Simulation of Mediterranean forest carbon pools under expected environmental scenarios

Authors: Chiesi, M.; Moriondo, M.; Maselli, F.; Gardin, L.; Fibbi, L.; Bindi, M.; Running, S. W.

Source: Canadian Journal of Forest Research, Volume 40, Number 5, May 2010 , pp. 850-860(11)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

Simulating the effects of possible environmental changes on the forest carbon budget requires the use of calibrated and tested models of ecosystem processes. A recently proposed simulation approach based on the use of the BIOME-BGC model was applied to yield estimates of present carbon fluxes and pools in Tuscany forests (central Italy). After the validation of these estimates against existing ground data, the simulation approach was used to assess the impact of plausible climate changes (+2°C and increased CO2 concentration) on forest carbon dynamics (gross primary production (GPP), net primary production (NPP), and relevant allocations). The results indicate that the temperature change tends to inhibit all production and allocation processes, which are instead enhanced by the CO2 concentration rise. The combination of the two factors leads to a general increase in both GPP and NPP that is higher for deciduous oaks and chestnut (+30% and 24% for GPP and+42% and 31% for NPP, respectively). Additionally, vegetation carbon is slightly increased, while total soil carbon remains almost unchanged with respect to the present conditions. These findings are analyzed with reference to the Tuscany forest situation and previous studies on the subject.

Pour simuler les effets de changements environnementaux potentiels sur le bilan du carbone des forêts, il faut utiliser des modèles de processus des écosystèmes qui ont été calibrés et testés. Une approche de simulation proposée récemment et basée sur l’utilisation du modèle BIOME-BCG a été appliquée pour produire des estimations des flux actuels et des réservoirs de carbone dans les forêts de la Toscane, dans le centre de l’Italie. Après avoir validé ces estimations avec les données terrain existantes, la simulation a été utilisée pour évaluer l’impact de changements climatiques plausibles (+2 °C et augmentation de la concentration de CO2) sur la dynamique du carbone de la forêt (production primaire brute (PPB), production primaire nette (PPN) et les locations pertinentes). Les résultats indiquent que le changement de température a tendance à inhiber tous les processus de production et d’allocation qui sont par contre stimulés par l’augmentation de la concentration de CO2. La combinaison des deux facteurs se traduit par une augmentation générale de la PPB et de la PPN qui est plus élevée chez les chênes caducifoliés et le châtaignier (respectivement +30% et 24% pour la PPB et +42% et 31% pour la PPN). De plus, la quantité de carbone dans la végétation est légèrement plus élevée tandis que la quantité totale de carbone dans le sol demeure pratiquement inchangée par rapport aux conditions actuelles. Ces résultats sont analysés à la lumière de la situation de la forêt toscane et des études précédentes sur le sujet.

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2010

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