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Fonctionnement de l'écosystème forestier guyanais
D. BONAL, L. BLANC, H. SCHIMANN JY. GORET, B.
BURBAN, L. BRECHET ( S. PONTON)
2
Les forêts tropicales humides

• Importance à l'échelle de la planète
• Superficie
• Stocks de carbone
• Forte Productivité primaire nette

3
Changements climatiques globaux

• Évolution future de la température

• Modifications futures des stocks de carbone dans
  le sol

Pour l'Amazonie - augmentation de la
température - modification de la répartition de
la pluviométrie au cours de l'année - diminution
des stocks de C dans le sol
4
Questions

• Quel est le bilan annuel de C pour lécosystème ?
• 
  pour la partie aérienne ?

• Quelle est l'influence des variations
  saisonnières du climat (alternance saison sèche /
  saison humide) sur les flux de CO2 entre
  l'écosystème forestier et l'atmosphère ?

• Quelle est la contribution des différents
  compartiments de l'écosystème (végétation, sol,
  rhizosphère) dans les flux de CO2 entre
  l'écosystème et l'atmosphère ?

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Dispositif Guyaflux
Infrastructure
Ministère de la Recherche
FEDER
6
Principes de la mesure des flux - par la méthodes
des corrélations turbulentes "Eddy correlations"
Transfert de masse par turbulence
h 57 m
respiration brute (Reco)
photosynthèse brute (GPP)
Densité de flux verticale moyenne
Flux nets de CO2 entre écosystème et atmosphère
(NEE)
Variation de stockage de CO2 dans le couvert
accumulation nocturne et relarguage le matin
7
Flux de C entre lécosystème et
latmosphère Variations journalières de NEE
Respiration nette
Photosynthèse nette
Nuit
Jour
Jour
14-15 juin 2005
8
Flux de C entre lécosystème et
latmosphère Variations saisonnières de NEE
Source de C
Puit de C
9
Quels facteurs expliquent ces variations
saisonnières ? Au cours de lannée
NEE
NEE Échanges nets de C entre l'écosystème et
latmosphère GPP Production primaire brute de
C Reco Respiration de lécosystème RS
Respiration souterraine RA Respiration aérienne
RA
RS
10
Quels facteurs expliquent ces variations
saisonnières ? Au cours de lannée
11
Quels facteurs expliquent ces variations
saisonnières ? En saison sèche
12
Flux de C entre lécosystème et
latmosphère Cumul de NEE Bilan 2004-2005
2005
2004
13
Quelle est la contribution des différents
compartiments de l'écosystème au flux net de C
entre l'écosystème et l'atmosphère ?
14
Les flux de C dans lécosystème forestier
Quels compartiments contribuent à ce stockage?
Dans la biomasse aérienne ?
Dans le sol ? (matière organique non décomposée)
Dans la biomasse souterraine ?
15
Bilan annuel de C à Paracou méthodes des
corrélations turbulentes et biométrie
Calculé à partir de l'accroissement en surface
terrière sur 6 parcelles (37.25 ha)
Calculé à partir du flux net (NEE) intégrant 100
ha
16
Compartimentation des flux de C
NEE
NEE Échanges nets de C entre l'écosystème et
latmosphère GPP Production primaire brute de
C Reco Respiration de lécosystème RS
Respiration souterraine RA Respiration aérienne
RA ?
RS ?
17
Compartimentation des flux de C - Comparaison
avec Reco
18
Compartimentation des flux de C - Séparation des
composantes rhizosphérique et microbienne
NEE
Reco
GPP
NEE Échanges nets de C entre l'écosystème et
latmosphère GPP Production primaire brute de
C Reco Respiration de lécosystème Rs
Respiration souterraine Rr Respiration
racinaire Rm Respiration micro-organismes du sol
RA 60
RS 40
19
Séparation des composantes rhizosphérique et
microbienne
Dispositif Guyaflux
contrôle
Exclusion racinaire
20
Autres travaux en cours et Perspectives
21
Un réseau de dispositifs disponibles en Guyane

• Complémentarité des questions
• Changement déchelle spatiale

Projet  Bridge  2006 ANR - Biodiversité
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Variabilité saisonnière des flux des différents
compartiments de la biomasse aérienne
Échanges dautres gaz entre écosystème et
atmosphère, tels que COV
D. Serça, CNRS Toulouse
Contribution des principales espèces darbre aux
flux de CO2/H2O (photosynthèse nette diurne,
respiration nocturne, transpiration
Nov 2006 Thèse C. Stahl INRA / CNRS
Respiration des troncs
Décomposition des débris ligneux (CWD)
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Déterminisme biotique de la respiration du sol

• Rôle des racines fines
• thèse L. Bréchet (Coll. D. Epron, S. Ponton, UMR
  EEF Nancy)
• Dynamique racinaire différences entre espèces,
  effet des facteurs du milieu (type de sol,
  humidité, structure forestière)
• Vitesse de décomposition des litières
• coll. S. Hattenschwiler et J.Roy, UMR CEFE
• qualité chimique des litières
• diversité spécifique des litières
• ? calibration / sensibilité dun modèle du cycle
  du C dans le sol
• thèse L. Bréchet, coll. V. Le Dantec, Uni.
  Toulouse

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Déterminisme biotique de la respiration du sol

• Rôle des communautés microbiennes
• H. Schimann, CR2 INRA Sept 2006
• coll. M. Buée / J. Garbaye INRA UMR IAM Nancy
• coll. R. Lensi / R. Joffre UMR CEFE
• étude de la structure et du fonctionnement des
  communautés de décomposeurs
• effet de la diversité / structure du peuplement
  végétal sur la diversité / structure des
  décomposeurs

25
FIN