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Carbon accumulation in Colorado ponderosa pine stands

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Abstract:

Woody encroachment and thickening have occurred throughout the western United States and have been proposed as important processes in the US carbon (C) budget despite large uncertainty in the magnitude of these effects. In this study we investigated ponderosa pine encroachment near Boulder, Colorado. We reconstructed a time series of forest structure to estimate changes in C storage by the trees. Advantages of this technique include the ability to estimate changes in C stocks over time with a single series of measurements (i.e., no historical measurements), and the ability to calculate accumulation rate changes through time. Substantial variation occurred in the C amounts and accumulation rates among the three plots resulting from differences in slope, aspect, and soil conditions. Accumulation rates increased exponentially as trees increased in size and additional trees established within the plots, and were highly variable among plots (0.09–0.7 Mg C·ha–1·year–1 during 1980–2001). These rates were less than those used in studies of the US carbon budget, and only by assuming no mortality for the densest stand could we generate a projected rate in 2050 that was similar. Thus, time since the initiation of encroachment and rate of encroachment are variables that should be considered for accurately computing the continental C budget.

L'empiètement et la densification des forêts survenus partout dans l'ouest des États-Unis seraient, croit-on, des processus importants dans le bilan du carbone (C) aux États-Unis malgré une forte incertitude quant à l'ampleur de leurs effets. Dans cette étude, nous avons examiné l'empiètement par le pin ponderosa dans les environs de Boulder, au Colorado. Nous avons reconstitué des séries temporelles de la structure de la forêt pour estimer les changements dans le stockage du C par les arbres. Cette technique comporte plusieurs avantages, incluant la possibilité d'estimer les variations temporelles des stocks de C à l'aide d'une série unique de mesures (c.-à-d. sans mesures antérieures) et la capacité d'estimer les variations temporelles du taux d'accumulation. Les variations entre les trois parcelles dans la quantité de C et le taux d'accumulation étaient importantes à cause des différences dans la pente, l'orientation et les conditions du sol. Le taux d'accumulation a augmenté de façon exponentielle à mesure que les arbres augmentaient de taille et que de nouveaux arbres s'établissaient dans les parcelles, et il a varié fortement d'une parcelle à l'autre (0,09 à 0,7 Mg C·ha–1·an–1 entre 1980 et 2001). Ce taux est inférieur à ceux utilisés dans les études sur le bilan du C aux États-Unis, et seulement en assumant une absence de mortalité pour le peuplement le plus dense pouvions-nous prédire un taux comparable en 2050. Par conséquent, le temps écoulé depuis le début de l'empiètement et le taux d'empiète ment sont des variables qui devraient être considérées pour calculer avec précision le bilan continental du C.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2004-06-01

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