The growing season carbon balance of a sub-boreal clearcut 5 years after harvesting using two independent approaches to measure ecosystem CO2 flux

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Abstract:

From 27 June to 3 September 1999, CO2 fluxes from a 5-year-old, 84.15-ha vegetated clearcut in sub-boreal British Columbia were measured using a Bowen ratio energy balance (BREB) system and a second approach (the component model) that was based on scaled up CO2-flux measurements from belowground and plants (spruce seedlings and representative deciduous species). Over the 69-day study period both methods estimated the site to be a small sink for CO2 (–22.4 and –85 g C·m–2, respectively). Differences between the sink size of the two approaches largely resulted from a divergence in the data after 7 August when the BREB data indicated a switch from sink to source approximately 14 days in advance of the same change from sink to source seen in the component model data. The main components of the CO2 flux within the clearcut were belowground respiration (338 g C·m–2) and deciduous plant photosynthesis (–375 g C·m–2). The conifer seedlings were only a minor component in overall CO2 flux over the growing season (–48 g C·m–2). The small overall sink estimated for the site for the approximately 2.5-month growing period would likely have been surmounted by the belowground respiration if the yearly CO2 fluxes had been taken into account. For example, an additional 68 g C·m–2 was added to the atmosphere from 3 to 23 September (based on belowground respiration data only), after deciduous plants senesced. This source alone was enough to push the site from a sink to a source for CO2.

Du 27 juin au 3 septembre 1999, les flux de CO2 dans une coupe à blanc datant de 5 ans, couvrant 84,15 ha et située dans la partie sub-boréale de la Colombie-Britannique ont été mesurés à l'aide d'un système de bilan énergétique basé sur le rapport de Bowen et à l'aide d'une seconde approche (le modèle par composantes) basée sur l'extrapolation de mesures de flux de CO2 effectuées dans le sol et sous les plantes (semis d'épinette et d'espèces décidues représentatives). Pendant la période de mesure de 69 jours, les deux méthodes ont montré que le site constitue un faible puits de CO2 (respectivement –22,4 et –85 g C·m–2). La différence dans la taille du puits entre les deux approches est essentiellement le résultat d'une divergence dans les données après le 7 août. Selon les données du bilan énergétique, le puits devenait une source approximativement 14 jours plus tôt que l'indiquaient les données du modèle par composantes. Les composantes principales du flux de CO2 dans la coupe à blanc provenaient de la respiration souterraine (338 g C·m–2) et de la photosynthèse des plantes décidues (–375 g C·m–2). Pendant la saison de croissance, les semis de conifères représentaient seulement une composante mineure du flux total de CO2 (–48 g C·m–2). Il est probable que le faible flux négatif aurait été contrebalancé par la respiration souterraine si les flux de CO2 avaient été pris en compte pour toute l'année. Par exemple, 68 g C·m–2 supplémentaires se sont ajoutés à l'atmosphère entre le 3 et le 23 septembre (seulement sur la base de la respiration souterraine), après la sénescence des plantes décidues. Cette seule source est suffisante pour faire basculer le site de l'état de puits à celui de source de CO2.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2002

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