Évolution du cycle du carbone des tourbières pyrénéennes dans un contexte de changement climatique global. Observation et Modélisation
Garisoain, Raphaël
Carbon cycling in a Pyrenean peatland in the context of global climate change : Observation and Modelling
Depuis leur formation durant l'Holocène, Les tourbières sont des écosystèmes agissant comme de véritables régulateurs du climat et du cycle du carbone. Elles sont responsables du stockage d'une part importante de dioxyde de carbone atmosphérique dans les sols, notamment, car la matière organique présente s'y dégrade très lentement. Le changement climatique entraîne avec lui la modification de multiples phénomènes météorologiques. Le changement de régimes de précipitations ainsi que la multiplication des sécheresses sont susceptibles d'affecter durablement les tourbières, faisant peser le risque d'une accélération de la décomposition de la matière organique présente dans la tourbe et jusqu'alors préservée. Les tourbières pourraient ainsi basculer de sources à puits de carbone, émettant vers l'atmosphère des quantités importantes de méthane et de dioxyde de carbone, tous deux de puissants gaz à effet de serre.L'étude des tourbières relève donc d'une importance particulière. Cette thèse s'articule sur la compréhension des liens entre facteurs environnementaux et flux de CO2 des tourbières dans le cas particulier d'une tourbière pyrénéenne. Dans un premier temps, une importance particulière est accordée à l'étude de la phénologie de la végétation des tourbières, les sphaignes qui réalisent la photosynthèse et sont responsables de l'accumulation du carbone organique dans le sol. La combinaison de mesures de la phénologie des sphaignes, par télédétection, de variables environnementales in situ et de mesures des flux de gaz par chambre, permet dans un second temps l'établissement de modèles statistiques robustes pour les flux de CO2 et de méthane. L'influence de la sécheresse de 2022 est alors évaluée. Comparativement aux années 2017-2021, l'année 2022 se détache de la variabilité interannuelle et correspond à une année pour laquelle la tourbière bascule en source de carbone vers l'atmosphère. Enfin, un des objectifs de cette thèse vise l'amélioration du cycle du carbone des tourbières du modèle de surface continentale ISBA. Ainsi, de nouveaux développements en rapport avec l'inclusion de la représentation de la photosynthèse et de l'évapotranspiration des sphaignes dans le modèle sont présentés. Les conséquences, en termes de modifications des flux et des stocks de carbone, de la prise en compte de ce nouveau type de végétation, sont satisfaisants. Finalement, l'étude de l'évolution des flux de carbone de la tourbière de Bernadouze sur les années 1960-2022, permet d'identifier une transition du régime de fonctionnement de la tourbière, d'un puits du bilan net de carbone de l'écosystème, vers une potentielle source de carbone, notamment durant les années de sécheresse.</p>
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