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Les forêts tropicales humides sont-elles un puits de carbone?

Les forêts tropicales humides sont-elles un puits de carbone?. Recherche bibliographique Séminaire interne AgroParisTech-ENGREF. Blanco – Hatton – Lovero – Mazeron 18 e promotion. Introduction. Taux de carbone atmosphérique inférieur à celui prévu => il existe un puits de carbone

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Les forêts tropicales humides sont-elles un puits de carbone?

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Presentation Transcript

  1. Les forêts tropicales humides sont-elles un puits de carbone? Recherche bibliographique Séminaire interne AgroParisTech-ENGREF Blanco – Hatton – Lovero – Mazeron 18e promotion

  2. Introduction • Taux de carbone atmosphérique inférieur à celui prévu => il existe un puits de carbone • On constate une hausse de la vitesse de croissance dans les forêts tropicales humides, notamment en Amazonie => existe-t-il un lien?

  3. Sommaire • Méthodes et mesures • Techniques biométriques • L’« Eddy covariance  » • Dispositifs amazoniens • Synthèse des résultats • Forêts puits de carbone • Forêts sources de carbone • Forêts neutres vis-à-vis du carbone • Discussion

  4. Méthodes et mesures Techniquesbiométriques • Modélisation à partir du diamètre D qui permet d’estimer la biomasse B des arbres (totale ou aérienne): B = a + b * D • Quelques résultats: • au Brésil, +0,8 ± 2 tC.ha-1.an-1 (Miller et al., 2004) • en Colombie, de -1,5 à +1,5 tC.ha-1.an-1 (Sierra et al., 2007)

  5. Méthodes et mesures Techniquesbiométriques • Estimation facile (mesure de diamètre) • Absence de relations par espèce en forêt tropicale • Problèmes d’échantillonnage des GB • Estimation de la biomasse totale discutable

  6. Méthodes et mesures « Eddy covariance » • Mesures à l’aide de « Tours à flux » sur le principe des turbulences de l’air • Quelques résultats: au Brésil +0,4 tC.ha-1.an-1 (Miller et al., 2004) en Colombie -4,03 à 2,22 tC.ha-1.an-1(Sierra et al., 2007)

  7. Méthodes et mesures « Eddy covariance » • Mesures aisées • Exploitation des données a priori indéfiniment • Problème lors de nuits calmes (vitesses de friction) et des aléas météorologiques • Mesures des transferts de CO2 uniquement • Faible nombre, et peu utilisée

  8. Méthodes et mesures Dispositifs amazoniens • Guyaflux en Guyane française (5 ha et une tour à flux à Paracou): puits de 1,14tC.ha-1.an-1 entre 2004 et 2006 • Red Amazónica de Inventarios Forestales ou RAINFOR (réseau d’inventaire amazoniens): -0,71 tC.ha-1.an-1

  9. Synthèse des résultats Forêts source de carbone • 0,9 à 2,9 tC.ha-1.an-1 • Pose l’hypothèse du rôle des phénomènes de réchauffement et de refroidissement de type El Niño et La Niña (Rice et al., 2004)

  10. Synthèse des résultats Forêts puits de carbone • Brésil: 1 tC.ha-1.an-1 (Grace et al., 1999) • RAINFOR: 0,71 tC.ha-1.an-1 (Phillips et al., 1998) • Costa Rica: émission de ~0,5 tC.ha-1.an-1 en 1998, puis rétention de ~2 (1999) puis 6,5 tC.ha-1.an-1 (Loescher et al., 2003)

  11. Synthèse des résultats Forêts neutres vis-à-vis du carbone • Faibles quantités échangées (~ 1 tC.ha-1.an-1 Miller et al., 2004 et Sierra et al., 2007) • Hypothèse de la neutralité des forêts

  12. Discussion Véritable enjeu : Rôle futur probable des forêts tropicales humides • Effet de l’augmentation du taux de CO2 ? • Effet de l’augmentation de la vitesse de croissance ?

  13. Discussion Importance du rôle de la forêt • Échanges actuels -13,9 à +5,1 GtC.an-1 • Emissions dues aux activités humaines en 2007: 37 GtC.an-1

  14. Conclusion • Deux méthodes d’estimation largement imparfaites • Si le puits existe, il est faible (1 tC.ha-1.an-1) et très fortement soumis aux variations interannuelles • Lien puits de carbone - émissions humaines • Evolution du rôle des forêts tropicales • Rôle des plantations

  15. Bibliographie • Alamgir, M., et Al-Amin, M. “Allometric models to estimate biomass organic carbon stock in forest vegetation” Journal of forestry research 19, no. 2 (2008): 101-106 • Brown, S. “Measuring carbon in forests: current status and future challenges”, Environmental Pollution 116, no. (2002): 363-372 • Cavaleri, M. A., Obersauer, S. F., Ryan, M. G. “Foliar and ecosystem respiration in old-growth tropical rainforest” Plant, Cell and Environment 31, no.4 (2008): 473-483 • Chave, J., Andalo, C., Brown, S., Cairns, M. A., Chambers, J. Q., Eamus, D., Fölster, H. et coll. “Tree allometry and improved estimation of carbon stocks and balance in tropical forests” Oecologia 145 (2005): 87-99 • Clark, D. A. “Sources or sinks? The responses of tropical forests to current and future climate and atmospheric composition” Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences 359 (2004): 477–491 • Foody, G. M., Palubinskas, G., Lucas, R. M., Curran, P. J., et Honzak, M. “Identifying terrestrial carbon sinks: classification of successional stages in regenerating tropical forest from Landsat TM” Remote sensing of environment 55 (1996): 205-216 • Giardina, C. P., Binkley D., Ryan, M. G., Fownes, J. H. et Senock, R. S. “Belowground carbon cycling in a humid tropical forest decreases with fertilization” Oecologia 139 (2004): 545–550 • Grace, J. “Understanding and managing the global carbon cycle" Journal of Ecology 92 (2004): 189–202 • Society of London. Series B, Biological sciences 359 (2004): 421-436 • Loescher, H. W., Oberbauer S. F., Gholz H. L., et Clark D. B. “Environmental controls on net ecosystem-level carbon exchange and productivity in a Central American tropical wet forest” Global Change Biology 9, no. 3

  16. Körner, C. “Through enhanced tree dynamics carbon dioxide enrichment may cause tropical forests to lose carbon” Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences 359 (2004): 493-498 • Lewis, S. L., Malhi, Y. Phillips, O. L. “Fingerprinting the impacts of global change on tropical forests” Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences 359 (2004): 437-462 • Lewis, S. L., Phillips, O. L., Baker, T. R., Lloyd, J., Malhi, Y., Almeida, S., et coll. “Concerted changes in tropical forest structure and dynamics: evidence from 50 South American long-term plots” Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences 359 (2004): 421-436 • Loescher, H. W., Oberbauer S. F., Gholz H. L., et Clark D. B. “Environmental controls on net ecosystem-level carbon exchange and productivity in a Central American tropical wet forest” Global Change Biology 9, no. 3 (2003): 396-412 • Malhi, Y., Baldocchi, D. D., et Jarvis, P. G. “The carbon balance of tropical, temperate and boreal forests” Plant, Cell and Environment 22 (1999): 715-740 • Malhi, Y., Phillips, O.L., Lloyd, J., Baker, T., Wright, J., Almeida, S., et coll. “An international network to monitor the structure, composition and dynamics of Amazonian forests (RAINFOR)” Journal of Vegetation Science 13 (2002): 439-450 • Malhi, Y. et Phillips, O. L. “Tropical forests and global atmospheric change: a synthesis” Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological sciences 359 (2004): 549-555 • Miller, S. D., Goulden, M. L., Menton, M. C., Da Rocha, H. R., De Freitas, H. C., Silva Figueira A. M. E., et de Sousa, C. A. D. “Biometric and micrometeorological measurements of tropical forest carbon balance” Ecological applications 14, n°4(2004): 114-126

  17. Olchev, A., Ibrom A., Ross T., Falk U., Rakkibu G., Radler K., et coll. “A modelling approach for simulation of water and carbon dioxide exchange between multi-species tropical rain forest and the atmosphere” Ecological modelling 212, no. 1-2 (2008): 122-130 • Phillips, O. L., et Gentry, A. H., “Increasing turnover through time in tropical forest” Science 263 no. 5149 (1994): 954-958 • Phillips, O.L., Malhi, Y., Higuchi, N., Laurance, W.F., Nuñez Vargas P., Vásquez Martinez, R., et coll. “Changes in the carbon balance of tropical forest: evidence from long-term plots” Science 282 (1998): 439-442 • Redondo-Brenes, A., et Montagnini, F. “Growth, productivity, aboveground biomass, and carbon sequestration of pure and mixed native tree plantations in the Caribbean lowlands of Costa Rica” Forest Ecology and Management 232, no. 1-3 (2006): 168-178 • Rice, A.H., Hammond Pyle, E., Saleska, S. R., Hutyra, L., Palace, M., Keller, M., et coll. “Carbon Balance and Vegetation Dynamics in an Old-growth Amazonian Forest” Ecological Applications14, no. sp4 (2004): 55-71 • Sierra, C. A., Harmon, M. E., Moreno, F. H., Orrego, S. A., Valle, J. I., “Spatial and temporal variability of net ecosystem production in a tropical forest: testing the hypothesis of a significant carbon sink” Global Change Biology 13, no.4 (2007): 838-853 • Silver W. L., Ostertag, R., et Lugo, A. E. “The potential for carbon sequestration through Reforestation of Abandoned Tropical Agricultural and Pasture Lands” Restoration Ecology8, no. 4 (2001): 394-407

  18. Merci pour votre attention

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