Observatoire de R echerche M editérannéen de l'Environnement

Depuis 1998, dans le cadre de différents programmes européens (Carboeuroflux, Carboeurope
IP), un suivi en continu des échanges gazeux (CO2 et H2O) entre l’écosystème et l’atmosphère est
effectué par la méthode des fluctuations turbulentes. Les mesures effectuées au pas de temps semihoraire
sont intégrées à la journée et permettent de quantifier la séquestration nette de carbone
dans cet écosystème ainsi que sa variabilité journalière, saisonnière et inter annuelle.
Depuis 2003, un dispositif d’exclusion de 30% précipitations maintient des portions
d’écosystème (100m2) dans des conditions de sécheresse que les modèles de changements
climatiques prévoient pour la fin du siècle. Des mesures continues de l’état hydrique des plantes,
du sol et de la croissance des arbres sont couplées à des mesures hebdomadaires ou mensuelles de
phénologie, d’échanges gazeux au niveau de la feuille et du sol. Dans le cadre du programme
ANR-Drought (2007-2010) il est prévu de soumettre à partir de 2008 des parcelles de la forêt à des
évènements pluviométriques exceptionnels (printemps ou automne sans précipitation) et de suivre
la réponse de l’écosystème pendant au moins 3 années.
Ce dispositif est inclus dans un Integrated Infrastructure Initiative (I3) du 6éme PCRD. Ce
projet a pour acronyme IMECC: Infrastructure for Measurement of the European Carbon Cycle.
Cette initiative tend à l’optimisation de l’utilisation des plateformes expérimentales en suscitant la
participation d’équipes extérieures sur projet.
a) Base de données
Les données ponctuelles d’accroissement et de biomasse, ont été analysées, corrigées et
stockées en base de données. Les données journalières de météorologie sont stockées en base de
données après vérifications et corrections. Depuis 1998, les données générées par les systèmes de
mesures en continu (200 capteurs mesurant au pas de temps semi horaire) représentent 2Mo de
données par jour. Cette grande quantité de données a nécessité le développement d’une base de
données Access développée dans notre équipe (H. Bohbot). Cette base est alimentée
hebdomadairement et est partagée par l’ensemble de l’équipe. L’ensemble des données acquises
par le dispositif de mesure des fluctuations turbulentes est déposé tous les 6 mois sur le site
internet du programme européen Carboeurope IP. Ces données sont alors utilisables pour la
constitution d’articles scientifiques de synthèse au niveau national ou européen.
b) Modélisation et spatialisation
Le modèle SIERRA (Mouillot et al. 2001) est un modèle spatial explicite qui traite des
peuplements de végétation composés de placettes de 30x30 m et qui est piloté par le climat. Les
entrées sont les valeurs journalières de rayonnement solaire, de précipitation et de température.
Les données micrométéorologiques et écophysiologiques récoltées à Puechabon servent a
développer, calibrer et valider ce modèle. Au niveau du peuplement, le modèle simule la structure
multispécifique et multicouche de la végétation et sa dynamique, en réponse aux changements
environnementaux et aux perturbations (de type feux principalement). En particulier la
régénération post-perturbation est incluse. La dynamique de chaque placette est traitée
indépendamment de celle de ses voisins. Les flux hydrologiques sont les seuls facteurs qui
modifient l’input local en eau sur une base journalière dépendant de la convergence
topographique. Les processus de dispersion répartissent le pool de propagules sur tout le paysage.
Pour des simulations à l’échelle du paysage, la diversité écologique a été réduite aux espèces
dominantes, qui gouvernent les flux d’eau et de carbone. Ce modèle ne travaille pas au niveau de
l’individu évitant ainsi une complexité inutile au premier ordre. Ainsi les plantes sont agrégées en
cohortes et passent à travers différentes étapes discrètes : semences, semis, juvéniles et plantes
matures. La variabilité individuelle souvent négligée dans ce type de modèle (Fulton 1991) est
représentée par une distribution normale des individus dans la cohorte. Le modèle traite chaque
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