– N-TWO-O

Objectifs scientifiques: Le N2O est le troisième gaz le plus important par sa contribution à l'augmentation de l'effet de serre. Ce gaz a des sources anthropiques relativement bien identifiées (liées à l'utilisation des engrais) qui pourraient être diminuées de façon significative, et contribuer ainsi à atteindre les objectifs fixés par le protocole de Kyoto. Il existe cependant de grandes incertitudes (1) sur les relations quantitatives entre pratiques agricoles et émissions de N2O par les sols cultivés, et (2) sur les méthodes d'extrapolation des mesures sur quelques sites vers l'échelle régionale ou continentale. L'atmosphère intègre le signal des flux de N2O qui varient dans l'espace et le temps. A partir du champs des concentrations en N2O, il est donc possible d'inverser les émissions . Ce projet a pour objectif d'estimer les sources naturelles et anthropogéniques de N2O à l'échelle Européenne à l'aide de deux approches complémentaires. La première approche consiste à faire l'inversion de mesures de concentration atmosphérique à haute précision, avec un modèle transport atmosphérique pour déterminer les flux de surface à très grande échelle. La seconde approche consiste à développer une nouvelle approche intégrée de modélisation des émissions de N2O au sein du continuum sol/atmosphère . Description du projet, méthode. L'approche proposée combine mesures atmosphériques, et inversion du transport atmosphérique, et modélisation directe des flux de N2O par les écosystèmes. Ce projet permettra de valoriser les mesures de N2O du réseau Français de suivi des gaz à effet de serre (ORE-RAMCES) Mesures atmosphériques Notre objectif est de construire le prototype d'un réseau de suivi du N2O de haute précision et à haute résolution temporelle à l'échelle de la France. Le Radon 222 sera également mesuré pour tracer la dilution du N2O dans la couche limite. En complément, nous utiliserons des mesures provenant de flacons prélevés sur un sélection de sites Européen. Notre réseau de mesures suivra les standards de qualité définis pour réseau international AGACE Modélisation des sources La modélisation mécaniste des émissions de N2O dans le modèle global de végétation ORCHIDEE sera améliorée en comparant les résultats à des modèles locaux plus détaillés et à des mesures in situ. Un travail de synthèse de données et de compilation de statistiques agricoles et économiques permettra d'obtenir des cartes spatialisées des pratiques culturales utilisées dans la simulation des émissions. Modélisation du transport Des simulations basées sur des traceurs de N2O « marqués » en utilisant un modèle de transport régional (CHIMERE) et global (LMDZ-INCA) seront réalisées afin d'estimer la contribution des différentes sources naturelles et anthropogéniques aux concentrations atmosphériques observées. Nous évaluerons l'impact du mélange dans la couche limite, la dilution stratosphérique et la contribution de différentes sources régionales. Dans un deuxième temps nous utiliserons une approche inverse pour estimer les flux de N2O à l'échelle régionale (100 à 500 km). Le modèle global LMDZ-INCA sera couplé aux modèles de végétation ORCHIDEE pour les sols et au modèle ORCA-PISCES de pour les émissions océaniques, afin de simuler les rétroactions entre climat, atmosphère et émissions de N2O par les sols et l'océan. Résultats attendus - De disposer au niveau français d'un réseau de mesure de N2O atmosphérique bien calibré, compatible avec les différents réseaux internationaux - De disposer de mesures de haute précision (3 sites en quasi continu en France + 5 sites de prélèvement hebdomadaires) permettant d'établir un gradient saisonnier de concentrations sur l' Europe de l'Ouest et estimer les sources - Une base de données atmosphériques ouverte à toute la communauté scientifique - Une analyse du cycle diurne, journalier et saisonnier de N2O en terme de mélange vertical, d'amplitude et de dilution des sources régionales résultant de la haute tro...