Cross-calibration functions for soil CO₂efflux measurement systems

Abstract

Different soil CO 2 efflux measurement systems and methodologies were used to estimate the annual soil respiration of different forest sites. To allow comparison between these annual values, this study aimed to cross-calibrate five soil CO 2 efflux (R S ) closed dynamic chamber systems, and compare the in situ measurement methodologies. We first assessed the impact of the measurement methodology on R S by studying the effects of three parameters: record duration, time lag before starting to record and the mode of chamber-soil contact (use of collars or insertion of the chambers into the soil). Secondly, we directly compared systems with identical methodology during field measurements on three forest sites. We observed a significant influence of the chamber-soil contact mode (no impact of the record duration and duration before starting to record). Measurements obtained by insertion led to significantly higher estimates of R S than those obtained using collars (up to 28%). Our inter-comparison showed that deviations existing between in situ measurements performed with the different systems were partly systematic and could be corrected using simple linear equations. Measurements of pressure difference between the inside and the outside of soil chambers allowed explaining a part of the observed deviations between systems. Finally, we assessed the influence of the cross-calibration equations on annual respiration of two beech forest soils. cross calibration / forest ecosystem / measurement system / pressure effect / soil CO 2 efflux Rsum -Fonctions d'inter-calibration pour des systmes de mesure du flux de CO 2 du sol. Diffrents systmes et protocoles ont t utiliss pour estimer la respiration annuelle du sol de plusieurs sites forestiers. Afin de comparer ces valeurs annuelles, cette tude avait pour but d'inter-calibrer cinq systmes de mesure du flux de CO 2 du sol (R S ) chambre ferme dynamique, et de comparer in situ les mthodes de mesure. Nous avons valu dans un premier temps l'impact la mthodologie de mesure sur R S travers trois paramtres : la dure de mesure, le dlai avant de commencer la mesure et le mode de contact chambre-sol (utilisation de colliers ou insertion de la chambre). Dans un second temps, nous avons compar directement les systmes au cours de trois campagnes de mesures sur le terrain dans trois sites forestiers. Nous avons trouv une influence significative du mode de contact chambre-sol, mais pas d'impact des paramtres de mesure. Les mesures obtenues par insertion de la chambre donnent des estimations plus importantes de R S que celles obtenues par utilisation de colliers (jusqu' 28 %). Notre inter-comparaison a montr que des carts entre des mesures faites avec les diffrents systmes sont partiellement systmatiques, et pourraient tre corrigs par des quations linaires simples. Les mesures de diffrences de pressions entre l'intrieur et l'extrieur de la chambre ont permis d'expliquer en partie les carts observs. Finalement, l'influence des quations d'intercomparaison sur la respiration annuelle du sol de deux htraies est prsente. cosystme forestier / effet de pression / flux de CO 2 du sol / inter-calibration / systme de mesure