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Enregistrement W2757806320 · doi:10.5194/bg-15-1293-2018

Impacts of droughts and extreme-temperature events on gross primary production and ecosystem respiration: a systematic assessment across ecosystems and climate zones

2018· article· en· W2757806320 sur OpenAlexafffund
J. von Buttlar, Jakob Zscheischler, Anja Rammig, Sebastian Sippel, Markus Reichstein, Alexander Knohl, Martin Jung, Olaf Menzer, M. Altaf Arain, Nina Buchmann, Alessandro Cescatti, Damiano Gianelle, Gerard Kiely, B. E. Law, Vincenzo Magliulo, Hank A. Margolis, Harry McCaughey, Lutz Merbold, Mirco Migliavacca, Leonardo Montagnani, Walter C. Oechel, Marian Pavelka, Matthias Peichl, Serge Rambal, A. Raschi, Russell L. Scott, Francesco Primo Vaccari, Eva van Gorsel, Andrej Varlagin, Georg Wohlfahrt, Miguel D. Mahecha

Notice bibliographique

RevueBiogeosciences · 2018
Typearticle
Langueen
DomaineEnvironmental Science
ThématiquePlant Water Relations and Carbon Dynamics
Établissements canadiensQueen's UniversityUniversité LavalMcMaster University
Organismes subventionnairesLawrence Berkeley National LaboratoryNatural Environment Research CouncilNatural Resources CanadaNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaU.S. Department of EnergyEuropean CommissionSight Research UKUniversity of VirginiaHorizon 2020 Framework ProgrammeMicrosoft ResearchMax-Planck-GesellschaftUniversità degli Studi della TusciaUniversité LavalOak Ridge National LaboratoryBiological and Environmental ResearchCanadian Foundation for Climate and Atmospheric SciencesNational Science Foundation
Mots-clésEcosystem respirationPrimary productionEddy covarianceEnvironmental scienceEcosystemAtmospheric sciencesClimate changeFluxNetClimatologyTerrestrial ecosystemEcology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract. Extreme climatic events, such as droughts and heat stress, induce anomalies in ecosystem–atmosphere CO2 fluxes, such as gross primary production (GPP) and ecosystem respiration (Reco), and, hence, can change the net ecosystem carbon balance. However, despite our increasing understanding of the underlying mechanisms, the magnitudes of the impacts of different types of extremes on GPP and Reco within and between ecosystems remain poorly predicted. Here we aim to identify the major factors controlling the amplitude of extreme-event impacts on GPP, Reco, and the resulting net ecosystem production (NEP). We focus on the impacts of heat and drought and their combination. We identified hydrometeorological extreme events in consistently downscaled water availability and temperature measurements over a 30-year time period. We then used FLUXNET eddy covariance flux measurements to estimate the CO2 flux anomalies during these extreme events across dominant vegetation types and climate zones. Overall, our results indicate that short-term heat extremes increased respiration more strongly than they downregulated GPP, resulting in a moderate reduction in the ecosystem's carbon sink potential. In the absence of heat stress, droughts tended to have smaller and similarly dampening effects on both GPP and Reco and, hence, often resulted in neutral NEP responses. The combination of drought and heat typically led to a strong decrease in GPP, whereas heat and drought impacts on respiration partially offset each other. Taken together, compound heat and drought events led to the strongest C sink reduction compared to any single-factor extreme. A key insight of this paper, however, is that duration matters most: for heat stress during droughts, the magnitude of impacts systematically increased with duration, whereas under heat stress without drought, the response of Reco over time turned from an initial increase to a downregulation after about 2 weeks. This confirms earlier theories that not only the magnitude but also the duration of an extreme event determines its impact. Our study corroborates the results of several local site-level case studies but as a novelty generalizes these findings on the global scale. Specifically, we find that the different response functions of the two antipodal land–atmosphere fluxes GPP and Reco can also result in increasing NEP during certain extreme conditions. Apparently counterintuitive findings of this kind bear great potential for scrutinizing the mechanisms implemented in state-of-the-art terrestrial biosphere models and provide a benchmark for future model development and testing.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,007

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0020,002
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,013
Tête enseignante GPT0,245
Écart entre enseignants0,233 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations273
Publié2018
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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