Infrastructure ICOS

Le projet  ICOS , a pour objectif est la compréhension du fonctionnement biogéochimique (carbone, eau, azote, gaz à effet de serre) des écosystèmes terrestres et de leurs émissions de gaz à effet de serre. L’infrastructure ICOS-RI officiellement ESFRI « landmark » depuis 2017 organise laboratoires centraux, centres thématiques et trois réseaux d’observation in situ dans l’atmosphère, les océans et les écosystèmes et leur coordination avec les infrastructures européennes sur l’atmosphère (ACTRIS, IAGOS, programmes COPERNICUS) et les réseaux régionaux (AsiaFlux, OzFLux, Ameriflux) et mondiaux similaires (WMO, GAW, GCP, GTOS). Nous présentons en premier lieu l’infrastructure ICOS-RI dans son ensemble, les sites d’observation et expérimentation développés par l‘unité ensuite. Ce projet est un partenariat européen rassemblant l’ensemble de la communauté de biogéochimie du carbone terrestre et des gaz à effet de serre et en premier lieu, le LSCE, les universités d’Anvers, Viterbo, Berkeley, Helsinki, le MPI-BGC de Iéna, l’INSU et l’INEE ainsi que les universités de Paris-Sorbonne et Paris –Saclay, le CESBIO et le CEFE.).

Mes équipes et unités de recherche successives se sont historiquement impliquées dans la conception, la construction et la mise en opération de l’infrastructure de recherche ICOS-RI et sa partie française, le TGIR ICOS, projet d’envergure mondiale (220 M€ d’investissement pour 23M€ de fonctionnement annuel, 14 pays européens, et plus de 500 chercheurs et 80 instituts ou universités impliqués) (fig. 1). Cette implication remonte aux premiers projets pionniers développés dés 1992 avec le site du BRAY et le projet EUROFLUX et s’est poursuivie et élargie avec une suite continue de projets européens ayant abordé différents aspects du cycle biogéochimique du carbone des écosystèmes continentaux. De 2013 à 2020, nous avons assuré la coordination du centre thématique Écosystèmes de ICOS-RI  conjointement avec les universités d’Anvers et de Viterbo (I. Janssens, G. Bert, R. Ceulemans et R. Valentini et D. Papale respectivement). Nous avons également coordonné la construction du réseau de stations écosystèmes françaises qui rassemble 18 stations de classe 1, 2 ou associées à ICOS (INRAE, CNRS, ANDRA). Mon équipe à ISPA a assuré l’implémentation de tout un ensemble d’instructions, de mesures, d’analyses et la collecte et le contrôle des données de nature écophysiologiques, microclimatiques, hydrologiques ou biogéochimiques et des workflows et dataflows associés (bases de données sol et végétation de ICOS-RI).

Nous avons créé la station ICOS de Salles en forêt de pins maritimes en 2000 dans le cadre du projet européen CARBO-Age, dans la continuité d’un historique commencé en 1987 avec la création de celle du Bray créée dès mon entrée à l’INRAE avec mes collègues de l’unité de Bioclimatologie (C. Valancogne, P. Berbigier et J.-M. Bonnefond). Cet historique a permis de cumuler 45 années de monitoring continu des flux atmosphériques de forêts et cultures en Nouvelle-Aquitaine. La station de Salles a été labellisée en classe-2 ICOS en décembre 2019. Ce suivi permet de développer les recherches de l’unité sur la biogéochimie des écosystèmes forestiers. Il a aussi produit plusieurs analyses synthétiques sur l’impact des sécheresses, des dépôts azotés, de l’ozone sur le fonctionnement des écosystèmes. Récemment nous avons proposé une approche d’optimisation de réseau in situ basé sur l’analyse spectrale des fluctuations temporelles du fonctionnement des écosystèmes et de leurs drivers.

Figure 1. Concept de station « écosystèmes » de ICOS illustré sur la station de Salles FR-Bil.