Investigating biogenic volatile organic compounds emitted by a Mediterranean forest

Étude des composés organiques volatils biogéniques émis par une forêt méditerranéenne

Athina-Cerise Kalogridis (1) , Valérie Gros (1, 2) , Bernard Bonsang (1, 2) , Roland Sarda-Esteve (1, 2) , Anne-Cyrielle Genard (1, 3) , Christophe Boissard (1, 2) , Catherine Fernandez (3) , Elena Ormeño (3) , Nicolas Bonnaire (1, 2) , Dominique Baisnee (1, 2) , Juliette Lathiere (1, 4)

1 LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette]
2 CAE - Chimie Atmosphérique Expérimentale
3 IMBE - Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale
4 MERMAID - Modelling the Earth Response to Multiple Anthropogenic Interactions and Dynamics

Volatile organic compounds (VOCs) are key components in atmospheric chemistry. On a global scale, biogenic VOCs (BVOCs) constitute approximately 90 % of global VOC emissions. They participate in photochemical reactions and thus play a major role in the formation of tropospheric ozone and secondary organic aerosols. However, the impact of BVOCs on air quality is still characterized by large uncertainties, partly because emissions are not well quantified. As part of the Canopee project, a field campaign took place at the Oak Observatory of the Observatoire de Haute-Provence (O3HP), with the aim of quantifying BVOC emissions from a forest representative of the Mediterranean region.Measurements of concentrations and emission fluxes were carried out from the branch to the canopy level. Branch-level measurements enabled a better understanding of the environmental and physiological parameters of the plant that govern emissions. Fluxmeasurements above the top of the canopy enabled us to quantify the outgoing flow of BVOCs from the forest entering the troposphere. The results showed that white oak is a strong emitter of isoprene but a weak emitter ofmethanol andmonoterpenes. Isoprene emission fluxes were estimated at 7.2 mg m-2 h-1 (under standard conditions of temperature and solar radiation), thusmaking theO3HP forest one of the strongest isoprene emitting ecosystems worldwide

Les composés organiques volatils (COV) sont des composants clés en chimie atmosphérique. À l'échelle globale, on estime que 10 % ont une origine anthropique et 90 % une origine biogénique. L'impact des COV biogéniques (COVB), notamment sur la formation d'ozone (polluant et gaz à effet de serre) et d'aérosols organiques secondaires (à impact sanitaire et radiatif) en font un objet d'étude d'actualité. Toutefois, l'importance de l'impact des COVB sur la qualité de l'air est encore marquée par de larges incertitudes, en partie parce que les émissions demeurent mal quantifiées. Dans le cadre du projet Canopee, une campagne de mesure a eu lieu à l'O3HP, Observatoire du chêne pubescent à l'OHP (Observatoire de Haute-Provence), avec pour objectif de quantifier les émissions de COVB issues d'une forêt représentative de la région méditerranéenne. Des mesures de concentrations et de flux d'émission ont été réalisées à plusieurs échelles : de la branche à la canopée. L'étude des émissions à l'échelle du de la plante a permis une meilleure compréhension des paramètres environnementaux et physiologiques qui régissent les émissions. Les flux de COVB sortant de la canopée et exportés vers la troposphère ont pu être quantifiés. Les résultats montrent que le chêne blanc est un fort émetteur d'isoprène, mais un faible émetteur de méthanol et de monoterpènes. À l'échelle de la forêt, les flux d'émissions d'isoprène ont été estimés à 7,2 mg m-2 h-1 en conditions standard, ce qui fait de l'O3HP un des écosystèmes les plus fortement émetteurs d'isoprène à travers le monde.

Domaines: Physique Atmosphérique et Océanique [physics.ao-ph]

Athina-Cerise Kalogridis, Valérie Gros, Bernard Bonsang, Roland Sarda-Esteve, Anne-Cyrielle Genard, et al.. Étude des composés organiques volatils biogéniques émis par une forêt méditerranéenne. La Météorologie, 2016, 8 (93), pp.42-49. ⟨10.4267/2042/59940⟩. ⟨hal-02905640⟩