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Simulating streamflow and dissolved organic matter export from a forested watershed

Xu, N., Saiers, J.E., Wilson, H.F., et Raymond, P.A. (2012). « Simulating streamflow and dissolved organic matter export from a forested watershed. », Water Resources Research, 48(5), p. W05519. doi : 10.1029/2011WR011423  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Les concentrations de matière organique dissoute dans l’eau des cours d’eau présentent de grandes variations temporelles durant les précipitations dans des bassins versants d’amont en régions boisées. Nous présentons un cadre de modélisation pour décrire le débit et l’exportation de matière organique dissoute causée par des événements provenant de petits bassins versants en régions boisées. Notre modèle relie des formules à paramétrisation simple pour la génération du ruissellement pluvial et la dynamique du carbone dans le sol et dans l’eau. La formule du ruissellement pluvial a été élaborée en modifiant le modèle des bassins versants de Kirchner [2009] pour tenir compte de l’hystérésis dans la relation entre le débit et l’eau stockée dans le bassin versant. Les calculs chronologiques de l’eau stockée dans les bassins versants sont utilisés par le modèle du carbone dans le sol pour estimer les effets du lessivage, de l’adsorption et de la minéralisation sur les concentrations de matière organique dissoute dans l’eau du sol et l’exportation de matière organique dissoute du réservoir terrestre vers le cours d’eau. Les résultats indiquent que ce modèle est capable de reproduire des variations horaires du débit (allant de 0,01 à 0,38 mm h-1) et des concentrations de matière organique dissoute dans l’eau de cours d’eau (allant de 1,8 à 14 mg-C L-1) mesurées dans un cours d’eau d’amont d’un bassin versant en région boisée dans le centre nord du Massachusetts. Notre analyse met en lumière le lien solide entre la dynamique du carbone dans le sol et les processus hydrologiques qui gouvernent le stockage d’eau dans les bassins versants et les voies d’écoulement entre le système terrestre et le cours d’eau.

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