• Energy Research

Surface-atmosphere energy exchange is strongly ecosystem-specific. At the same time, as the energy balance constitutes responses of an ecosystem to environmental stressors including precipitation, humidity and solar radiation, it results in feedbacks of potential importance for the regional climate. Northern peatlands represent a diverse class of ecosystems that cover nearly 6 x 10(6) km(2) in the Boreal region, which makes the inter-comparison of their energy balances an important objective. With this in mind we studied energy exchange across a broad spectrum of peatlands from pristine fens and bogs to forested and agriculturally managed peatlands, which represent a large fraction of the landscape in Finland and Sweden. The effects of management activities on the energy balance were extensively examined from the micrometeorological point of view, using eddy covariance data from eight sites in these two countries (56 degrees 12'-62 degrees 11' N, 13 degrees 03'-30 degrees 05' E). It appears that the surface energy balance varies widely amongst the different peatland types. Generally, energy exchange features including the Bowen ratio, surface conductance, coupling to the atmosphere, responses to water table fluctuations and vapour pressure deficit could be associated directly with the peatland type. The relative constancy of the Bowen ratio in natural open mires contrasted with its variation in tree-covered and agricultural peatlands. We conclude that the impacts of management and the consequences of land-use change in peatlands for the local and regional climate might be substantial. Peer reviewed

AbstractThe FLUXNET2015 dataset provides ecosystem-scale data on CO2, water, and energy exchange between the biosphere and the atmosphere, and other meteorological and biological measurements, from 212 sites around the globe (over 1500 site-years, up to and including year 2014). These sites, independently managed and operated, voluntarily contributed their data to create global datasets. Data were quality controlled and processed using uniform methods, to improve consistency and intercomparability across sites. The dataset is already being used in a number of applications, including ecophysiology studies, remote sensing studies, and development of ecosystem and Earth system models. FLUXNET2015 includes derived-data products, such as gap-filled time series, ecosystem respiration and photosynthetic uptake estimates, estimation of uncertainties, and metadata about the measurements, presented for the first time in this paper. In addition, 206 of these sites are for the first time distributed under a Creative Commons (CC-BY 4.0) license. This paper details this enhanced dataset and the processing methods, now made available as open-source codes, making the dataset more accessible, transparent, and reproducible.

L'oxyde nitreux (N2O) est un puissant gaz à effet de serre et le principal moteur de l'appauvrissement de l'ozone stratosphérique. Étant donné que les sols sont la plus grande source de N2O, il est essentiel de prévoir la réponse des sols aux changements climatiques ou à l'utilisation des terres pour comprendre et gérer le N2O. Ici, nous constatons que le flux de N2O peut être prédit par des modèles intégrant la concentration en nitrates du sol (NO3-), la teneur en eau et la température à l'aide d'une enquête de terrain mondiale sur les émissions de N2O et les facteurs déterminants potentiels dans un large éventail de sols organiques. Les émissions de N2O augmentent avec le NO3- et suivent une distribution en forme de cloche avec la teneur en eau. La combinaison des deux fonctions explique 72 % des émissions de N2O de tous les sols organiques. Au-dessus de 5 mg de NO3--N kg-1, le drainage des sols humides ou l'irrigation des sols bien drainés augmente les émissions de N2O de plusieurs ordres de grandeur. Comme la température du sol ainsi que le NO3- expliquent 69 % des émissions de N2O, les zones humides tropicales devraient être une priorité pour la gestion du N2O. El óxido nitroso (N2O) es un potente gas de efecto invernadero y el principal impulsor del agotamiento del ozono estratosférico. Dado que los suelos son la mayor fuente de N2O, predecir la respuesta del suelo a los cambios en el clima o el uso de la tierra es fundamental para comprender y gestionar el N2O. Aquí encontramos que el flujo de N2O se puede predecir mediante modelos que incorporan la concentración de nitrato en el suelo (NO3-), el contenido de agua y la temperatura utilizando un estudio de campo global de las emisiones de N2O y los posibles factores impulsores en una amplia gama de suelos orgánicos. Las emisiones de N2O aumentan con el NO3- y siguen una distribución en forma de campana con contenido de agua. La combinación de las dos funciones explica el 72% de las emisiones de N2O de todos los suelos orgánicos. Por encima de 5 mg de NO3--N kg-1, el drenaje de suelos húmedos o el riego de suelos bien drenados aumenta la emisión de N2O en órdenes de magnitud. Como la temperatura del suelo junto con el NO3- explica el 69% de las emisiones de N2O, los humedales tropicales deben ser una prioridad para la gestión del N2O. أكسيد النيتروز (N2O) هو غاز دفيئة قوي والمحرك الرئيسي لاستنفاد الأوزون في الستراتوسفير. نظرًا لأن التربة هي أكبر مصدر لأكسيد النيتروز، فإن التنبؤ باستجابة التربة للتغيرات في المناخ أو استخدام الأراضي أمر أساسي لفهم وإدارة أكسيد النيتروز. هنا نجد أنه يمكن التنبؤ بتدفق أكسيد النيتروز من خلال نماذج تتضمن تركيز نترات التربة (NO3 -)، ومحتوى الماء ودرجة الحرارة باستخدام مسح ميداني عالمي لانبعاثات أكسيد النيتروز وعوامل القيادة المحتملة عبر مجموعة واسعة من التربة العضوية. تزداد انبعاثات أكسيد النيتروز مع NO3 - وتتبع توزيعًا على شكل جرس مع محتوى الماء. يفسر الجمع بين الوظيفتين 72 ٪ من انبعاثات أكسيد النيتروز من جميع التربة العضوية. تزيد انبعاثات أكسيد النيتروز التي تزيد عن 5 ملغ من أكسيد النيتروز - N kg -1، إما عن طريق تصريف التربة الرطبة أو ري التربة جيدة التصريف، من انبعاثات أكسيد النيتروز حسب الحجم. نظرًا لأن درجة حرارة التربة جنبًا إلى جنب مع NO3 - تفسر 69 ٪ من انبعاثات أكسيد النيتروز، يجب أن تكون الأراضي الرطبة الاستوائية أولوية لإدارة أكسيد النيتروز. Nitrous oxide (N2O) is a powerful greenhouse gas and the main driver of stratospheric ozone depletion. Since soils are the largest source of N2O, predicting soil response to changes in climate or land use is central to understanding and managing N2O. Here we find that N2O flux can be predicted by models incorporating soil nitrate concentration (NO3-), water content and temperature using a global field survey of N2O emissions and potential driving factors across a wide range of organic soils. N2O emissions increase with NO3- and follow a bell-shaped distribution with water content. Combining the two functions explains 72% of N2O emission from all organic soils. Above 5 mg NO3--N kg-1, either draining wet soils or irrigating well-drained soils increases N2O emission by orders of magnitude. As soil temperature together with NO3- explains 69% of N2O emission, tropical wetlands should be a priority for N2O management.