Performance of Low-Cost Open-Top Chambers to Study Long-Term Effects of Carbon Dioxide and Climate under Field Conditions.

Messerli, J., Bertrand, A., Bourassa, J., Bélanger, G., Castonguay, Y., Tremblay, G.F., Baron, V.S., et Séguin, P. (2015). « Performance of Low-Cost Open-Top Chambers to Study Long-Term Effects of Carbon Dioxide and Climate under Field Conditions. », Agronomy Journal, 107(3), p. 916-920. doi : 10.2134/agronj14.0571  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La hausse prévue de la concentration atmosphérique de dioxyde de carbone ([CO2]) et la hausse consécutive de la température de l’air auront des effets importants sur la croissance et la valeur nutritive des plantes. Les études en conditions naturelles des effets de la hausse de la concentration de [CO2] sur les plantes ont été entravées par la difficulté intrinsèque de modifier la composition de l’air en plein air. Dans le présent article, nous décrivons le système d’enceintes à ciel ouvert efficace et peu dispendieux que nous avons conçu et utilisé pour étudier les effets des hausses de la [CO2] et de la température de l’air sur un mélange de luzerne vivace et de fléole des prés (Medicago sativa L.)–(Phleum pratense L.). Nous décrivons en détail la conception et la construction de ces enceintes et présentons une estimation des coûts pour chaque composante. Nous avons fabriqué huit enceintes, chacune d’une superficie au sol de 1,2 m2 (quatre avec une [CO2] élevée et quatre avec une [CO2] ambiante), et nous avons établi quatre parcelles témoins pour évaluer les effets des enceintes sur les réponses des plantes au CO2. La [CO2] dans les enceintes à CO2 élevée a chuté 93 % du temps jusqu’à ± 20 % de la valeur ciblée de 600 µmol mol-1 CO2, d’après des moyennes établies par tranches de 10 min. La consommation moyenne de CO2 dans les enceintes à [CO2] élevée s’établissait à 3,0 kg CO2 m-2 d-1. Pour nous assurer que les conditions environnementales dans les enceintes à ciel ouvert étaient semblables aux conditions dans le champ avoisinant, nous avons déterminé les conditions de croissance dans toutes les enceintes et dans toutes les parcelles témoins. La transmission de la lumière était comparable aux mesures enregistrées dans les parcelles témoins (93 %), et la hausse de température s’établissait en moyenne à 0,7 °C. Utilisé de façon continue pendant deux saisons de culture, notre système d’enceintes à ciel ouvert s’est révélé efficace pour étudier à faible coût les effets de la hausse des concentrations de CO2 et des changements climatiques sur le terrain.

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