Forest respiration from eddy covariance and chamber measurements under high turbulence and a bark beetle epidemic
Notice bibliographique
Résumé
Eddy covariance (EC) enables continuous estimates of carbon, water, and energy fluxes, and a global network of >500 sites (www.fluxnet.ornl.gov) has resulted in major advances in understanding ecosystem-scale biogeochemical cycling. However, long-term sums of net ecosystem exchange, photosynthesis and respiration fluxes have uncertainties because of potential measurement biases in respiration fluxes at night. Many studies have demonstrated that EC estimations of flux during the night are lower than chamber measurements--with low turbulence at night potentially causing the difference. A bark beetle outbreak at the GLEES Ameriflux site provided a unique opportunity to compare chamber and EC estimates of ecosystem respiration (R) under conditions of high turbulence (summer night mean u* = 0.7 m s-1) and 85% mortality of the aboveground respiring biomass due to a bark beetle epidemic. Chamber-based estimates of R were developed from periodic foliage, wood and soil CO2 efflux measurements fit to models of phenological seasonal change and diurnal temperature response. These models estimated ecosystem mean nightly respiration to have declined 32% after the bark beetle epidemic (7.0 ±0.22 μmol m-2 s-1 in 2005 to 4.8 ±0.16 μmol m-2 s-1 in 2011). The decrease was entirely due to the loss of aboveground respiration, soil efflux remained constant throughout the epidemic. Unlike chamber estimates, nighttime EC measurements did not decline after 85% of the forest basal area had been infested or killed by bark beetles, mean nighttime NEE of 3.0 μmol m-2 s-1 for 2005 and 2011. These EC values were significantly lower than chamber estimates of respiration for the same time periods (58% lower in 2005, and 34% in 2011). Despite the large difference in values, the two estimates of R were correlated (yearly r2 ranging from 0.18-0.60). This study suggests that the traditional discrepancy of nighttime EC and chamber estimates of ecosystem respiration are not caused by insufficient turbulence (results proved robust to extreme u* filter > 0.7 m s-1). Other sources of error are investigated for both techniques. To further explore this discrepancy, we suggest the installation of a second EC system below the canopy to improve understanding of air flows and fluxes throughout the ecosystem. This discrepancy must be resolved before scientific confidence can be attained in the true value of ecosystem carbon flux.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».