1/10/13 - Séminaire Carpagg, Cirad, Guyane

1. Flux et bilan de carbone
en forêt tropicale humide guyanaise
Le dispositif « Guyaflux »
B. Burban (INRA Kourou)
D. Bonal (INRA Nancy)
Séminaire organisé par le projet CARPAGG
« le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013 »
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2. Objectifs
• Evaluer les ECHANGES (flux) de
CO2 entre l’écosystème forestier
tropical humide et l’atmosphère
• Etudier les VARIATIONS de ces
échanges dans le temps et faire des
BILANS annuels
• Comprendre L’INFLUENCE du
CLIMAT
(pluie,
sécheresse,
rayonnement solaire, température)
sur les flux et le fonctionnement
des différents compartiments de
l’écosystème (sol, tronc, feuilles)
Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013
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3. RAPPEL
Mesure des flux de CO2 et H2O échangés entre l’écosystème et l’atmosphère
par la Méthode des Corrélations Turbulentes
Installation de capteurs au-dessus de la forêt (57 m)
 Intégration des flux sur une surface de forêt de 50-100 ha
respiration
brute
photosynthèse
brute
h = 57 m
Transfert de
masse ou
d’énergie par
turbulence
Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013
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4. Installation expérimentale Guyaflux
mise en place en 2003
-
55 m de haut
http://www.ecofog.gf/guyaflux
Dispositif intégré dans des réseaux
nationaux et internationaux :
Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013
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5. Installation expérimentale Guyaflux
Vue des capteurs au sommet de la Tour
Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013
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6. Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013
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7. Les flux de CO2 dans l’écosystème forestier
Variations journalières
NEE
Respiration
nette
30
2000
Rayonnement solaire
20
1500
10
0
Photosynthèse
nette
165.0
165.3
165.5
165.8
166.0
166.3
166.5
166.8
167.0
1000
-10
-20
500
-30
Jour
Nuit
Jour
-40
0
Fortes variations journalières des flux de CO2
1 point bleu ou jaune représente 30-min
Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013
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8. Les flux de CO2 dans l’écosystème forestier
Variations saisonnières
NEEO (mol CO2 m-2 jour-1)
0.2
-
0.1
Flux de C
Puits de C
Source de C
0.3
0.0
0
50
100
150
200
250
300
350
-0.1
-0.2
-0.3
Time
Fortes variations saisonnières des échanges nets de CO2
La forêt stocke du CO2 essentiellement en saison sèche (fort rayonnement,
malgré l’influence négative de la sécheresse) et rejette du CO2 en saison
des pluies (faible rayonnement => la respiration devient plus forte que la
photosynthèse de jour)
1 point correspond à la somme des fluxen prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013
Le carbone en forêt et nets de NEE sur 10 jours
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9. Les flux de CO2 dans l’écosystème forestier
Bilan annuel
respiration
Photosynthèse
1.6 ± 0.5 tC ha-1 an-1
La forêt de Paracou est un puits de carbone de l’ordre de 1.6 ± 0.5 tC ha-1 an-1
Faible variabilité inter-annuelle
Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013
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10. Les flux de CO2 dans l’écosystème forestier
Bilan 2004 - 2006
Cumul de Carbone dans l’écosystème
tC ha-1 an-1
1.0
0.0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
-1.0
2004
-2.0
-3.0
2005
-4.0
2006
-5.0
1 point vert ou orange ou bleu représente la somme des échanges sur 1 jour
Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013
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11. Les flux de CO2 dans l’écosystème forestier
Où va ce carbone ?
respiration
Photosynthèse
Dans la biomasse aérienne ?
Guyafor
Dans le sol ?
(matière organique non-décomposée)
Dans la biomasse souterraine ?
Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013
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12. Les flux de CO2 dans l’écosystème forestier
Où va ce carbone ?
Evolution de la biomasse aérienne à Paracou de 1984 à
2007 dans 6 parcelles
P6
Bilan
tC ha-1an-1
+ 0,50 [-0,18; 0,96]
P15
P14
P13
+ 1,55 [0,95; 1,98]
+ 0,76 [-0,56; 1,31]
+ 1,52 [0,62; 2,15]
P11
+ 0,34 [-0,44; 0,77]
P1
- 0,38 [-1,68; 0,37]
380
Biomasse aérienne vivante (T)
370
360
350
340
330
320
310
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1997
2001
2005
5 parcelles sur 6 montrent un bilan positif depuis 1984, cad un stockage de
CO2 dans la biomasse aérienne (le bilan moyen est de 0.7tC ha-1 an-1)
-> Cohérent avec les résultats de la tour à flux
Rutishauser et al. 2010
Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013
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13. Perspectives
• Comparaison des variations saisonnières des flux de CO2 et
des bilans annuels avec ceux d’autres forêts Amazoniennes
(Brésil, Costa Rica)
• Modélisation de ces flux afin de simuler l’influence des
changements climatiques sur le rôle des forêts tropicales
humides dans le puits de carbone biosphérique
• Confrontation des bilans avec ceux des prairies et
modélisation pour comprendre les conséquences en termes de
flux de C de la transformation des forêts en prairies
Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013
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14. Merci de votre attention
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