L'eau du sol est la source d'eau et de nourriture des arbres et a un impact direct sur les fonctions et la productivité de l'écosystème forestier. C'est pourquoi nous étudions la quantité d'eau disponible pour les arbres et sa qualité.
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Tant la quantité que la qualité sont influencées par le changement climatique, par exemple par les sécheresses plus fréquentes depuis quelque temps et par la pollution atmosphérique. Grâce à des mesures à long terme de l'humidité du sol et de la chimie des solutions du sol, nous fournissons des bases de décision aux responsables politiques et aux experts forestiers.
Les flux d'eau dans les forêts sont essentiels au-delà de la forêt, car ils constituent une source d'eau potable, alimentent les rivières et influencent le climat et le cycle du carbone via l'évaporation.
Objectifs ¶
- Quelle est la quantité d'eau disponible dans les sols suisses aujourd'hui (nowcasting) et dans des conditions climatiques modifiées (scénarios)?
- Comment la qualité de l'eau et les cycles biogéochimiques sont-ils influencés par la pollution atmosphérique, par exemple par l'azote, et les extrêmes climatiques?
- D'où un arbre tire-t-il son eau et comment peut-il s'adapter à une modification de la disponibilité en eau?
Méthodes ¶
- Suivi de la disponibilité de l'eau: grâce au réseau SwissSPOT, nous enregistrons quasiment en temps réel l'humidité du sol dans toute la Suisse.
- Suivi des solution du sol: toutes les deux semaines, des observateurs de terrain parcourent la Suisse pour collecter des échantillons de solutions du sol à différentes profondeurs. Ces échantillons sont analysés dans notre laboratoire afin de mesurer les principaux éléments.
- Modéliser les flux d'eau dans les écosystèmes: nous utilisons un modèle mécaniste sol-végétation-atmosphère (SVAT) pour extrapoler les données sur la disponibilité de l'eau et les relier aux données sur les solutions du sol. Nous pouvons ainsi déduire les changements dans les cycles biogéochimiques et dans le cycle de l'eau.
- Suivre les flux d'eau avec les isotopes de l'eau: nous utilisons des mesures d'isotopes stables de l'eau dans le sol et dans le xylème des arbres pour distinguer les flux d'eau verts et bleus (les flux d'eau bleus vont dans les cours d'eau et les nappes phréatiques, les flux d'eau verts retournent dans l'atmosphère), et pour estimer le temps de résidence de l'eau ainsi que les différentes stratégies de consommation d'eau des arbres.
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Projets ¶
Publications ¶
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Schönbeck L., Grossiord C., Gessler A., Gisler J., Meusburger K., D'Odorico P., … Schaub M. (2022) Photosynthetic acclimation and sensitivity to short- and long-term environmental changes in a drought prone forest. J. Exp. Bot. 73(8), 2576-2588. https://doi.org/10.1093/jxb/erac033 Institutional Repository DORA
Bose A.K., Rigling A., Gessler A., Hagedorn F., Brunner I., Feichtinger L., … Schaub M. (2022) Lessons learned from a long‐term irrigation experiment in a dry Scots pine forest: impacts on traits and functioning. Ecol. Monogr. 92(2), e1507 (18 pp.). https://doi.org/10.1002/ecm.1507Institutional Repository DORA
Frei E.R., Gossner M.M., Vitasse Y., Queloz V., Dubach V., Gessler A., … Wohlgemuth T. (2022) European beech dieback after premature leaf senescence during the 2018 drought in northern Switzerland. Plant Biol. 24(7), 1132-1145. https://doi.org/10.1111/plb.13467 Institutional Repository DORA
Klesse S., Wohlgemuth T., Meusburger K., Vitasse Y., von Arx G., Lévesque M., … Frei E.R. (2022) Long-term soil water limitation and previous tree vigor drive local variability of drought-induced crown dieback in Fagus sylvatica. Sci. Total Environ. 851, 157926 (12 pp.). https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157926Institutional Repository DORA
Lembrechts J.J., van den Hoogen J., Aalto J., Ashcroft M.B., De Frenne P., Kemppinen J., … Lenoir J. (2022) Global maps of soil temperature. Glob. Chang. Biol. 28(9), 3110-3144. https://doi.org/10.1111/gcb.16060 Institutional Repository DORA
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Gessler A., Bächli L., Freund E.R., Treydte K., Schaub M., Haeni M., … Meusburger K. (2022) Drought reduces water uptake in beech from the drying topsoil, but no compensatory uptake occurs from deeper soil layers. New Phytol. 233(1), 194-206. https://doi.org/10.1111/nph.17767 Institutional Repository DORA
Chen C., Huang J.H., Meusburger K., Li K., Fu X., Rinklebe J., … Feng X. (2022) The interplay between atmospheric deposition and soil dynamics of mercury in Swiss and Chinese boreal forests: a comparison study. Environ. Pollut. 307, 119483 (9 pp.). https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.119483Institutional Repository DORA
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Walthert L., Ganthaler A., Mayr S., Saurer M., Waldner P., Walser M., … von Arx G. (2021) From the comfort zone to crown dieback: sequence of physiological stress thresholds in mature European beech trees across progressive drought. Sci. Total Environ. 753, 141792 (14 pp.). https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141792Institutional Repository DORA
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