Exclusion partielle de la pluie

Projet principal

Un dispositif expérimental d’exclusion partielle des précipitations a été mis en place en 2003 afin d’anticiper la réponse de l’écosystème à une réduction continue des précipitations (projet européen MIND, Mediterranean Terrestrial Ecosystems and Increasing Drought). L’expérience a été installée sur quatre parcelles de 140 m² (14 x 10 m) situées sur une zone plane, de manière à minimiser les écoulements latéraux d’eau, et elle est répliquée trois fois.

Exclusion de pluie MIND

Exclusion de pluie MIND
  • Le premier traitement est la référence
  • Le second est soumis à une exclusion de 30 % des précipitations infiltrées (throughfall exclusion)
  • Le troisième est éclairci avec 33 % de la surface terrière supprimée
  • Le quatrième est éclairci et soumis à l’exclusion des précipitations (dry-thinned).

Sur les parcelles avec traitement « dry » et « dry-thinned », l’exclusion des précipitations infiltrées est réalisée à l’aide de gouttières en PVC de 14 m de long et 0,19 m de large, couvrant 33 % de la surface du sol sous la canopée, dans le but d’exclure 33 % des précipitations infiltrées. Sur les parcelles témoin et éclaircies, des gouttières identiques ont été installées à l’envers, de manière à maintenir les mêmes albédo et microclimat pour le sous-bois dans tous les traitements. Comme l’expérience fonctionne sans interruption depuis 2003, il s’agit actuellement de l’une des expériences les plus longues au monde de manipulation des précipitations dans un écosystème forestier, permettant d’étudier l’acclimatation des arbres et de l’écosystème à la sécheresse à court et moyen terme.

L’un des blocs répliqués est équipé d’un échafaudage permettant l’accès à la canopée à deux niveaux (feuilles ombragées et feuilles exposées au soleil). Des mesures continues du contenu en eau du sol, de la température du sol, de la sève dans les arbres et de la croissance des arbres sont enregistrées depuis le début de l’expérience. Des campagnes de terrain sont régulièrement réalisées par l’équipe de recherche pour effectuer des mesures manuelles.

Passerelle de l’exclusion de pluie MIND

Mesures continues

SF : Flux de sève

UpgmbH (TDR Méthode Granier)

Ts / Tsol Température sol et tronc

T107 et thermocouples

SWC : Humidité relative du sol

CS616 – Campbell

DBH : Circonférence des troncs

Dendromètres ELPA-98

NDVI

PRI

SKR 1860 Skye

Mesures discrètes

  • LAI
  • DBH : Diamètre des troncs (annuel)
  • LIT : Litières (mensuel)
  • PHENO : Phénologie (toutes les semaines de mars à juin)
  • C : Croissance des pousses et des feuilles (annuel)
  • PB : Potentiel hydrique des feuilles (mensuel au printemps, en été, en automne)
  • pS : Photosynthèse
  • Res : Respiration : sol, tronc, feuilles
  • CH : Chimie des feuilles vertes et de la litière
  • D13C : Delta13C des feuilles

Financement  

DateProjetsOrigine
Depuis 2013ANaEEEuropean research infrastructure, EU
2010 – 2014ExpeER (Experimentation in Ecosystem Research)EU FP7 N°INFRA-2010-1.1.17
Depuis 2008OSU OREMECNRS, Univ. Montpellier, IRD, IRSTEA
2007 – 2011IMECCEU FP6 n° 026188
2002 – 2005MINDEU FP6 N°EVK2-CT-2002-000158

Projets associés

Drought for C – PEPR FaircarboN (2023 – 2026)

ANR, PEPR FaircarboN

Consortium BELOW BiodivOc (2022)

Consortium BELOW project BiodivOc funding by Région Occitanie. https://biodivoc.edu.umontpellier.fr/recherche/projets-consortium/projet-consortium-below/

Phenology, abortion of accorn and male flowers (2015 – 2016)

Phenology, abortion of accorn and male flowers of Quercus ilex. Olga Bykova (Post Doc).

ANR SEC-PRIME2 (2014 – 2016)

Trade-off between secondary and primary metabolism in Mediterranean forest under climate change. Virginie Baldy CEMEB (Marseille France).

Phenology of fruit and flowers of Quercus ilex (2014)

Phenology of fruit and flowers of Quercus ilex Maria Dolores Carbonero (Post Doc Expeer)

Accorn dessication and mortality (2011 – 2012)

Thierry Joet (IRD Montpellier France)

Trunk respiration of Quercus ilex (2009 – 2011)

Jesus Rodriguez Calcerrada (Post doc)

Diversity of ectomycorhizal fungi, ANR Fundiv (2007 – 2009)

Franck Richard, Université de Montpellier, France

Quercus ilex recruitment (2007 – 2009)

Ignacio Perez Ramos (PostDoc)

COV emission by Quercus ilex (2005 – 2006)

Anne-Violette Lavoir (PhD)

Publications utilisant les données de MIND

Rodriguez-Calcerrada J, Martin-StPaul N K, Lempereur M, Ourcival JM, del Rey MC, Joffre R, Rambal S (2014) Stem CO2 efflux and its contribution to ecosystem CO2 efflux decrease with drought in a Mediterranean forest stand. Agricultural and Forest Meteorology 195-196 : 61-72.(PDF)

Pérez-Ramos IM, Rodriguez-Calcerrada J, Ourcival JM, Rambal S (2013) Quercus ilex recruitment in a drier world : A multi-stage demographic approach. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics 15 : 106-117. (PDF)

Limousin JM, Rambal S, Ourcival JM, Rodriguez-Calcerrada J, Pérez-Ramos IM, Rodriguez-Cortina R, Misson L, Joffre R (2012) Morphological and phenological shoot plasticity in a Mediterranean evergreen oak facing long-term increased drought. Oecologia 169 : 565-577.(PDF)

Rodriguez-Calcerrada J, Jaeger C, Limousin JM, Ourcival JM, Joffre R, Rambal S (2011) Leaf CO2 efflux is attenuated by acclimation of respiration to heat and drought in a Mediterranean tree. Functional ecology. 25(5):983-995.(PDF)

Limousin JM, Misson L, Lavoir AV, Martin NK, Rambal S (2010) Do photosynthetic limitations of evergreen Quercus ilex leaves change with long-term increased drought severity ? Plant Cell and Environment 33 : 863-875. (PDF)

Lavoir AV, Staudt M, Schnitzler JP, Landais D, Massol F, Rocheteau A, Rodriguez R, Zimmer I, Rambal S (2009) Drought reduced monoterpene emission from the evergreen Mediterranean oak Quercus ilex : results from a throughfall displacement experiment. Biogeosciences 6 : 1167-1180.(PDF)

Limousin JM, Rambal S, Ourcival JM, Rocheteau A, Joffre R, Rodriguez-Cortina R (2009) Long-term transpiration change with rainfall decline in a Mediterranean Quercus ilex forest. Global Change Biology 15 : 2163-2175.(PDF)