Publications du Service canadien des forêts

Decreasing uncertainty in CBM-CFS3 estimates of forest soil C sources and sinks through use of long-term data from the Canadian Intersite Decomposition Experiment. 2009. Smyth, C.E.; Trofymow, J.A.; Kurz, W.A.; CIDET Working Group Natural Resources Canada, Canadian Forest Service, Pacific Forestry Centre, Victoria, BC. Information Report BC-X-422. 46 p.

Année : 2009

Disponible au : Centre de foresterie du Pacifique

Numéro de catalogue : 31205

La langue : Anglais

Séries : Rapport d'information (CFP - Victoria)

Disponibilité : Commander une copie papier (gratuite), PDF (télécharger)

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Résumé

Les paramètres du sous-modèle visant les matières organiques mortes du Modèle du bilan du carbone du secteur forestier canadien 3 (MBC-SFC3) ont été vérifiés en utilisant les données sur la décomposition du contenu d'un sac de litière provenant de l'Expérience canadienne sur la décomposition interstationnelle (CIDET). Cette expérience menée à l'échelle nationale fournit des données chronologiques s'étendant sur 12 ans sur la décomposition de litière provenant de 18 sites au Canada aux fins de calibrage des paramètres de décomposition des litières feuillues (réservoir à décomposition très rapide) et des débris ligneux fins au-dessus du sol (réservoir à décomposition rapide). Les séries chronologiques des restes de carbone mesurés ont été comparées aux prédictions du modèle afin d'en améliorer l'algorithme de décomposition, lequel comprend les taux de décomposition de base, les coefficients de réaction à la température ainsi que la proportion de carbone qui est transféré des réservoirs de matières organiques mortes en décomposition rapide au réservoir à humectage lent. Une méthode statistique a été mise au point pour optimiser simultanément plusieurs paramètres du modèle en réduisant au minimum les erreurs résiduelles. Dans le cas de la litière feuillue, laquelle se trouve dans un réservoir à décomposition rapide au dessus du sol dans le MBC-SFC3, la forme asymptotique de la fonction de décomposition qui a été utilisée dans le modèle correspondait aux séries chronologiques mesurées à l'endroit de la litière d'aiguille et de la litière feuillue. Les paramètres optimisés de décomposition affichaient un taux de décomposition plus faible (0,36 an-1 à une température de référence de 10o C), un quotient de température supérieur (Q10=2,7) et une proportion légèrement plus élevée de transfert au réservoir à décomposition lente (0,185), comparativement aux paramètres de décomposition par défaut du modèle. L'erreur absolue entre le taux de carbone prévu et le taux de carbone résiduel mesuré est passée de 14,1 % à 7,6 % lorsque les paramètres optimisés ont été utilisés au lieu des paramètres par défaut. Les modifications que l'on pourrait apporter au modèle ont été mises à l'essai afin de déterminer si des variables supplémentaires concernant le climat permettraient d'améliorer davantage les prédictions du modèle. L'ajout des précipitations estivales, comme facteur de modification de la décomposition, et la stimulation de la lixiviation la première année avec les précipitations hivernales ont permis de modestes améliorations. Dans le cas des blocs de bois, lesquels se trouvent dans des réservoirs à décomposition rapide au-dessus du sol dans le MBC-SFC3, les données n'étaient pas bien représentées par la forme asymptotique de décomposition du modèle. En fait, les sites où les températures sont plus fraîches avaient un taux de décomposition linéaire, tandis que les autres sites avaient un taux de décomposition variable qui se prêterait davantage à une description selon la fonction sigmoïdale. Au total, on a mis à l'essai quatre modifications que l'on pourrait apporter à l'algorithme de décomposition pour estimer les améliorations aux prédictions du modèle de décomposition des réservoirs à décomposition rapide, notamment un temporisateur axé sur la température, une fonction sigmoïdale pour la décomposition ainsi que l'ajout d'un réservoir de retenue dont le transfert était retardé ou pourri. Ces modifications ont réduit les erreurs d'environ 1,9 %, 3,4 %, 2,2 % et 2,6 % respectivement. Toutefois, leur application au modèle exigerait l'introduction et la simulation de réservoirs supplémentaires. Cet effort pourrait être justifié uniquement si l'on disposait de données à long terme sur la décomposition qui permettraient d'améliorer l'établissement de paramètres pour le modèle. Les expériences de longue durée sur la décomposition sont censées fournir de telles données.