The ability of wetlands to sequester carbon has given them a considerable amount of attention, especially in light of global climate change. To date, many wetland studies have focused on peatlands, however very few studies have been conducted on marshes. This study used the eddy covariance (EC) technique to measure net ecosystem carbon exchange (NEE) and energy exchange at a temperate freshwater cattail marsh near Ottawa, Canada. The objectives of the study were to use a four year dataset to determine the environmental controls on the variability of carbon and water vapour exchange. The annual cumulative NEE was on average -246 ± 31 gCm-2yr-1 ranging from -216 to -260 gCm-2yr-1. The variability in accumulation between years was a result of the timing of spring and fall transitions in the carbon uptake and the length of the growing seasons, each of which were determined by prevailing weather conditions. Evaluation of the interannual variability indicated that the marsh may be sensitive to carbon (C) losses through enhanced respiration under warmer autumn periods. Maximum daily average values of evapotranspiration (ET) reached 10.75, 9.07, 11.70 and 8.36 mm day-1 in 2005, 2006, 2007 and 2008, respectively. Bowen ratio values varied seasonally with values well below unity during the growing season (May to October) illustrating the dominance of latent heat. Evaluation of the evaporative fraction and Priestley-Taylor α indicated the seasonal importance of ET and mid-season high values of the decoupling coefficient (Ω) indicated that the marsh ET is radiatively driven owing its smooth aerodynamic surface and abundance of water. Overall, the marsh ecosystem was a large annual sink for CO2 as compared to other wetland ecosystems and ET rates were highly dependent on radiative input. / La capacité des milieux humides à séquestrer du carbone a beaucoup attiré l'attention, notamment dans le contexte des changements climatiques. À ce jour, bien que plusieurs études aient été menées sur les tourbières, très peu portent sur les marais. Cette étude a utilisé la technique de covariance des turbulences afin de mesurer l'échange écosystémique net (EEN) de CO2 et l'échange d'énergie d'un marécage de quenouilles de l'est de l'Ontario, Canada. Les objectifs de cette étude étaient d'utiliser un ensemble de données de quatre ans afin de déterminer les contrôles environnementaux sur la variabilité des échanges de carbone et de vapeur d'eau. Le EEN annuel cumulé était en moyenne de -246 ± 26,8 gCm-2a-1 allant de -216 à -260 gCm-2a-1. La variabilité de l'accumulation entre les années était le résultat de la synchronisation du printemps et de l'automne au niveau de l'absorption du carbone et de la longueur des saisons de croissance, chacune ayant été déterminée par les conditions météorologiques qui prévalaient. L'étude de la variabilité interannuelle a indiqué que le marécage pourrait être sensible aux pertes de C causées par une augmentation de la respiration au cours de périodes plus chaudes d'automne. Les valeurs moyennes quotidiennes maximales d'évapotranspiration (ET) ont atteint 10,75, 9,07, 11,70 et 8,36 mm jour-1 en 2005, 2006, 2007 et 2008 respectivement. Les valeurs du rapport de Bowen variaient selon la saison, avec des valeurs bien en dessous de l'unité pendant la saison de croissance (mai à octobre), illustrant la dominance de la chaleur latente. Une évaluation de la fraction d'évaporation et du facteur α de Priestley-Taylor indiquaient l'importance saisonnière de l'ET et les valeurs élevées de mi-saison du facteur de découplage (Ω) indiquaient que l'ET du marais est dominé par les radiations en raison de sa surface aérodynamique lisse et de l'abondance d'eau. Dans l'ensemble, l'écosystème du marais était un grand puits de carbone annuel par rapport aux écosystèmes de tourbière et les taux d'ET étaient fortement dépendants de l'apport radiatif.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.114374 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Crombie, Stephanie |
| Contributors | Ian Brett Strachan (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Natural Resource Sciences) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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