Variabialité spatio-temporelle des émissions de GES dans une tourbière à Sphaignes : effets sur le bilan carbone

Spatio-temporal variability of greenhouse gases emissions in a Sphagnum peatland : effects on carbon balance

• Auteur / Autrice : Benoît D'Angelo
• Direction : Christophe Guimbaud, Fatima Laggoun-Defarge
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Terre et de l’atmosphère
• Date : Soutenance le 15/12/2015
• Etablissement(s) : Orléans
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique et chimie de l'environnement et de l'espace (Orléans ; 2012-...) - Institut des sciences de la terre d'Orléans (2010-....)
• Jury : Président / Présidente : François Gillet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Guimbaud, Fatima Laggoun-Defarge, François Gillet, Denis Loustau, Luca Bragazza, Bertrand Guenet, Christophe Fléchard, Sébastien Gogo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : François Gillet, Denis Loustau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bilan des émissions de gaz à effet de serre

Écosystèmes

Sphaignes

Tourbières

Mots clés libres

Tourbière à Sphaignes

Gaz à effet de serre (GES)

Flux de CO2 et CH4

Bilan de carbone

Facteurs biotiques et abiotiques

Modélisation

Sphagnum peatland

Greenhouse gas (GHG)

CO2 and CH4 fluxes

Carbon balance

Biotic and abiotic factors

Résumé

Les tourbières représentent 2 à 3% des terres émergées et stockent entre 10 et 25% du carbone des sols. Les tourbières sont soumises à des contraintes anthropiques et climatiques importantes qui posent la question de la pérennité de leur fonctionnement en puits de C et de leur stock. Une meilleure compréhension de ces écosystèmes est nécessaire pour déterminer les facteurs et les effets et interactions de ces facteurs sur les émissions de gaz à effet de serre (GES). Ce travail a consisté à suivre les émissions de GES et les facteurs contrôlant dans La tourbière de La Guette (Sologne) pour établir son bilan de C. En parallèle des expérimentations sur l’effet de l’hydrologie sur les flux ont été menées, enfin un suivi sur 4 sites a été réalisé pour étudier la variabilité à l’échelle journalière. Les résultats de ces travaux montrent que la tourbière de La Guette a fonctionné en source de C (-220 ± 33 gC m-2 an-1) et ce malgré un niveau de nappe élevé. Ils montrent également l’importance de la variabilité spatiale des flux estimés à l’échelle d’un site. Les expérimentations confirment l’importance de l’hydrologie et suggèrent à haut niveau de nappe d’eau des phénomènes liés au transport des gaz. Enfin l’étude de la variabilité journalière montre que la sensibilité de la respiration à la température peut être différente le jour et la nuit et que la synchronisation entre les températures du sol et la respiration peuvent améliorer la représentation de cette dernière.

Peatlands cover only 2 to 3% of the land area but store between 10 and 25% of the soil carbon. The outcome of the anthropic and climatic pressure on these ecosystems is uncertain regarding their functions and storage. A better understanding of these ecosystems is needed to determine the factors and their interactions on greenhouse gas (GHG) emission. This work consist in monitoring GHG emissions and controlling factors in a Sphagnum peatland to estimate its carbon balance. Experimentation on mesocosms were carried out to explore the effect of hydrology on the fluxes and a monitoring on 4 sites was made to study the daily variability. Results show that La Guette peatland was a carbon source (-220 ± 33 gC m-2 an-1) in spite of the high water table level. The importance of the spatial variability measured in the site was also demonstrate. The hydrology effect was confirmed by the mesocosms experiments and high water table level shows that gas transport might have an effect. Finally the study of the daily variability show that the temperature sensitivity of the respiration might be different between day and night and that synchronizing soil temperatures and respiration can improve the respiration representation.