biogéosciences a mis en place, depuis juillet 2020, un observatoire des flux de carbone avec une mesure horaire de la respiration des sols dans une hêtraie du Parc national de forêts (Châtillonnais, 21). Deux parcelles contiguës d’environ 15 ha chacune, avec une gestion sylvicole différente, sont instrumentées : l’une classée en futaie irrégulière (gestion conventionnelle) et l’autre en réserve biologique intégrale depuis plus de 30 ans. Sur chaque parcelle, la respiration du sol est mesurée par un système automatisé LI-COR 8100-A composé de quatre chambres pour une surface de 150 m2. Les paramètres pédoclimatiques (température, humidité), mesurés sur la même période et au même pas de temps, ont été complétés par des mesures au laboratoire des propriétés physico-chimiques (carbone organique extractible à l’eau, stocks de carbone organique et Q10) de 32 échantillons du sol par parcelle. Les premiers résultats pour la parcelle en gestion conventionnelle révèlent un cycle diurne marqué de la respiration. Sur la période 2020-2023, elle est en moyenne plus forte la nuit que le jour, surtout en été. En juin par exemple, elle atteint 10,5 μmol/m2/s la nuit contre 8,9 μmol/m2/s le jour. Ce contraste jour/nuit, reproductible entre les chambres, reste à comprendre. L’intensité de la respiration varie quant à elle significativement entre les quatre chambres avec un écarttype de 5,1/4,6 μmol/m2/s la nuit/le jour en juillet. Cette hétérogénéité spatiale fine échelle est en accord avec les propriétés physico-chimiques dont les résultats montrent généralement une dif-férence intra-parcellaire supérieure à la différence entre les deux parcelles. Ces premiers résultats indiquent que comprendre la variabilité spatio-temporelle de la respiration des sols à fine échelle au sein de notre observatoire nécessite de prendre en compte à la fois le forçage climatique et les propriétés physico-chimiques des sols.
Domaines
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