No description available.

Dans les Landes de Gascogne, le fonctionnement de la nappe phréatique superficielle plio-quaternaire est très liée au fonctionnement de la végétation subjacente. Pour comprendre la variabilité à l'échelle du paysage de la productivité de ces forêts, il est important de passer de l'échelle de la parcelle à celle du bassin versant. La mise en place d'un dispositif de suivi de type bassins versants jumelés à l'échelle de petits bassins versants forestiers situés dans le Massif Landais : les bassins versants du Tagon (Biganos) et du Bouron (Belin-Beliet) a permis le suivi hydrologique et piézométrique de la nappe plio-quaternaire. Le dispositif inclut une modification du couvert végétal par l'occurrence de deux tempêtes successives à 10 ans d'intervalle. La collecte de données cartographiques, numériques et statistiques a permis une reconstitution de l'usage des terres et des classes d’âges des peuplements forestiers, pour la période 1984- 2010 sur les deux bassins versants. Cette reconstitution a ainsi permis de retrouver l'évolution des stocks de carbone et de biomasse des peuplements pour les deux sites expérimentaux et de quantifier l'impact d'une tempête sur l'organisation paysagère des peuplements (âge et variabilité). Le lien entre les forêts de Pin maritime et la nappe phréatique plio-quaternaire a été mis en évidence par : (1) l'étude de la croissance des arbres pour des sites où la profondeur de la nappe était contrastée, au travers d'une étude dendrologique et (2) l'analyse d'oscillations journalières sur les séries chronologiques des fluctuations demi-horaires du niveau phréatique, qui peuvent être attribuées à l’évapotranspiration journalière. La compréhension des liens entre variables hydroclimatiques et quantité de bois produite, i.e. largeur de cerne, de manière rétrospective, a permis d'identifier les facteurs de variabilité et les facteurs limitants pour chaque type de site, en lien avec la profondeur de la nappe superficielle. L’analyse des chroniques piézométriques a mis en lumière l'importance des prélèvements journaliers dans la vidange de l'aquifère. La dernière partie de ce travail pose les bases d'une future modélisation couplée végétation-nappe pour le bassin versant du Bouron. La reconstitution spatiale du fonctionnement de la nappe phréatique a été entreprise en régime stationnaire puis en régime dynamique avec le modèle NEWSAM de l'Ecole des Mines de Paris. Les facteurs expliquant le fonctionnement de l'aquifère et les flux d'eau à l'échelle de la petite région sont identifiés. L'effet de la recharge, issue du modèle de végétation pour le Pin maritime GRAECO, est en particulier testé, via une étude de sensibilité, en relation avec les différences de recharge induites par les différents types de couverts, et en particulier, l'âge des peuplements. Les points clefs à améliorer sont identifiés afin de perfectionner les modèles utilisés, et de reproduire de façon réaliste le fonctionnement de petits bassins versants dans la région. / In the Landes de Gascogne area, the functioning of the shallow plio-quaternary water-table is tightly linked with the functioning of the top vegetation. In order to understand the variability of forest productivity at the landscape scale, there is a need to move forward the stand scale to the watershed scale. Part of this study was to setup hydrological equipment of paired-watershed, representative of the forested plain in the Leyre watershed, considering water-table level and hydrologic measurement. The selected sites were the Bouron watershed (Belin-Beliet) and the Tagon watershed (Biganos), which were contrastingly impacted by two storms within the last 10 years. The land-cover cartography was obtained with satellite, in-situ and statistical data, on a retrospective basis, accross the 1984-2010 period. Those maps give the evolution of the land use and the Pinus pinaster stand age. The reconstitution of the age structure thought time, converted to carbon and biomass stock, are showing the impact of a storm, comparing the control watershed to the damaged one. The link between forests and water-table was explored on : (1) the growth of trees developing in sites with contrasted water-table levels, by way of dendrological measurement and (2) the analysis of diurnal oscillation on the water-table level signal, attributed to vegetation removal. The understanding of the link between hydroclimatic data and wood production, i.e., ring width, shows that limitating factors should not be the same across different sites. In particular, water-table deeper than 3 meter is not a determinant resource for growth, but nutriment may be more limitating at those sites. On the other side, discharge of the water-table cannot be dissociated to evapotranspiration reprise. Oscillations in the diurnal signal of water-table level shows that this removal can be determinant, and deeper than expected according to the vegetation cover. The last part of this work build the basis of a future model, representing the coupling between vegetation and water-table at the watershed scale. The dynamic of the aquifer was simulated in permanent and transient state with the NEWSAM hydrogeological model (Ecole des Mines, Paris). Different processes were identified as key factor to explain water-table functioning, such as recharge effect, zone vadose impact and surface drainage. The recharge effect, coming from GRAECO, was particularly tested, thought a sensitivity analysis, in relation with growing proportion of young forest stand (less than 5 years old). Points to improve and refine are identified in order to perfect the two models used here.

Understanding of natural greenhouse gas (GHG) cycles is crucial for making GHG budgets, which work as basis in climate change and global warming policy programs. Lakes as a source for GHG activity have only recently been included in global GHG budgets, and most studies of lake GHG flux rates are conducted on lakes &lt;10 km2, which only comprise roughly half of the global lake area—making data of large lake flux rates scarce. CO2 and CH4 are the primary contributors of GHGs, and lakes house production processes and receive these gasses via lateral transport. This study utilized a floating chamber method with CO2 sensors to study CH4 and CO2 flux rates from three large Swedish lakes. To do this, chambers were anchored at shallow depth, as well as passively drifted on open water. Sampling was conducted during two periods in the summer 2019, late June–early July and August. For CH4, spatial difference was found between deep and shallow transects within lakes, no temporal difference was found between study periods. Difference between lakes within the deep and shallow chamber groups was found. One possible instance of deep-water ebullition was recorded, and a correlation between CH4 flux rate and water temperature was observed. For CO2, no difference between deep and shallow chambers or measurement periods was found. One instance within the deeper chamber group was found to be different between two of the lakes, despite all three lakes being of different size, depth and trophic state. The study results indicate CO2 water concentrations near saturation with atmosphere during the sampling periods. No correlation between CO2 flux rate and water temperature was observed. Unexpected small-scale variability patterns in CO2 flux was observed while chambers were passively drifting. While some observed patterns for the two gases could be explained by previous findings, some of our observations could not be explained on the basis of previous literature, highlighting the need for further study of GHG flux rates from large lakes. / Förståelsen av naturliga växthuscykler är avgörande för att göra budgetar för växthusgaser, eftersom dessa uppskattningar och budgetar agerar som grund i policyprogram för arbete med klimatförändringar och global uppvärmning. Sjöar har endast nyligen inkluderats i globala växthusgodsbudgetar som en källa för växthusgasutsläpp, och de flesta studier av flödeshastigheter genomförs på sjöar &lt;10 km2, vilka endast utgör ungefär hälften av den globala sjöarealen –vilket leder till att data om växthusgasflöden från stora sjöar saknas. CO2och CH4 är de mest potenta växthusgaserna, och sjöar hyser produktionsprocesser samt tar emot dessa gaser från kringliggande miljöer. Denna studie nyttjade en kammarmetod med CO2-sensorer för att studera CH4och CO2-flödeshastigheter från tre stora svenska sjöar. Detta gjordes dels genom att ankra kammare på grunt djup, och dels genom att låta kammare driva passivt på öppet vatten. Provtagningen genomfördes under två perioder sommaren 2019, slutet av juni-början av juli och augusti. För CH4 hittades rumslig skillnad mellan djupa och grunda transekter i sjöar, men ingen tidsmässig skillnad hittades mellan studieperioder. Skillnader mellan sjöar i de djupa och grunda kammargrupperna hittades. Ett möjligt fall av metanbubblor från djupt vatten registrerades, liksom en korrelation mellan CH4-flödeshastighet och vattentemperatur. För CO2 hittades ingen skillnad mellan djupa och grunda kammare eller mätperioder. En skillnad i den djupa kammargruppen hittades mellan två av sjöarna, trots att alla tre var av olika storlek, djup och trofiklass. Studiens resultat indikerar att koncentrationer av CO2 i vatten var nära mättnad med atmosfären under studieperioderna. Ingen korrelation mellan CO2-flödeshastighet och vattentemperatur observerades. Oväntade småskaliga variabilitetsmönster i CO2-flöde observerades medan kamrar drev passivt. Medan vissa observerade mönster för de två gaserna kan förklaras av tidigare kunskap, kan andra av våra observationer inte förklaras av tidigare litteratur, och detta tydliggör behovet av fortsatt forskning på växthusgasflöden från stora sjöar. / <p>We also thank the METLAKE project funded by the European Research Council (ERC; grant agreement No 725546).</p> / METLAKE (ERC; grant agreement No 725546)

Methane (CH4) and carbon dioxide (CO2) are two greenhouse gases and main drivers of global climate change. Lakes are known to be a source of CH4 and CO2 to the atmosphere. While the importance of these emissions is clear, their magnitudes and regulation are still uncertain due to the scarcity of flux measurement data from lakes. Most previous flux measurements have been carried out on lakes &lt;10 km2 and the extrapolations are not representative of large lakes directly. Recent research has led to a growing recognition of the great importance of lakes as a source of emissions. Still, the relationship between environmental variables, lake properties and seasonal changes and the variability between and within lakes raises several question marks. Larger scale studies of greenhouse gases are needed to determine the spatial and temporal dynamics that exist. In this study, a floating chamber method and manual sampling was used to investigate the spatiotemporal variability and influencing variables of CH4 flux and concentration, as well as dissolved inorganic carbon (DIC) and pCO2aq (partial pressure of CO2 in the water). The sampling was conducted during five weeks in September and October 2020 in three large Swedish lakes. Our results generally showed varying CH4 values between the three lakes, indicating that nutrients affect the amount and emission of CH4. A pattern was found where the CH4 was higher near the shore and at a shallower depth. There was a correlation between CH4 concentration and the environmental variables wind speed and air- and water temperatures. Our DIC values were high in two of the lakes and low in one, all lakes’ DIC differed significantly from each other. The pCO2 did not have any difference within the lakes, and there was no difference between the lakes except in one case. Both DIC and pCO2 correlated with air- and water temperature. This study displays the large spatiotemporal variability within and between large lakes and that representative values for large lakes require more measurements under different conditions to distinguish how greenhouse gases emit and flux between lakes and atmosphere. / Metan (CH4) och koldioxid (CO2) är två växthusgaser och stora drivkrafter för globala klimatförändringar. Sjöar är kända för att vara en källa för CH4 och CO2 till atmosfären. Trots att betydelsen av dessa utsläpp är tydlig är deras storlek och reglering fortfarande osäker på grund av brist på flödesmätdata från sjöar. De flesta tidigare flödesmätningarna har utförts på sjöar &lt;10 km2 och det har påvisats att extrapoleringar inte är direkt representativa för stora sjöar. Ny forskning har lett till ett mer allmänt erkännande av sjöars stora betydelse som källa till utsläpp. Trots detta väcker förhållandet mellan miljövariabler, sjöegenskaper, säsongsförändringar och variationen mellan och inom sjöar flera frågetecken. Storskaliga studier om växthusgaser behövs för att bestämma den rumsliga och tidsmässiga dynamiken som finns. I denna studie användes en kammarmetod och manuell provtagning för att undersöka spatiotemporal variabilitet och miljövariabler som kan påverka CH4 flöde och koncentration, samt upplöst oorganiskt kol (DIC) och pCO2aq (partial trycket av CO2 i vattnet). Provtagningen genomfördes under fem veckor i september och oktober 2020 i tre stora svenska sjöar. Våra resultat visade generellt varierande CH4 värden mellan de tre sjöarna, vilket indikerade att näringsämnen påverkar mängd och utsläpp av CH4. Ett mönster noterades där CH4 var högre nära stranden och på ett grundare djup. Det fanns ett samband mellan CH4 koncentration och miljövariablerna vindhastighet och luft- och vattentemperatur. DIC-värdena var höga i två av sjöarna och låga i en, alla sjöarnas DIC skiljde sig signifikant från varandra. pCO2 hade ingen skillnad inom sjöarna, och det fanns ingen skillnad mellan sjöarna utom i ett fall. Både DIC och pCO2 korrelerade med luft- och vattentemperatur. Studien visar den stora spatiotemporala variationen inom och mellan stora sjöar och att representativa värden för stora sjöar kräver fler mätningar under olika förhållanden för att urskilja hur växthusgaser emitterar och flödar mellan sjöar och atmosfär.