c6.4.15 – Monitoraggio di lungo periodo dei flussi di CO2 tramite la tecnica della correlazione turbolenta: pregi, limiti e sviluppi futuri

Manca G* (1), Montagnani L (2), Canepa E (3), Georgieva E (3), Seufert G (1)

(1) Joint Research Centre, IES, Ispra; (2) Provincia Autonoma di Bolzano; (3) Dipartimento di Fisica, Università di Genova
Collocazione: c6.4.15 – Tipo Comunicazione: Presentazione orale
6° Congresso SISEF *
Sessione 4: “Sessione 4: Biodiversità, cambiamenti climatici, monitoraggio” *

Contatto: Giovanni Manca (giovanni.manca@jrc.it)

Abstract: Il monitoraggio a lungo termine dello scambio di anidride carbonica all’interfaccia foresta atmosfera è un’insostituibile fonte di conoscenza riguardante sia le dinamiche stagionali, annuali e inter annuali degli ecosistemi forestali che la vulnerabilità delle diverse tipologie forestali nei confronti dei cambiamenti climatici. La tecnica micrometeorologica della correlazione turbolenta (tecnica EC) è probabilmente la tecnica più diffusa per il monitoraggio continuo degli scambi di CO2; ne è una testimonianza la rete FLUXNET che raccoglie più di 200 siti di monitoraggio basati sulla tecnica EC e distribuiti in modo tale da coprire tutte le tipologie forestali esistenti. Tramite la tecnica EC è possibile stimare il flusso verticale turbolento di CO2 all’interfaccia foresta atmosfera. Tale flusso viene quantificato attraverso la stima della covarianza statistica tra la velocit verticale del vento e la densità di anidride carbonica, misurate ad alta frequenza in un solo punto al di sopra della copertura forestale. Quando le condizioni atmosferiche sono stazionarie, la vegetazione è omogenea e si sviluppa su una superficie piana, allora il flusso turbolento verticale di CO2, corretto per l’accumulo di anidride carbonica sotto il punto di misura, rappresenta lo scambio netto dell’ecosistema (NEE). L’impiego di questa tecnica in condizioni non ideali ha richiesto un impegno scientifico per l’interpretazione e la correzione dei flussi. Il problema più importante della tecnica è la sottostima notturna di NEE. Infatti in presenza di inversione termica dell’atmosfera, fenomeno tipicamente notturno, la CO2 emessa dal suolo non riesce a raggiungere il punto di osservazione in quanto è trasportata fuori dal bosco attraverso l’avvezione. Negli ultimi anni stata messa a punto una tecnica di correzione basata sui flussi misurati durante notti caratterizzate da elevata turbolenza; le notti stabili vengono distinte da quelle con elevata turbolenza tramite un valore soglia della velocità di frizione. Questa procedura di correzione è sostanzialmente un metodo empirico. La stima dell’avvezione di CO2 è sicuramente un metodo di correzione, ovvero integrazione, della tecnica EC che ha maggiore validità da un punto di vista fisico. Quantificare l’avvezione significa utilizzare un sistema di misura più complesso di quello su cui si basa la tecnica EC e mettere a punto un algoritmo di calcolo. Oltre a descrivere i pregi e i limiti della tecnica EC, saranno presentati i metodi di stima dell’avvezione prendendo ad esempio il sito alpino di Renon in cui nel 2005 si è svolta la campagna sperimentale ADVEX realizzata da sei gruppi di ricerca europei. Verrà anche discussa una proposta di integrazione dell’impianto sperimentale su cui si basa la tecnica EC, che sia in grado di stimare anche i flussi non turbolenti di CO2 evitando eccessivi costi economici.

Citazione: Manca G , Montagnani L , Canepa E , Georgieva E , Seufert G (2007). Monitoraggio di lungo periodo dei flussi di CO2 tramite la tecnica della correlazione turbolenta: pregi, limiti e sviluppi futuri . 6° Congresso Nazionale SISEF, Arezzo, 25 – 27 Set 2007, Contributo no. #c6.4.15