Nitrous oxide emissions by agricultural soils : effect of temperature dynamics; up-scaling measurements from the plot to the landscape
Emissions de protoxyde d’azote par les sols agricoles : effet des dynamiques de température; mesures à l’échelle de la parcelle et du paysage
Résumé
The greenhouse gas N2O is mainly emitted by soils. Soil emissions are characterized by considerable spatial and temporal variabilities that make their quantification very difficult. While soil N2O emissions are studied on an agricultural area in the Central France by the UR SOLS since 2008, we specifically studied in the laboratory the effect of temperature on these emissions and also developed a method for upscaling N2O emissions from the plot to the landscape scales. Surprisingly, N2O emissions were observed not to increase with temperature. Q10 values, describing N2O emission sensitivity to temperature, were observed to change over time. The use of acetylene for inhibiting N2O reduction has revealed that the biological processes involved in the N2O production and its consumption respond differently to temperature variations. N2O fluxes measured in the field using several methods covering different scales of the landscape gave consistent results. The mean measured N2O fluxes were 43 μg N-N2O m-2 h-1 for the eddy covariance mast, 37 μg N-N2O m-2 h-1 for the fast-box over a similar area, while it was 71 μg N-N2O m-2 h-1 by the automatic chambers over a fertilized wheat field. Flux attribution methods were developed to determine both the spatial and temporal variability of the N2O flux over a 1-km landscape, resulting in original maps of N2O emissions at the landscape scale. All these results could be further used for developing ecosystem models. Both these ecosystems models and the methodologies hereby proposed for upscaling N2O emissions will help in soil N2O emission quantification at large scales, relevant to the inventories and mitigation strategies.
Les sols agricoles sont la principale source du gaz à effet de serre N2O. Ces émissions sont caractérisées par une variabilité spatiale et temporelle considérable, ce qui rend très difficile leur quantification. L’UR SOLS étudie depuis 2008 les émissions de N2O dans une zone agricole du Centre de la France. Spécifiquement, nous avons étudié au laboratoire l’effet de la température sur ces émissions et développé une méthode permettant l’estimation des émissions de N2O à l’échelle du paysage. De façon surprenante, nous avons observé que les émissions de N2O n’augmentent pas systématiquement avec la température. L’indicateur Q10 est apparu, pour les émissions de N2O, variable avec le temps. L’utilisation de l’acétylène, inhibiteur de la réduction de N2O, a révélé que les processus biologiques de production et de consommation de N2O répondent différemment à la température. Les émissions de N2O mesurées au champ à l’aide de différentes techniques ont permis d’obtenir des résultats cohérents, avec des moyennes de 43 μg N-N2O m-2 h-1 pour la méthode par eddy covariance, 37 μg N-N2O m-2 h-1 pour la méthode de fast-box et 71 μg N-N2O m-2 h-1 pour la méthode des chambres automatiques sur un blé fertilisé. Des méthodes d’attribution des flux ont été développées pour déterminer de façon exhaustive les variations spatiales et temporelles des émissions de N2O avec élaboration de cartes originales d’émissions à l’échelle du paysage. L’ensemble de ces résultats pourra être utilisé pour le développement de modèles de fonctionnement des écosystèmes. Ils vont contribuer à quantifier les émissions de N2O aux échelles adaptées pour les inventaires et les stratégies d’atténuation.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Loading...
