SNO Tourbières

Le Service National d’Observation Tourbières, labellisé SNO en 2011 par le CNRS INSU-SIC est un réseau de quatre sites instrumentés choisis selon un gradient altitudinal et d’anthropisation (cf tableau ci-dessous). Il est piloté par l’OSUC (Observatoire des Sciences de l’Univers en région Centre, www.univ-orleans.fr/osuc) et l’ISTO (Institut des Sciences de la Terre d’Orléans, www.isto.cnrs-orleans.fr/, pour le site de la Guette) en collaboration avec l’OSU THETA et Chrono-Environnement (Besançon, pour le site de Frasne), l’OSUR et ECOBIO (Rennes, pour le site de Landemrais) et l’OHM Haut-Vicdessos, GÉODE et ECOLAB (Toulouse, pour le site de Bernadouze).

TMA : Température moyenne annuelle
PMA : Précipitations moyenne annuelles

Le SNO TOURBIERES a pour objectif de comprendre la dynamique des flux de carbone (C), d’eau et d’énergie dans des tourbières tempérées soumises aux changements globaux et à des perturbations locales. In fine, ces observations devraient permettre d’identifier le type de rétroactions entre les tourbières et les changements globaux. La réalisation de cet objectif requière l’observation sur le long terme d’une série de variables pertinentes communes entre les sites. Ainsi depuis 2012, l’instrumentation de chaque site progresse de manière cohérente et les mesures suivent un protocole commun.

Les bilans de matière et d’énergie sont mesurés grâce à une combinaison de capteurs et de mesures manuelles. Les flux de CO2 sont mesurés par les techniques de chambres fermées et d’eddy covariance. Cette dernière permet également de mesurer l’évapotranspiration et les flux de chaleur (sensible et latent). Pour le C, ces mesures sont complétées par des mesures de flux de C dissous à l’exutoire. Pour le bilan hydrique, des piézomètres installés au sein de la tourbière et aux exutoires couplés avec la pluviométrie permettent d’estimer les entrées, les sorties et les variations de stock. Enfin, les rayonnements incidents et réfléchis permettent de mesurer le rayonnement net et d’estimer le partage des flux d’énergie. Les mesures ont été mises en place selon les recommandations de l’IR ICOS (Integrated Carbon Observation System) pour des sites de niveau 2. Ainsi, depuis 2017 la tourbière de la Guette est en cours de labélisation par ICOS en site associé.

Le SNO Tourbières déploie également des expérimentations relatives à des questionnements scientifiques plus spécifiques. Par exemple, dans la tourbière de Frasne, un dispositif expérimental composé de chambres à toit ouvert (OTCs), consistant à rehausser de manière passive la température de l’air, est mis en place depuis 2009 dans le cadre du projet ANR PEATWARM. La question est d’évaluer l’effet du réchauffement climatique simulé la structure et la fonction ‘puits’ de carbone de l’écosystème. Dans la tourbière de la Guette, une expérience d’ingénierie écologique est menée depuis 2014, dans le cadre des projets CARBIODIV et CAREX, couplant des travaux de restauration hydrologique pour rehausser le niveau de la nappe d’eau et limiter les fortes fluctuations, et des travaux d’étrépage et d’ensemencement de mousses (sphaignes) pour tester l’effet de cette plante sur le stockage de C. Cette dernière expérience est réalisée dans 2 contextes hydrologiques contrastés pour déterminer le rôle du niveau de la nappe d’eau sur la recolonisation et le développement des plantes et des flux de C.

Outre les publications et les communications à congrès, la valorisation des données acquises par le SNO Tourbières se fera via leur intégration dans des modèles globaux (e.g. ORCHIDEE-PEAT développé en collaboration avec le LSCE et le LPC2E) et leur mise à disposition via le développement en cours d’un Système d’Information Environnemental (en collaboration avec InfoSol, INRA et GéoHyd).

Des développements instrumentaux sont également en cours dans le cadre notamment de la plateforme PESAt (Plateforme d’Echange Sol – Atmosphère’ dans les tourbières) du projet PIVOTS : (i) développement de chambres automatiques pour la mesure à haute résolution temporelle des émissions de CO2, (ii) développement de capteurs de mesure de la respiration de sol subissant de fortes fluctuations hydriques, (iii) développement d’instrument pour les estimations et les déterminismes des flux de carbone organique particulaire dans les eaux et des composés organiques volatiles afin de réduire les incertitudes dans l’estimation du bilan de C.