Modélisation au moyen de l’outil d’évaluation du sol et de l’eau (SWAT) des émissions d’oxyde nitreux de sols de prairie de fétuque scabre soumise à différentes intensités de pâturage de longue durée
Citation
Shrestha, N.K., Thomas, B.W., Du, X., Hao, X., Wang, J. (2018). Modeling nitrous oxide emissions from rough fescue grassland soils subjected to long-term grazing of different intensities using the Soil and Water Assessment Tool (SWAT). Environmental Science and Pollution Research, [online] 25(27), 27362-27377. http://dx.doi.org/10.1007/s11356-018-2719-2
Résumé en langage clair
Nous avons combiné des équations empiriques d’estimation des émissions de N2O et l’outil d’évaluation du sol et de l’eau (SWAT) afin de mettre au point un modèle amélioré d’évaluation des processus de nitrification et de dénitrification dans le sol et de prévision des émissions de N2O. Nous avons validé le modèle à l’aide de données recueillies sur le terrain durant trois ans dans des parcelles d’un site d’essais à long terme (> 60 ans) qui différaient par leur densité de bovins. Notre modèle amélioré montre que, sous le climat plus humide et plus chaud prévu, les émissions de N2O des prairies domineront les émissions si elles sont fertilisées à une dose semblable à celle des terres cultivées. Les effets combinés de la fertilisation et des scénarios de climat plus humide et plus chaud multiplieraient par plus de six les émissions actuelles de N2O des prairies, mais ces émissions futures seraient comparables aux niveaux actuels d’émissions des sols cultivés dans des régions similaires.
Résumé
© Springer-Verlag GmbH Allemagne, faisant partie de Springer Nature, 2018. Étant donné l’augmentation de la concentration d’oxyde nitreux (N2O) dans l’atmosphère, il est de plus en plus important de relever les points chauds spatiotemporels des émissions de N2O. Comme les mesures sur terrain ne permettent souvent pas de rendre compte de la dynamique spatiotemporelle des émissions de N2O, l’utilisation d’outils de modélisation pour les estimer constitue une solution de rechange intéressante. Nous avons donc intégré plusieurs équations semi-empiriques pour estimer les émissions de N2O en fonction des processus de nitrification et de dénitrification dans le sol au moyen de l’outil d’évaluation du sol et de l’eau (SWAT). Nous avons ensuite utilisé le modèle pour simuler l’humidité du sol et le flux de N2O des sols de prairie soumis à différentes intensités de pâturage depuis plus de 60 ans en Alberta (Canada). Une analyse de sensibilité montre que les paramètres qui régissent le flux de N2O produit par nitrification étaient les plus sensibles. En moyenne, l’exactitude des émissions simulées de N2O a été jugée satisfaisante, comme l’indiquent les statistiques de qualité de l’ajustement et l’intervalle d’incertitude de prévision, tandis que le modèle a simulé l’humidité du sol avec une exactitude légèrement supérieure. Comme prévu, les émissions étaient plus élevées pour les parcelles à plus forte intensité de pâturage. L’analyse des scénarios montre que, pour la dose de fertilisation recommandée et sous le climat plus chaud et plus humide prévu, les émissions de N2O domineraient les émissions. Les effets combinés de la fertilisation et des scénarios de climat plus humide et plus chaud multiplieraient par plus de six les émissions actuelles de N2O, ce qui serait comparable aux niveaux actuels d’émissions des sols cultivés dans des régions similaires.