Environmental control of land-atmosphere CO 2 fluxes from temperate ecosystems: a statistical approach based on homogenized time series from five land-use types
2020
Moreaux, Virginie | Longdoz, Bernard | Berveiller, Daniel | Delpierre, Nicolas | Dufrêne, Eric | Bonnefond, Jean-Marc | Chipeaux, Christophe | Joffre, Richard | Limousin, Jean-Marc | Ourcival, Jean-Marc | Klumpp, Katja | Darsonville, Olivier | Brut, Aurore | Tallec, Tiphaine | Ceschia, Eric | Panthou, Gérémy | Loustau, Denis | Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro) | Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (Fédération OSUG)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP) ; Université Grenoble Alpes (UGA) | Gembloux Agro-Bio Tech [Faculté universitaire des sciences agronomiques de Gembloux] ([FUSAGx]) ; Université de Liège = University of Liège = Universiteit van Luik = Universität Lüttich (ULiège) | Ecologie Systématique et Evolution (ESE) ; Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Interactions Sol Plante Atmosphère (UMR ISPA) ; Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE) ; Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-École Pratique des Hautes Études (EPHE) ; Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [Occitanie])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | Unité Mixte de Recherche sur l'Ecosystème Prairial - UMR (UREP) ; VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP) ; Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Institut Universitaire de Technologie - Paul Sabatier (IUT Paul Sabatier) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT) | national agency ADEME ; 'Nouvelle Aquitaine' region ; Regional Spatial Observatory (OSR) ; Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Centre National D'etudes Spatiales | ANR-17-EGAS-0006,GHG-Manage,Managing and Reporting of Greenhouse Gas Emissions and Carbon Sequestration in Different Landscape Mosaics(2017) | European Project: 730944,H2020,H2020-INFRADEV-2016-1,RINGO(2017)
International audience
Afficher plus [+] Moins [-]anglais. (2020) Environmental control of land-atmosphere CO 2 fluxes from temperate ecosystems: a statistical approach based on homogenized time series from five land-use types, ABSTRACT We assembled homogenized long-term time series, up to 19 years, of measurements of net ecosystem exchange of CO 2 (NEE) and its partitioning between gross primary production (GPP) and respiration (R eco) for five different ecosystems representing the main plant functional types (PFTs) in France. Part of these data was analyzed to determine the influence of the main environmental variables on carbon fluxes between temperate ecosystems and the atmosphere, and to investigate the temporal patterns of their variations. A multi-temporal statistical analysis of the time series was conducted using random forest (RF) and wavelet coherence approaches. The RF analysis showed that, in all ecosystems, the incident solar radiation was highly correlated with GPP and that GPP was better correlated with the temporal variations of NEE than R eco. The air temperature was the second most important driver in ecosystems with seasonal foliage, i.e., deciduous forest, cropland and grassland; whereas variables related to air or soil drought were prominent in evergreen forest sites. The environmental control on CO 2 fluxes was tighter at high frequency suggesting an increased resilience to environmental variations at longer time spans. The spectral analysis performed on three of the five sites selected revealed contrasting temporal patterns of the cross-coherence between CO 2 fluxes and climate variables among ecosystems; these were related to the respective PFT, management and soil conditions. In all PFTs, the power spectrum of GPP was well correlated with NEE and clearly different from R eco. The spectral correlation analysis showed that the canopy phenology and disturbance regime condition the spectral correlation patterns of GPP and R eco with the soil moisture and atmospheric vapour deficit.
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Cette notice bibliographique a été fournie par Institut national de la recherche agronomique
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