同時樹木幹と土壌温室効果ガス（CO2、CH4、N2 O）フラックス測定：フラックスの推定値と時間分解能の改善に向けた継続的なモニタリングのための新しい設計

木の茎と土壌は、温室効果ガス（GHG）二酸化炭素（CO2）、メタン（CH4）、および亜酸化窒素（N2 O）の供給源と流しとして機能します。特に熱帯熱帯雨林では、摂取量と排出能力の両方が大きくなる可能性があるため、茎と土壌GHGフラックスの大きさと時間的変動の正確な評価が必要です。フランスのギアナの熱帯雨林でGHGフラックスを継続的に測定するための新しい柔軟なステムチャンバーシステムを設計しました。ここでは、自動化された土壌GHGフラックスシステムに接続されているこの新しいシステムについて説明し、測定の不確実性と潜在的なエラーソースについて説明します。土壌GHGフラックスの推定値の所見に沿って、樹木STEM CH4およびN2 Oフラックスの正確な推定値には、樹木STEM CO2フラックスではなく、STEMチャンバー閉鎖時間の延長が必要であることを実証しました。計装されたステムは、CO2とCH4の正味源であり、N2 Oの弱いシンクでした。実験セットアップはその場で正常に動作し、11ヶ月間の高い時間分解能で連続した木と土壌GHG測定を提供しました。この自動化されたシステムは、茎のGHGフラックスと熱帯森林生態系の土壌GHGフラックスと同時に大気の測定における大きな前進です。

Tree stems and soils can act as sources and sinks for the greenhouse gases (GHG) carbon dioxide (CO2 ), methane (CH4 ), and nitrous oxide (N2 O). Since both uptake and emission capacities can be large, especially in tropical rainforests, accurate assessments of the magnitudes and temporal variations of stem and soil GHG fluxes are required. We designed a new flexible stem chamber system for continuously measuring GHG fluxes in a French Guianese rainforest. Here, we describe this new system, which is connected to an automated soil GHG flux system, and discuss measurement uncertainty and potential error sources. In line with findings for soil GHG flux estimates, we demonstrated that lengthening the stem chamber closure time was required for accurate estimates of tree stem CH4 and N2 O flux but not tree stem CO2 flux. The instrumented stem was a net source of CO2 and CH4 and a weak sink of N2 O. Our experimental setup operated successfully in situ and provided continuous tree and soil GHG measurements at a high temporal resolution over an 11-month period. This automated system is a major step forward in the measurement of GHG fluxes in stems and the atmosphere concurrently with soil GHG fluxes in tropical forest ecosystems.