Impact du climat sur la respiration des sols et l’échange net de carbone de l’écosystème en milieu forestier tempéré

Débutée en octobre 2023

Encadrants : Philippe Amiotte-Suchet, Julien Crétat et Olivier Mathieu

Nature du financement : ANR

Résumé

L’impact du changement climatique sur le cycle biogéochimique du carbone est une question majeure, notamment ses effets sur les échanges de carbone gazeux entre l’atmosphère et les sols, les sols forestiers en particulier qui constituent le principal réservoir de carbone organique de la lithosphère. Aujourd’hui, il n’y a pas consensus concernant l’impact du climat sur la respiration des sols, et l’effet fertilisant du carbone atmosphérique sur la photosynthèse est susceptible d’être annihilé par le stress hydrique induit par des sécheresses météorologiques de plus en plus fréquentes et longues. Cet impact du climat est en outre modulé par les espèces en place, la gestion forestière et les propriétés pédologiques des sols. Les objectifs de ce projet sont d’estimer les impacts multiscalaires du climat, dont le bilan hydrique, à la fois sur le bilan net de carbone des écosystèmes (NEE) forestiers et sur la respiration des sols. Deux sites emblématiques de la région Bourgogne Franche-Comté sont retenus : le Morvan, territoire semi-montagnard touché de plein fouet par le changement climatique, et le Parc national des forêts situé en plaine et instrumenté depuis 2020 pour y mesurer la respiration des sols. Pour y répondre, les données climatiques ré-analysées, désagrégées dynamiquement et mesurées permettront d’alimenter un modèle hydrique sous couvert forestier et de dériver des indicateurs intra saisonniers de la variabilité climatique. Ces quantités seront confrontées au NEE mensuel afin d’estimer les covariations synchrones et décalées à l’échelle interannuelle. Il en sera de même avec la respiration des sols pour laquelle la relation haute fréquence (pas de temps quotidien) avec le climat sera également examinée. Ces analyses seront effectuées avec et sans prise en compte des espèces en place, des modes de gestion et des propriétés pédologiques des sols dans le but de hiérarchiser les déterminants des fluctuations du NEE et de la respiration des sols. D’autres sites, issus de la méta-analyse COSORE seront utilisés pour valider les résultats et répliquer l’approche.

Mots-clés

climat ; respiration du sol ; NEE ; forêt

Composition du comité de suivi de la thèse

Florian Raymond, université Paris 8, laboratoire LADYSS UMR 7533

extrait:

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titre:

Impact du climat sur la respiration des sols et l’échange net de carbone de l'écosystème en milieu forestier tempéré

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octobre 2023

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Capelle

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Impact du climat sur la respiration des sols et l’échange net de carbone de l'écosystème en milieu forestier tempéré

Débutée en octobre 2023

Encadrants : Philippe Amiotte-Suchet, Julien Crétat et Olivier Mathieu

Nature du financement : ANR

 

Résumé

L’impact du changement climatique sur le cycle biogéochimique du carbone est une question majeure, notamment ses effets sur les échanges de carbone gazeux entre l’atmosphère et les sols, les sols forestiers en particulier qui constituent le principal réservoir de carbone organique de la lithosphère. Aujourd’hui, il n’y a pas consensus concernant l’impact du climat sur la respiration des sols, et l’effet fertilisant du carbone atmosphérique sur la photosynthèse est susceptible d’être annihilé par le stress hydrique induit par des sécheresses météorologiques de plus en plus fréquentes et longues. Cet impact du climat est en outre modulé par les espèces en place, la gestion forestière et les propriétés pédologiques des sols. Les objectifs de ce projet sont d’estimer les impacts multiscalaires du climat, dont le bilan hydrique, à la fois sur le bilan net de carbone des écosystèmes (NEE) forestiers et sur la respiration des sols. Deux sites emblématiques de la région Bourgogne Franche-Comté sont retenus : le Morvan, territoire semi-montagnard touché de plein fouet par le changement climatique, et le Parc national des forêts situé en plaine et instrumenté depuis 2020 pour y mesurer la respiration des sols. Pour y répondre, les données climatiques ré-analysées, désagrégées dynamiquement et mesurées permettront d’alimenter un modèle hydrique sous couvert forestier et de dériver des indicateurs intra saisonniers de la variabilité climatique. Ces quantités seront confrontées au NEE mensuel afin d’estimer les covariations synchrones et décalées à l’échelle interannuelle. Il en sera de même avec la respiration des sols pour laquelle la relation haute fréquence (pas de temps quotidien) avec le climat sera également examinée. Ces analyses seront effectuées avec et sans prise en compte des espèces en place, des modes de gestion et des propriétés pédologiques des sols dans le but de hiérarchiser les déterminants des fluctuations du NEE et de la respiration des sols. D’autres sites, issus de la méta-analyse COSORE seront utilisés pour valider les résultats et répliquer l’approche.

 

Mots-clés

climat ; respiration du sol ; NEE ; forêt

 

Composition du comité de suivi de la thèse

Florian Raymond, université Paris 8, laboratoire LADYSS UMR 7533