Programme de la journée
Session 1

Discours d’ouverture
Présentations introductives
Contexte du développement de l’agricul...
Session 2 : Flux de CO2 et stockage de C
FLUX NET

GUYAFLUX

CARPAGG

‘

photosynthèse respiration

FLUX NET
photosynthèse...
Séminaire de restitution de projet
Carbone des Pâturages de Guyane et Gaz à effet de serre

C
A
R
P
A
G
G

Le carbone en f...
Stockage de C dans une prairie :
NEE
Ecosystem respiration
Animal

-

Photosynthesis +
(CO2 consommation)

Organic
Fertili...
Méthodes :
Mesure des flux de CO2 échangés entre
les écosystèmes et l'atmosphère
puits ou source de C ?

CO2 échangé
(NEE)...
Principe de la mesure des flux turbulents
• Technique basée sur les phénomènes de transfert de
masse par turbulence
• Fréq...
Les appareils de mesure de l’E.C.

Anémomètre sonique tridimensionnel

Analyseur de gaz I.R. rapide

Le carbone en forêt e...
Mesures météo associées
• Température air
• Humidité air
• Vitesse et direction du vent
• Pluviométrie
• Rayonnement incid...
Eddy Correlation (E.C.)
ou
Mesure des flux turbulents

Méthode basée sur des mesures à fréquences élevées
de la composante...
Notion de densité de flux turbulent

Densité de flux = Concentration
* Débit
x (m3.s-1)
(kg.m-2.s-1)
(kg.m-3)

kg.m-3 x

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Empreinte de mesure
Notion de "Footprint"

Direction du vent 2007
330

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Mesure des concentrations en gaz et du vent

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H2O

Vitesse du vent

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Verticale
Transversale

Le carbone en f...
Valeurs journalières
NEE = photosynthèse brute - resp plantes - resp sol - resp animaux
C’est la quantité de C qui entre e...
Gap Filling
Les données manquantes sont complétées à partir de celles obtenues dans
des conditions météo identiques

(g de...
La mesure des autres G.E.S.
N2O
Décomposition matière organique sol

Chambres

statiques

Eddy Cor.
avec T.D.L.

CH4
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Merci de votre attention

Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013

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

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Eléments de théorie sur la mesure des flux de carbone

  1. 1. Programme de la journée Session 1 Discours d’ouverture Présentations introductives Contexte du développement de l’agriculture et de l’élevage Session 2 Les flux de carbone : Comment se réalise le stockage de C dans les écosystèmes forestiers et agricoles ? Session 3 Les stocks de carbone et leurs dynamiques dans les différents compartiments des écosystèmes forestiers et prairiaux Session 4 Vers la réalisation de bilans Carbone et GES Débat final : Enjeux et perspectives Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013 1
  2. 2. Session 2 : Flux de CO2 et stockage de C FLUX NET GUYAFLUX CARPAGG ‘ photosynthèse respiration FLUX NET photosynthèse SOL respiration
  3. 3. Séminaire de restitution de projet Carbone des Pâturages de Guyane et Gaz à effet de serre C A R P A G G Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, processus, bilans et perspectives, 1er octobre 2013 Quelques éléments de théorie sur la mesure des flux de C dans les écosystèmes Robert Falcimagne INRA – UREP Clermont 3
  4. 4. Stockage de C dans une prairie : NEE Ecosystem respiration Animal - Photosynthesis + (CO2 consommation) Organic Fertiliser Plant + - Soil CH4 Gain growth Animal dejections + Ingestion Rhizodeposition + + Carbon Storage Variation NetCarbonStorage 4 = + imports C – exports C Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013
  5. 5. Méthodes : Mesure des flux de CO2 échangés entre les écosystèmes et l'atmosphère puits ou source de C ? CO2 échangé (NEE) Méthode des « fluctuations turbulentes » ou Eddy Correlation (E.C.) Calcul du flux instantané de CO2 F(t) = w(t) x C(t) Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013 5
  6. 6. Principe de la mesure des flux turbulents • Technique basée sur les phénomènes de transfert de masse par turbulence • Fréquence de mesure : 10 Hz • Stockage sur des pas de temps de 30 min • Technique intégrative : grande surface (jusqu’à 50 ha), intègre tous les processus w(t) Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013 C(t) 6
  7. 7. Les appareils de mesure de l’E.C. Anémomètre sonique tridimensionnel Analyseur de gaz I.R. rapide Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013 7
  8. 8. Mesures météo associées • Température air • Humidité air • Vitesse et direction du vent • Pluviométrie • Rayonnement incident • Rayonnement net • Température sol • Humidité sol Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013 8
  9. 9. Eddy Correlation (E.C.) ou Mesure des flux turbulents Méthode basée sur des mesures à fréquences élevées de la composante verticale de la vitesse du vent W et d’une grandeur scalaire, T, Q ou C Température ↓ Transfert d’énergie H2O CO2 ↓ Transfert de masse Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013 9
  10. 10. Notion de densité de flux turbulent Densité de flux = Concentration * Débit x (m3.s-1) (kg.m-2.s-1) (kg.m-3) kg.m-3 x * Surface x (m-2) m.s-1 Concentration * Vitesse Densité de flux vertical instantanée F = C *w Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013 10
  11. 11. Empreinte de mesure Notion de "Footprint" Direction du vent 2007 330 340 3502000 0 10 20 30 1800 1600 320 40 1400 310 50 1200 300 60 1000 800 290 70 600 400 280 80 200 270 90 0 260 100 250 110 240 Zone mesurée, portée des mesures : 120 230 130 220 140 210 150 200 190 180 170 160 Fonction de la hauteur du mât, de la vitesse du vent et de la rugosité du couvert. Echelle spatiale forêt ≈ 100 ha Echelle spatiale prairie ≈ 3 ha Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013 11
  12. 12. Mesure des concentrations en gaz et du vent CO2 H2O Vitesse du vent Horizontale Verticale Transversale Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013 12
  13. 13. Valeurs journalières NEE = photosynthèse brute - resp plantes - resp sol - resp animaux C’est la quantité de C qui entre et qui sort de l’écosystème 1.0 Nuit 0.5 -2 -1 horaire NEE (g C m h ) Prairie Macouria 4 ans Bergere Mornand Prairie Sinnamary 34 ans 0.0 Jour -0.5 -1.0 Mars 2010 Données ½ heure soit 48 valeurs de NEE par jour Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013 13
  14. 14. Gap Filling Les données manquantes sont complétées à partir de celles obtenues dans des conditions météo identiques (g de C / m²) Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013 14
  15. 15. La mesure des autres G.E.S. N2O Décomposition matière organique sol Chambres statiques Eddy Cor. avec T.D.L. CH4 Fermentation entérique ruminants Eddy Cor. avec analyseur rapide Méthode indirecte azote excrété automatiques Photo non disponible… Campagnes de mesures ponctuelles Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013 15
  16. 16. Merci de votre attention Le carbone en forêt et en prairies issues de déforestation en Guyane, 1° octobre 2013 16

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